提升空间观念的小学数学沉浸式微项目学习

——以《黄桃罐头发布会》为例

【摘要】空间观念是学生学习几何、发展空间想象力的核心素养。教师怎样设计高效的课堂，实现“图形与几何”领域知识的再构建和再思考，形成知识的迁移和升华，以提升学生的空间观念，是现在急需解决的现状。本文尝试设计“图形与几何”领域的小学数学沉浸式微项目学习，教学微小的内容，设计微小的问题和微小的任务，激发学生主动探索的欲望，加强小组合作，共同探讨，其间加入微小的评价，促使学生深入理解核心问题来提升学生的空间观念。

【关键词】空间观念；小学数学；逆向设计；微项目学习

“图形与几何”领域是新课标理念下小学数学的四大板块之一，这部分内容在学生的小学数学学习中相对来说难度较大，成了很多小学生数学学习的薄弱点，空间观念的培养是学生学习图形与几何领域的关键。基于此，笔者设计提升空间观念的小学数学沉浸式微项目学习，是指通过设计图形与几何领域下真实的微小的驱动性问题或驱动性任务，激发学生的学习兴趣，促使学生浸润式体验、感受、理解和掌握小学数学图形与几何领域中的核心概念，提升学生的抽象能力、逻辑推理能力和解决问题的能力，同时提升学生的空间观念，形成初步的空间想象力。

一、教师培养学生空间观念的现状

   很多数学教师在开展“图形与几何”领域的教学时存在教育理念的多种误区。

（一）教师面对各种压力，自身内驱力不足。

教师没有真正将小学数学核心素养内化为自己的教学观念，产出相应的教学行为，使课堂教学流于形式，只进行浅层的讲解介绍，教学形式单一，没有使用多媒体播放或一味使用多媒体播放，学生没有进行深入思考。

（二）教师自身储备知识不足。

教师自身的空间观念不足或教学空间观念的意识不足，使得教学活动时，没有针对空间观念进行适当的补充和扩展，使得学生只学到了空间观念的皮毛，没有进一步的提升。

二、提升空间观念的小学数学沉浸式微项目学习的优势

（一）切口小，时间短

比起普通课堂，比起项目化学习，微项目学习内容切入口小，所需时间更短，合作人数更少。它以小组合作为主要学习支架，学生在小组合作活动中展开学习和思考，解决现实生活中的真实数学问题，实现深度思考，更适合发展儿童的空间观念。

（二）沉浸探索，再次建构

在“图形与几何”领域，研究小学数学沉浸式微项目学习，以学生为课堂主体，教师把更多的现实问题引入课堂，吸引学生探究的欲望，通过直观观察、小组合作探究，抽象、推理和想象，加深对问题的思考，沉浸式的探索，实现“图形与几何”领域知识再构建和再思考，形成知识的迁移和升华。这种沉浸式微项目学习，更有效提升学生的空间观念。

三、提升空间观念的小学数学沉浸式微项目学习案例及分析

以小学数学为例，提高空间观念的沉浸式微项目化学习可以分为三个阶段。以下，结合苏教版六下《圆柱和圆锥》这一单元的内容进行微项目学习的设计——《黄桃罐头发布会》来说明。

（一）结合生活实际，理清微项目素材

六年级学生在苏教版上册学习了长方体，长方体的展开图，长方体的表面积和长方体的体积与容积，对于长方体了解比较全面。在苏教版六年级下册，学生要学习圆柱的认识，圆柱的表面积和体积（容积）。在学习完长方体表面积的计算和体积计算，学生学习圆柱表面积和体积有一定的基础，但是从培养空间观念的角度思考，学生仅停留在知道层面是不够的。选取生活中的真实问题，深入观察、实际操作，交流思考，通过长方体和圆柱的对比，通过合情推理和演绎推理作出解释，学生才能真正理解长方体和圆柱各自的优势，深入理解了长方体和圆柱这两个概念，有效提升了空间观念。笔者结合生活实际，寻找真实的数学问题，结合六下《圆柱和圆锥》这个单元的内容，整合圆柱的内容，设计以下几个学习内容：圆柱的认识、圆柱的表面积以及比较长方体和圆柱。

(二）针对教学目标，实施微项目任务

    本次微任务的目标是认识圆柱，了解圆柱各部分的名称，掌握圆柱的特征，了解长方体和圆柱各自的优势。

1.整合教材，选择微内容

针对认识圆柱，学生不仅要了解圆柱的各个面的名称和计算方法，更重要的是了解圆柱各部分之间的关系。止步于此，学生对立体图形没有深度的理解。因此，从实际生活中选取圆柱和长方体的原型，《黄桃罐头发布会》，从二维映射到三维，通过微项目猜测、验证各自的优势，才能实现学生的深度理解，从而提升学生的空间观念。

2.逆向思考，设计微任务

微项目学习开始前，教师使用UbD模板作为工作的自评指南，使目标更清晰，更具针对性，帮助设定更有意义的、更易为学习者理解的优先顺序。同时考虑要与教学目标一致，进行深度理解性的思考与探究解释，高效提升学生的空间观念，设计多样化的过程性量表促进学生在微项目学习中良性循环成长，实现“教-学-评”一体化。

