具身认知理论下学生空间观念的培养路径

引言：“展开与折叠”板块同空间观念培养教学目标相契合，它是非常重要的一部分，这一内容是学生对长方体、正方体特征认识的延伸，同时也是为后继学习表面积知识点做好铺垫。这一教学板块为学生创造了想象和操作的空间，同时引发学生的思考和质疑，在思维的带领下鼓励学生对正方体或长方体进行“解剖”，掌握内部架构，把握立体几何知识的学习方式和技巧，提高学生综合学习能力[1]。

一、动手操作，建立空间体感

具身认知理论强调，认知是身体与环境互动下的产物，身体感知是学生思维创新发展的基础。在小学数学课程空间观念的培养过程中，学生通过触摸、折叠、展开等多种活动方式，能够将抽象空间几何体的知识点以具象化、可感知化的实践方式呈现出来。另外，实践是检验认识真理性的唯一标准，这种动手操作活动的开展可以使学生的感官和大脑能动起来。对于小学五年级学生而言，正处于形象思维向抽象逻辑思维过渡的黄金阶段，动手操作能够帮助他们在“做”中建立二维平面与三维立体的联结。

在学习“展开与折叠”相关内容时，教师可以实施如下教学活动：首先，每位学生需要准备六个相同的正方形纸片，并标注“前、后、左、右、上、下”，自主拼接长方体的展开图。在这一环节中教师要引导学生观察“哪些面相邻，哪些面相对？”用手触摸不同位置的纸片，感受折叠时的角度变化。其次，以小组为单位组织学生开展“折叠竞速”比赛，将展开的图形在较短的时间内还原成长方体，速度最快的小组获胜。最后，由教师向学生提供不规则的展开图，学生需要先观察再判断最后再验证，通过对比错误案例中“重叠的面”“缺角的边”，深化学生对立体几何空间结构的理解。另外，教师还要针对学生的小组表现进行全方位评价。

二、情境模拟，促进转化体验

情境教学是指将某一知识点放置创设或虚拟的情境中，为学生营造良好的学习和思考环境，也为学生学习知识点提供一个有力的“参照物”。另外，具身认知理论认为在真实情境中身体的参与能够激活大脑的镜像神经元，促进对空间关系的共情式理解。在这样的教育背景下，教师可以将情境模拟和具身认知理论联系起来，使学生在模拟体验中自主转化数学知识的抽象性，提高学生数学建模能力，激发学习兴趣，降低学习难度，培养空间观念。

在学习“展开与折叠”相关内容时，教师可以实施如下教学活动：首先，教师可以为学生创设“包装礼物”的情境，为学生准备一些长方体礼盒和包装纸，并提出“如何裁剪包装纸能正好包裹礼盒？”的问题，引导学生测量礼盒的长、宽、高，并思考展开后每个平面的尺寸。其次，开启角色扮演活动，学生需要扮演“快递打包员”，他们需要完成“用透明胶带将展开图形还原成为长方体”的任务，这一过程中重点强调亮点，其一是“相对的面大小相同”，其二是“相邻的面共用一条棱”，通过角色带入的情境教学活动强化学生空间感知能力。最后，展示不同类型的长方体展开图，并组织学生以小组为单位讨论“哪些展开图能折成长方体”，并亲子动手操作，在情境中提升学生空间判断能力[2]。

三、媒体辅助，拓展动态认知

在信息技术快速发展的背景下，为教育教学带来了新的发展基于，有利于“智慧课堂”的构建，使课堂教学朝着多元化和智能化的方向发展。多媒体设备能够为学生提供丰富的学习资源，还能使知识点以动态的方式呈现，在“展开与折叠”教学中就能够动态呈现长方体、正方体的立体展开图，将抽象空间变化可视化，帮助学生突破重难点的学习，拓宽空间想象的深度和广度。另外，这种教学模式也符合当下学生学习习惯和方式，可以满足学生学习需求。

在学习“展开与折叠”相关内容时，教师可以实施如下教学活动：首先，利用多媒体设备向学生展示三维动画演示图，向学生演示长方体的展开过程，将“相对的面同时展开”“相邻的面依次翻开”这些知识点的细节呈现出来，这样可以使学生观察每个面在展开前后的位置关系，对比动画与自己操作有哪些相同点和不同点。其次，使用互动PPT让学生自主拖动虚拟面进行折叠，系统实时反馈操作是否正确，如出现面重叠时发出提示，引导学生调整折叠顺序，通过即时反馈矫正空间认知偏差。最后，展示特殊长方体，比如两个相对面是正方形的开展与折叠动画，引导学生观察展开图的独特性，并结合动画讲解“为什么这种长方体有 4 个面完全相同”这一知识点，利用动态演示的方式深化学生对特殊长方体空间结构的理解，拓宽学生空间认知的多元维度。

结束语：综上所述，通过对具身认知理论下学生空间观念的培养路径的探索可以发现学生空间观念培养的重要性，对学生学习能力，教师教学水平，课堂教学效率的提升产生重要影响。作为小学数学教育工作者，应意识到学生空间观念培养的重要性，丰富教学内容，创新教学模式，为学生今后的学习和发展奠定基础，推动学科核心素养的形成，促进全面发展。

参考文献：

[1]曹泓钰.具身认知下小学生数学空间观念发展的教学策略研究[D].西南大学，2023.

[2]葛芸.具身认知理论指导下发展低年级学生空间观念的探索与实践[J].数学大世界（中旬），2023，（03）：74-76.