紧扣核心素养 深化空间观念

在核心素养导向的教学改革背景下，数学课堂正经历从知识传授向素养培育的范式转型。笔者在执教《长方体和正方体的认识》时，深刻体会到：当教学停留于知识表层传递时，即便教师讲得透彻，学生仍可能陷入“操作机械化、表达碎片化、思维浅表化”的困境。本次磨课实践以《义务教育数学课程标准（2022年版）》“三会”核心素养为纲领，依托具身认知理论与建构主义学习观，构建“操作—表征—抽象”的认知进阶路径，现从理论观照与实践创新的双重维度展开反思：

一、基于认知规律的实践创新：核心素养的具象化建构

（1）具身操作：空间观念的认知奠基。依据皮亚杰认知发展理论，小学生正处于前运算阶段向具体运算阶段过渡时期，对立体图形的认知需通过动作表征实现内化。课始设计了“三维浏览—多维操作”的认知启动环节：让学生通过触摸实物表面建立面的直观感知，拆解框架模型时经历“面—棱—顶点”的几何要素生成过程，在还原模型中完成“二维平面—三维空间”的转化训练。这种“操作链”使学生从视觉辨认逐步发展至分析特征，尤其在测量棱长按“长、宽、高”分组时，通过“数据量化—空间定位”的双维验证，将“相对棱相等”的特征从表象认知升维为结构化理解。

（2）模型建构：推理意识的进阶发展。教学中运用类比推理与归纳推理双轨策略：从长方体到正方体的特征迁移，通过“属概念—种概念”的认知同化，建立“正方体是特殊长方体”的类属模型；而特征归纳环节采用“数据收集—规律抽象”的科学探究范式，学生基于拆解得到的12条棱长度数据，自主发现“棱可以分为3组，每组4条，相对的棱相等”的空间分布规律，这一过程实质是从具体实例中提炼本质属性，实现从操作经验到数学概念的抽象跨越。

（3）跨学科实践：综合育人的生态建构。本课以新课标教育理念为指引，构建“数学探究+技术实践+科学思维”的跨学科场域：魔术导入环节渗透空间变换的数学思想，学具制作融合劳动教育的技术要素，误差分析对接科学探究的实证精神。这种设计呼应了新课标“学科实践”的育人要求，使学生在“做中学”中体会数学作为科学语言的工具价值，尤其在处理“交接处厚度导致测量误差”时，自然衔接体积与容积的本质差异，体现知识建构的系统性与生长性。

二、教学策略的理论观照：素养落地的机制分析

（1）问题驱动：高阶思维的脚手架搭建。依据布鲁纳发现学习理论，设计“探究三问”的问题链：“研究对象的几何要素是什么？、如何用数据验证特征？、特殊模型的本质关联在哪？”这一序列问题将抽象目标分解为可操作的子任务，又通过“误差分析”等生成性问题，引导学生从确定性认知走向批判性思维。当学生提出“用还原法验证棱的分组”时，实质是在践行科学的思维方法。

（2）评价整合：教—学—评一致性的素养导向。课前制定的“三维评价单”直指核心素养：操作评价对应空间观念的动作表征水平，语言评价关注数学抽象的符号转化能力，关联评价则指向模型意识的建构质量。这种嵌入式评价机制，使学习过程始终围绕"三会"目标展开，实现在理论指导下的个性化反馈。

三、素养培育的深层反思：从实践困境到理论突破

（1）空间表征的维度转换障碍与对策。部分学生在描述棱的方向时出现“上下左右”的方位混淆，本质上是尚未建立稳定的三维坐标系认知。改进策略基于空间知觉发展理论：可以在教室设置“三维坐标轴”，也可以借助身体方位建立具身参照，这样“直观性教学”的原则，通过多感官通道强化空间方位的神经联结。

（2）数学语言的结构化表达缺失与改进。学生表述特征时的模糊性，如“几条棱一样长”，反映出逻辑表达与几何语言的断层。依据数学语言习得理论，设计“方法—结论”的双要素表达支架：“我通过______（测量/拆解/对比）发现，长方体的______（棱/面）具有______（数量/位置/大小）特征”。这种框架使思维过程可观察、可优化。

（3）现实联结的应用迁移不足与拓展。尽管教学中列举了生活实例，但应用层面仍停留在表象关联。基于情境认知理论，可增设“生活中的长方体、正方体”项目任务：让学生在说的过程中加强“数学建模—现实应用”的闭环设计，能有效发展学生的应用意识与创新精神。

本次教学实践印证了一个重要论断：空间观念的发展不是几何知识的简单叠加，而是学生在操作中建构、在推理中抽象、在应用中深化的素养生长过程。未来教学需进一步依托"认知科学理论—课程标准要求—教学实践创新"的三维框架，让数学核心素养不仅停留于理论话语，更转化为学生在真实问题解决中“会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界”的关键能力——这正是素养导向教学的本质追求。