                   逆向设计后的UbD模板设计提升空间观念

3.深度理解，实施微任务

微任务一：四人小组合作设计黄桃罐头。小组合作设计或者单独设计，遇到困难小声交流询问，解决后继续完成。

学生在设计制作的时候把相关数据记录使用，计算后，发现数据出了差错，差了一点。教师适时提问：是什么引起数据上的差错？还是制作出现了问题？学生探索出了两种方案。一种是寻找侧面的长到底要多长，根据底面圆的数据，重新计算，多次尝试后发现是人为规定π的值导致计算出问题。然后调整精确的数位，更精准算出底面周长。另一种情况是学生直接把侧面围上去，不管数据，能围住就行。而这一过程，学生都在发现圆柱底面周长和侧面展开图的长（或宽）相等这一联系。这一数学模型，在学生磕磕绊绊的尝试过程中，不太连贯的语言描述中展示出来，被学生掌握，变成了一个完整的建立数学模型的过程。

（设计意图：在设计微任务的时候，考虑到学生的兴趣，让学生自己设计一个黄桃罐头，激发了学生更多的学习热情。这一真实的情境性任务，使学生全身心参与其中，不仅是眼、耳、口，更多的是调动了学生的思维和全身的细胞。学生在活动过程中提出自己的问题，表达自己的想法，尝试寻求帮助，并不断调式。这一微任务，比起拆一个圆柱认识它的特点，更具挑战性，这样有挑战的微项目学习直接激发学生的学习和探究兴趣，通过研究和调试的过程，想象和直观的验证，增强了学生的抽象能力和推理能力，提升了学生的空间观念。）

微任务二：你能够计算这个黄桃罐头所需的材料面积吗？

（设计意图:两种截然不同的设计情况都设计做出了黄桃罐头，当需要计算材料面积的时候，需要数据，没有测量数据的几组学生也回归关注到数据间的关系上。)

微任务三：①为什么货架上存放的黄桃罐头是圆柱的多，而长方体的少？通过猜想和搜索资料，你能验证你的猜想吗？

②学生进行抓握测试、承重测试、等侧面积材料的体积计算进行验证得出结论。

③如果你是运营商，会作出哪种选择？生活中，你会选择哪些物品制作成长方体，哪些物品制作成圆柱？能说明其理由吗？

④新的锡澄地铁已经建成，我发现地铁的墩柱下半部分都是长方体的，而新铺的路灯是圆柱的，这是什么原因，你能解释吗？

（设计意图：如果课堂研究只停留在计算圆柱的表面积计算的方法上，学生的空间观念的提升是受到限制的。为什么大多数黄桃罐头是圆柱的？通过网上查询，小组讨论，学生提出了各种猜想，并进行验证。学生通过猜测实验验证，得出属于自己的结论，才真正明白，原来需要考虑的有同等体积下所用材料的多少和同等表面积下所能容纳的物体的容量多少的问题。还有原材料的价值、存储的成本等更为复杂的情况。当面对分钟复杂情况时，数学上的最佳答案不是问题的最佳解决方案。当学生面对复杂的情境，也能够运用具身经验思考、探索交流、推理出结论，学生已经开始深度理解，通过想象和推理，建立生活实际中的长方体和圆柱的模型，有效提升学生的空间观念。）

（三）设计多种量表，内外评价促成长

学生进行小学数学微项目学习评价中，一要突出学生的主体性评价。通过自评量表和学生互评量表，实现学生自我评价和学生之间的相互评价，学生通过评价来进行相互学习，取长补短，在自评和互评过程中不断反思自己的不足，了解自己的长处，调整今后的学习状态。二要以过程性评价代替结果性评价。在小学数学学习“图形与几何”领域的内容时，学生从微项目的问题开始思考设计、适时阶段都可以纳入过程性评价，根据学生参与度、合作能力和探究能力等过程中的因素进行评价。结果性评价也至关重要，但是对于孩子学习过程中的评价直接决定孩子在遇到困难时还能够继续坚持、认真探索思考，这种持续性的过程性评价是孩子有效提升空间观念的重要环节。三要关注学生的表现性评价。教师对学生在真实情境中完成某项微任务时表现出的多方面能力如语言、计算、创造、合作和实践能力的评定，对学生在具体学习过程中所表现出来的学习态度、努力程度以及问题解决能力等的评定，直接影响学生学习能力的提高，空间观念的提升。

小学数学微项目学习自我评价量表

小学数学微项目学习小组互评量表

小学数学活动表现量表

（设计意图：课堂开始前下发学生自评和互评量表，使学生重点关注自己在学习过程中的参与度、合作的融合度和面对空间与几何领域难题时迎难而上的勇气。在微任务一结束后组员适时地互评，激励合作组的组员主动帮助，使得学生在学习遇到困难时不放弃，取得了极大的勇气和自信，继续深入研究。在本微项目学习过程中，每个学生都认真参与研究，探究有所收获。评价在微项目学习中起了纽带作用，使小组同学拧成一股绳，有效地提升了学生的空间观念。）

四、结语

小学数学沉浸式微项目学习是一种创新的课堂模式，是对传统课堂模式的一种创新，也是提升学生空间观念的有效方式。笔者通过以上策略对小学数学沉浸式微项目学习进行设计，将抽象的概念更具象化，提升了学生的核心素养，从而促进学生的空间观念的提升。

【参考文献】

1.孟祥斌.小学数学微项目学习例析[J].基础教育研究，2022(17):40-42.

2.何美英.小学数学图形教学中学生空间观念的培养[J].亚太教育，2022(9):54-56.

3.王逸骏.“微项目”视域下的单元整体教学[J].基础教育课程，2023（6）:14-21.

（  诸俐霞 1983年2月 女 汉族 江苏江阴 中小学一级 ）

研究方向：提升学生空间观念的小学数学微项目研究

工作单位：江苏省江阴市徐霞客实验小学

通讯地址：江苏省无锡市江阴市徐霞客镇马镇东街79号 214406

邮箱：[email protected]    电话：18118861357

论文字数：4791字