核心素养导向下小学数学图形认知教学实践

一、引言

数学核心素养包含数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析六大方面，是学生数学学习能力的重要体现。在小学数学教学中，图形认知是重要内容板块，其教学过程与核心素养的培养紧密相关。当前教育背景下，以核心素养为导向重构教学实践成为数学教学改革的重要方向，而图形认知教学作为培养学生空间观念、抽象思维的关键载体，如何在教学中落实核心素养培养目标，成为一线教师需探索的重要课题。

二、目前教学存在的问题

当前小学数学图形认知教学中，存在诸多与核心素养培养脱节的问题。其一，教学多以教师讲解图形特征为主，学生被动接受知识，缺乏自主观察与抽象的过程，难以提升数学抽象素养；其二，课堂活动设计单一，多围绕简单图形识别与画图展开，未搭建逻辑推理的训练场景，学生难以形成连贯的推理思维；其三，教学与生活实际联系薄弱，缺乏引导学生将生活中的图形问题转化为数学模型的环节，数学建模素养培养缺失；其四，过度依赖教材中的静态图形，未充分利用直观教具与动态演示，限制学生直观想象能力的发展；其五，对图形相关数据的挖掘与分析不足，学生难以通过数据对比、分析深化对图形的认知，数据分析素养培养流于形式。

三、实施策略

核心素养导向下的图形认知教学，需结合学生认知规律与素养培养目标，从教学流程的关键环节入手，设计连贯且具操作性的教学步骤。通过分环节落实抽象、推理、建模等素养培养，让图形认知学习成为核心素养提升的有效途径，以下为具体实施策略。

（一）搭建观察情境，引导自主抽象图形本质

教学中，先选取学生熟悉的生活场景作为观察素材，如校园中的建筑、教室中的桌椅、家中的生活用品等，通过图片、视频或实物展示，让学生直观感受不同场景中的图形元素。接着提出分层观察任务：先让学生找出场景中的图形，用语言描述图形的外观；再引导学生对比不同图形的异同，如“桌面与黑板面的形状有哪些相同点？有哪些不同点？”；最后组织学生小组讨论，尝试去除图形的非本质特征（如颜色、大小、材质），提炼出图形的核心属性，如“无论桌面大小如何，它的边都是直的，有四个角”。在此过程中，教师仅作为引导者，及时纠正学生描述中的偏差，鼓励学生用自己的语言概括图形本质，逐步完成从具体事物到图形抽象的过程，让学生在自主观察与思考中提升数学抽象素养。同时，在学生抽象过程中，记录学生的典型表述，作为后续教学调整的依据，确保每个学生都能参与到抽象思考中，避免部分学生因被动跟随而无法真正理解图形本质。

（二）设计递进任务，推动逐步深化逻辑推理

以学生已抽象出的图形概念为基础，设计递进式的推理任务链。首先，给出基础推理任务，如“已知长方形有四个直角，现在有一个图形有四个直角，它一定是长方形吗？请举例说明”，让学生结合已学图形知识进行判断与论证；其次，增加推理难度，提出关联任务，如“将长方形的一条边逐渐缩短，图形会发生什么变化？这个变化过程中，图形的哪些特征保持不变，哪些特征发生了改变？”，引导学生通过假设、验证展开推理；最后，设置开放性推理任务，如“用两个相同的三角形，能拼出哪些我们学过的图形？请说明拼组的依据”，让学生在动手操作与思考中，梳理推理逻辑。教学中，要求学生在完成每个推理任务后，清晰表达推理过程，如“因为我发现……所以我认为……”，教师针对学生的推理思路进行点评，指出逻辑漏洞并引导修正。通过任务难度的逐步提升，让学生在连贯的推理过程中，形成严谨的逻辑思维，落实逻辑推理素养的培养，同时关注学生的推理速度与准确性，对推理困难的学生进行一对一指导，确保推理训练的有效性。

（三）链接生活问题，指导构建图形数学模型

从生活中选取与图形相关的实际问题，如“学校要给教室的窗户装玻璃，需要计算玻璃的大小，该如何测量与计算？”，将其转化为教学任务。首先，引导学生分析问题中的核心需求——计算玻璃大小即计算图形面积，明确问题与图形知识的关联；其次，组织学生分组讨论，思考解决问题需经历的步骤：先确定窗户的图形形状（如长方形），再测量图形的关键数据（长与宽），最后运用相应的面积公式计算；接着，让学生结合实际情境验证步骤的可行性，如“测量窗户的长时，如何避免测量误差？”“如果窗户形状不是标准的长方形，该如何调整计算方法？”；最后，指导学生将解决该问题的步骤总结为“分析问题—确定图形—测量数据—运用公式”的模型框架，并尝试用该框架解决其他生活图形问题，如计算课桌面的面积、书本封面的面积等。

（四）运用多元教具，助力拓展直观想象空间

充分利用实物教具、多媒体课件、几何画板等多元工具，搭建直观的教学场景。首先，借助实物教具开展操作活动，如让学生用小棒搭建不同的平面图形，通过增减小棒数量、改变小棒摆放角度，观察图形的变化，感知图形的构成；其次，利用多媒体课件进行动态演示，如展示长方形转化为平行四边形的过程、圆柱展开为长方形与圆形的过程，让学生直观看到图形的变换规律；最后，引入几何画板软件，让学生自主操作：拖动图形的顶点改变图形形状，观察图形边长、角度、面积等数据的变化，或绘制复杂的组合图形并拆分，分析组合图形的构成。在教学过程中，设置“想象—操作—验证”的环节：先让学生根据教师的描述想象图形的样子，如“想象一个由两个正方形组成的长方形，它的长和宽有什么关系？”；再让学生通过教具或软件操作验证自己的想象；最后，组织学生分享想象与验证的差异，进一步完善空间认知。

（五）挖掘图形数据，组织开展数据分析活动

在图形认知教学中，挖掘图形的相关数据，设计数据分析任务。首先，围绕具体图形收集数据，如让学生测量班级同学画出的长方形的长、宽、周长、面积，记录成数据表格；其次，引导学生对数据进行整理，如按周长大小对长方形数据进行分类，或计算同一种图形不同数据的平均值；接着，组织学生分析数据背后的规律，如“观察周长相同的长方形，它们的长和宽与面积有什么关系？”“不同同学测量同一个图形的数据存在差异，原因可能是什么？”；最后，让学生根据分析结果得出结论，并尝试用结论解决问题，如“如果要在周长固定的情况下，画出面积最大的长方形，该如何确定长和宽？”。

四、结语

核心素养导向下的小学数学图形认知教学，需打破传统教学的局限，从观察抽象、逻辑推理、建模应用、直观想象、数据分析等环节入手，设计连贯且具操作性的教学过程。通过让学生在自主参与中落实核心素养培养，不仅能帮助学生深化图形认知，更能为其后续数学学习与综合能力发展奠定坚实基础。未来教学中，还需持续探索教学策略的优化与创新，让核心素养真正融入教学的每一个细节，推动学生数学能力与综合素养的协同发展。

参考文献

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[2] 王建国。小学数学图形认知与核心素养培养的融合路径 [J]. 数学教学通讯，2024（3）：41-44.

[3] 张莉。基于核心素养的小学数学图形教学实践探索[J]. 小学教学参考，2024（2）：56-59.