核心素养视域下，培养小学高年级学生空间观念策略研究

一、认识空间想象力的 “三大基石”

1．眼睛会看

具备从不同角度敏锐观察物体的能力是构建空间想象力的基础。以正方体展开图为例，其存在 11 种可能的展开形式。在教学过程中，教师可引导学生观察正方体纸盒的不同展开方式，让学生直观地认识到从不同视角展开正方体所呈现的多样化平面图形。通过大量类似的观察活动，学生能够逐渐增强对物体不同角度形态的认知能力，为进一步理解空间图形的结构奠定坚实基础。

2．脑子会转

能够在脑海中灵活地对图形进行翻转、组合等操作，是空间想象力的核心体现。例如，当给出两个梯形时，学生需在思维层面尝试将它们拼接组合， 从而想象出平行四边形的形成过程。教师可通过设置一系列图形组合与变换的问题，如让学生思考两个相同的直角三角形如何拼成一个长方形等，引导学生进行大脑思维实验，不断锻炼其在脑海中操作图形的能力，使学生的空间思维更加灵活、敏捷。

3．手会测量

能够准确估算并通过实际测量验证空间关系，是空间想象力在实践层面的应用。在教室场景中，教师可先引导学生凭借视觉和经验对教室面积进行估算， 随后让学生运用测量工具（如卷尺）进行实际测量，对比估算值与测量值，分析差异原因。这种从理论估算到实践验证的过程，不仅能加深学生对空间大小、距离等概念的理解，还能培养学生将理论知识与实际操作相结合的能力，进一步强化空间观念。

二、课堂常见问题诊断

1．纸上谈兵：只讲课本例题，缺少实物观察

在传统教学模式中，部分教师过度依赖课本例题讲解，忽视了实物观察在空间观念培养中的重要性。这导致学生对图形的理解仅停留在二维平面的书本图像上 体图形真实形态的直观感受。例如，在学习长方体展开图时，由于学生没有对长方体实物进行充分 ，常常将长方体展开图错误地都画成“十字型”，无法全面掌握长方体展开图的多种可能性，严重阻碍了学生空间想象力的发展。

．静止教学：用平面图片讲立体图形

部分教师在讲解立体图形知识时，单纯运用平面图片进行教学，这种静止的教学方式难以让学生直观地理解立体图形的空间结构和动态变化过程。对比实验表明，当教师采用动画演示圆锥展开过程时，学生对圆锥展开图的理解正确率相较于传统平面图片教学提升了 40%。这充分说明，静止的平面图片无法有效呈现立体图形的空间特征和变化规律，难以满足学生构建空间观念的学习需求。

3．单科作战：没和其他学科联动

数学学科与其他学科之间存在着紧密的联系，然而在实际教学中，部分教师缺乏跨学科教学意识，导致数学教学在培养学生空间观念方面未能充分借助其他学科的优势。以美术课画正方体为例，经观察发现，60% 的学生在绘制正方体时画错透视角度。这一现象反映出数学中的空间知识与美术中的透视原理未能有效联动，如果在数学教学中能结合美术学科的透视知识，引导学生从不同视角观察物体的形状和比例变化，将有助于学生更好地理解空间图形的特征，提升空间想象力。

三、三个实用教学策略

1．策略一：把数学课变成 “探险课”

(1)生活情境

将数学教学融入生活情境，能够极大地激发学生的学习兴趣和探索欲望。教师可组织学生测量学校的 “神秘角落”，如楼梯转角处的面积或花坛的体积等。在测量楼梯转角面积时，学生需要思考如何运用所学的几何知识，将不规则的楼梯转角形状转化为可测量的规则图形组合，这一过程不仅让学生巩固了面积计算的知识，还培养了他们解决实际问题的能力。同时，教师可引导学生利用快递盒制作各种立体模型，收集饮料瓶作为圆柱体模型，让学生通过对这些生活中常见物品的观察和操作，更加直观地感受不同立体图形的特征。

