基于具身认知理论的小学数学空间观念培养教学策略研究

空间观念是小学数学核心素养的重要组成部分，涉及对物体形状、大小、位置关系的感知与想象能力。然而，传统教学中教师常依赖抽象讲解与二维图形展示，导致学生难以建立三维空间认知，出现 " 听得懂但想不明白" 的困境。

1. 身体感知融入课堂，激活空间想象

小学生从具体形象思维过渡到抽象逻辑思维的过程中，直接教授几何公式或定义可能带来认知负担。利用身体动作模拟空间关系成为一种有效策略，它将抽象的数学概念转化为学生可亲身体验的活动。在理解“图形对称”时，一个典型的做法是邀请学生用身体摆出对称姿势，例如双手叉腰配合单腿站立，让他们观察镜子里自己或同伴的姿态，这种直接的视觉反馈能清晰呈现“轴对称”的核心特质。另一个实用的课堂互动是“身体指南针”游戏，学生站立后，教师发出诸如“向左转 90 度”的指令，学生通过身体的物理转动感知角度变化与方向调整的内在联系；或者让学生伸展双臂分别代表“东南西北”四个方向，利用肢体位置固化对方位的记忆。为了加深对几何变换本质的理解，可以引入“空间舞蹈”环节，伴随轻快音乐，学生根据指令尝试用身体动态表现“圆柱体旋转”或“长方体平移”等过程。这类活动显著的优势在于激活了身体记忆，并整合了多种感官共同参与，成功地将空间概念转化成一种可被身体记住的知识形态。学生未来回忆“旋转”这个概念时，更容易唤起自己身体转动时的幅度与方向体验，而不是依赖单纯的定义背诵。设计活动时需要遵循循序渐进的层次，从模仿单一动作起步，例如仅进行单方向转动，逐步提升到组合多个动作，像同时进行平移与旋转，这样的递进设计有助于学生从生动的身体经验中归纳规律，为其思维逐步向抽象化过渡铺设坚实的桥梁。

2. 情境模拟搭建支架，深化空间理解

小学生思维发展正经历从具体事物认知迈向抽象概念理解的关键转换期。几何公式或定义的直接书面讲授常常超出这个年龄段的接受能力，容易造成理解上的额外负担。实际操作中发现，教师引导学生利用自身动作模拟空间关系是一条有效路径，它能将书本上抽象难懂的知识转化成学生能真切感受的体验。以“认识方向”的教学为例，可以设计名为“身体指南针”的课堂活动：学生先保持站立姿势，当教师发出“向左转 90 度”这样的具体指令时，学生通过实际的身体旋转动作，亲身体验角度数值变化如何切实关联到自身面对方向的调整过程；另一个做法是鼓励学生伸开双臂，用肢体模拟出“东南西北”四个基本方位的空间布局，这种依靠身体定位的方法极大强化了对方向的记忆效果。在进行“图形对称”内容教学时，邀请学生主动利用身体摆出具有对称特征的姿态会很有帮助，例如让学生尝试双手叉腰配合单腿站立，随后引导他们仔细观察镜子里自己或同伴的形象，这种直接的视觉对比能让学生立刻捕捉到“轴对称”的核心特点。教师还可以进一步融入“空间舞蹈”这类动态活动：配合节奏轻快的背景音乐，发出指令要求学生用身体动作表演出“圆柱体旋转”或者“长方体平移”等几何变换过程，在身体律动的节奏感中触及几何形体运动的核心本质。

3. 动手操作实践探索，强化空间建构

触觉、躯体动作感知与视觉观察的紧密协作，构成具身认知理论应用于实践的关键支撑点。此种协作机制有力促成学生个体内部稳固空间表征的形成过程。课堂活动的设计策略指向任务的阶梯式推进特征，引导学习者从基础的组合操作起步，逐渐过渡至要求较高的方案构思练习。具体教学活动案例可见于“认识图形”单元的实施环节。提供“磁力片”、“七巧板”一类材料供学生自由尝试拼合各式造型，如房屋轮廓或动物形象，是常见做法。初期阶段学生的学习行为倾向于对既有范例的直接复制再现动作。操作经验持续累积之后，多数学生会自发产生探索欲望，主动寻找图形间组合的内在规则，例如发现两个特定三角形能拼合成一个完整正方形的事实。教师介入的时机表现为提出具体问题：“怎样运用数量最少的长方形片块去构造一个尺寸更大的正方形？”这个问题驱动学生经历必要的尝试与调整过程，促使他们实际观察到不同形状图形相互转化的可能性，从而深入把握“面积守恒”原理的本质内涵。涉及“立体图形”知识领域的教学安排，可以包含“拆解与重组”类型的任务要求。学生个体先用橡皮泥塑造一个长方体的初始模型，随后动手实施切割动作，将该长方体转变为若干个尺寸缩减的小长方体单元。学生亲手感知切割形成的崭新平面，细致比对切割前后模型的尺寸特征差异。此类直接的感官接触使他们得以清晰体验“体积不变但表面积增加”这一物理现象的真实存在，有效突破了二维平面思维的局限束缚，建立起对三维空间属性的根本认识。设计“建筑小工程师”主题项目活动是另一种可行途径。学生以小组为单元利用通用积木元件实施桥梁结构或高层建筑的搭建实践。

综上所述，具身认知理论为小学数学空间观念培养提供了新视角。通过身体感知、情境模拟与动手操作三类策略，教师能将抽象的空间概念转化为可体验、可操作的学习任务，帮助学生在真实互动中构建认知模型。

参考文献

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