基于空间观念发展的小学数学几何结构化教学探讨
杨丽华
福州市马尾区教师进修学校附属小学 福建福州 350015
引言:
几何在小学数学里,是培养空间观念的关键部分。小学阶段的几何学习通常按照“从直观感受图形,到明白抽象特征,从理解度量的意义,到掌握计算方法,最后用知识解决实际问题” 的螺旋上升路径。可在实际教学中,因为常常忽略知识点之间的内在联系,学生就只是学会了孤立的技能,很难形成整体认知。正如教育家皮亚杰所言:“儿童的空间认知是在主动建构中发展的。”结构化教学就像一座桥,它可以把分散的知识和系统的认知连起来,引导学生梳理几何知识的逻辑,让学生从“学会”变成“会学”。 因此,探索基于空间观念发展的几何结构化教学,对落实深度学习目标具有重要意义[1]。
一、知识结构化整合:搭建空间观念发展的“认知支架”
知识结构化整合是几何教学的基础。要以教材为基础,从单元内和跨单元两个角度梳理知识逻辑,把分散的几何知识点串成有关联的体系,给学生空间观念的发展提供清楚的“认知支架”[2]。通过明确知识纵向的递进关系和横向的关联,让学生明白几何概念、公式、方法的内在联系,避免孤立地去记,从而形成系统的认知。
例如,在教学(五下)“长方体和正方体”时,老师可以围绕“立体图形的特征与度量”这个重点来整合知识。首先,老师引导学生观察牙膏盒、魔方这些实物,让学生通过触摸、计数,整理出长方体 *6 个面、12 条棱、8 个顶点”这些基本特征。通过对比测量,总结出“相对面面积相等、相对棱长度相等”的规律。接着,根据面的特征来推导表面积公式。老师可借助长方体展开图,让学生动手拆分、拼接,直观地理解“表面积就是所有面的面积加起来”,从而推出“(长 × 宽 + 长 × 高+ 宽 × 高) ×2′′ 这个计算的逻辑。最后,结合棱的特征和空间占比来推导体积公式。老师 ky 给学生 1cm3 的小正方体,让他们拼出不同大小的长方体,记录长、宽、高和小正方体的个数,引导学生发现“长方体体积 Σ=Σ 长 × 宽 × 高”,其实就是“里面小正方体的总数”。通过这样整合知识,帮助学生建立起“特征—表面积—体积”的关联认识,让学生从二维平面的认识跨越到三维立体的认识。
二、活动结构化设计:激活空间观念发展的“思维引擎”
活动结构化设计是几何教学的关键,教师可以设计“情境导入—操作探究—总结梳理”这样递进式的活动,引导学生在实践中主动建立几何认知。通过动手操作、观察分析、一起交流合作,让学生更深入地理解空间关系,激活他们空间感知、想象和推理的能力,让空间观念能主动发展[3]。
例如,在教学(四上)“平行四边形和梯形”时,教师可以设计“校园花坛设计”的结构化活动。首先,创设“学校计划新建花坛,可根据图形特征选择合适形状”的生活情境,提出“平行四边形和梯形的边、角有什么区别?如何根据特征确定花坛形状?”的核心问题,激发学生探究兴趣;接着,组织小组操作探究活动,为每组提供平行四边形、梯形纸片及直尺、量角器,让学生测量两种图形的边的长度、角的度数,记录数据后对比分析,自主发现“平行四边形两组对边分别平行且相等,梯形只有一组对边平行”的关键特征;最后,引导学生总结梳理,通过绘制思维导图,明确两种图形的异同点及与四边形的从属关系,并用简洁语言描述图形特征。在整个活动中,学生通过“情境感知—动手探究—总结归纳”的过程,主动构建平面图形认知体系,空间感知与推理能力得到逐步提升。
三、评价结构化优化:完善空间观念发展的“反馈机制”
评价结构化优化是几何教学的保障,要打破传统“只考公式记忆 + 计算准确”这种单一的评价方式的评价体系,建立一个把过程性和综合性结合起来的评价体系 。关注学生知识结构化的程度,还有空间能力的发展,通过多种评价方式反馈,及时调整教学方法,保证空间观念培养的目标能实现,促进学生全面发展。
例如,在完成(六上)“圆的周长和面积”教学后,老师可以用结构化的评价方式。在过程性评价里,老师可以让学生画“圆的周长与面积推导关系图”,可结合图形讲推导的思路。要是学生能清楚地展示出“用绕绳法测圆的周长、用割补法把圆变成长方形来推导面积”这种“化曲为直”的方法,那就说明学生掌握了知识的内在逻辑。在综合性评价里,老师可设计“校园圆形喷水池改造”的任务,给学生提供软尺等工具,让学生测量喷水池的直径,算出围栏长度(也就是周长)和要铺地砖的面积,同时让学生说清楚“为什么用直径算周长、用半径算面积”的原因。通过这样的评价,既考查了学生对公式应用熟不熟练,又能看出学生对几何知识本质的理解,还有空间应用能力,全面地反馈了学生空间观念的发展情况。
四、结束语
基于空间观念发展的小学数学几何结构化教学,关键在于通过对知识、活动、评价进行结构化设计,引导学生主动建立系统的几何认知体系。这个实践方法不仅符合“深度学习视域下小学数学结构化教学策略研究”这个课题的目标,还能帮学生突破碎片化知识的限制,提高空间感知、想象和推理能力。在以后的教学中,教师应持续立足结构化教学策略,让几何学习真的成为发展空间观念、培养核心素养的有效载体,为学生后续数学学习奠定坚实基础。
参考文献
[1] 王冲 . 聚焦学生空间观念培养的小学数学教学策略 [J]. 小学生 ( 下旬刊 ),2025,(07):142-144.
[2] 文万双 . 小学数学空间观念培养的跨学科融合策略 [J]. 小学生 ( 上旬刊 ),2025,(07):28-30.
[3] 白华 . 借助几何直观提升小学高年级数学空间观念 [J]. 教育 ,2025,(16):117-119.
[4]王秀兰. 核心素养下小学数学图形与几何结构化教学策略[J].智力 ,2025,(03):147-149.
本文系:“十四五”规划2024 年度马尾区级课题课题题目:深度学习视域下小学数学结构化教学策略研究课题编号:MW2024-30