(2)身体感知

设计基于身体感知的游戏活动，能让学生以更加生动有趣的方式参与到数学学习中。“蒙眼摸积木猜形状”游戏，学生在蒙上眼睛的情况下，通过触摸积木的形状、棱边和角等特征，在大脑中构建图形形象并猜出积木形状，这一过程充分调动了学生的触觉感知和空间想象能力。“用肢体摆出几何图形拍照” 游戏则让学生亲自用身体去模仿几何图形的形状，学生在尝试用身体摆出三角形、四边形等图形的过程中，能更加深刻地理解不同图形的边和角的特征，同时增强了身体协调性和空间感知能力。

2．策略二：让技术当 “小老师”

(1)基础工具

动态课件是一种有效的教学辅助工具。教师可利用 PPT 制作可展开的圆柱体动画，通过动画演示，学生能够清晰地看到圆柱体的侧面如何展开成一个长方形，以及底面与侧面之间的关系。这种动态展示方式相较于传统的静态讲解，能够更加直观地呈现圆柱体的空间结构和展开过程，帮助学生更好地理解和记忆相关知识，降低学习难度。

(2)进阶工具

AR 技术的应用为数学教学带来了全新的体验。教师借助平板电脑扫描课本上的图形，即可呈现出逼真的 3D立体图形。例如，在学习三棱锥时，学生通过 AR 技术可以从各个角度观察三棱锥的形态，还能进行拆解和组装操作，深入了解三棱锥的结构特征。这种沉浸式的学习方式，让学生仿佛置身于一个立体的数学世界中，极大地激发了学生的学习兴趣和探索欲望，有效提升了学生的空间想象力。

(3)创意工具

3D 涂鸦软件为学生提供了一个在空气中 “画” 立体图形的创意平台，如 Meta 公司的免费工具。学生可以利用该软件，通过手势操作在空中绘制出各种立体图形，如正方体、球体等。在绘制过程中，学生需要不断调整图形的大小、角度和位置，这一过程不仅锻炼了学生的空间想象能力和动手操作能力，还充分发挥了学生的创造力和想象力，让学生在轻松愉快的氛围中学习和掌握空间图形知识。

3．策略三：建立成长 “可视化档案”

(1)记录方式

为学生建立成长 “可视化档案”，有助于跟踪学生空间观念的发展历程。图画本记录是一种简单而有效的方式，教师可要求学生每周画一个立体物品，从简单的茶叶罐到复杂的篮球架等。在绘画过程中，学生需要仔细观察物体的形状、比例和空间关系，并用画笔准确地描绘出来，这一过程不仅锻炼了学生的观察力和绘画能力，还加深了学生对立体图形的理解。

(2)评价妙招

设计 “空间能力闯关卡”，将学生的空间能力划分为青铜、白银、黄金等不同等级，根据学生在各项空间能力测试中的表现进行等级评定。这种评价方式能够让学生明确自己的学习目标和所处水平，激发学生的竞争意识和学习动力。收集典型错题并制作成错题漫画，如将学生常犯的 “镜像错误” 以漫画的形式呈现出来，既增加了学习的趣味性，又能让学生更加深刻地认识到自己的错误原因，从而有针对性地进行改进和提高。

四、结语

小学高年级学生空间想象力的培养并非一蹴而就，而是一个循序渐进的过程，恰似搭积木一般，需要多方面的积累和实践。教师应引导学生多观察生活中的物体，从教室的桌椅摆放、建筑结构到社区的公园布局、道路规划等，处处皆可成为数学课堂，让学生在观察中不断积累空间感知经验。

参考文献:

[1]王甜.新课标背景下小学数学“图形与几何”领域的变化及教学思考——基于核心素养培养的视角[J].林区教学,2025,(03):111-116.

[2] 方丹. 小学数学“图形与几何”整体认知与教学策略探究[J]. 国家通用语言文字教学与研究,2025,(02):106-108.