基于空间观念培养的小学数学教学设计与实践——以长方体与正方体的表面积为例开题报告

1. 研究目的与意义

空间观念作为人类构建对客观物质世界基本认识的重要思维能力，对培养学生创新意识与实践能力有着重要的意义。20世纪以来，心理学家通过研究指出空间能力是人类智力发展必不可少的一部分，而空间想象力是数学能力的重要组成部分，由此空间观念受到全球各国数学教育学者与教育工作者的广泛关注。

nctm（全国数学教师理事会）指出，空间观念是人对客观事物的直接感知，图形关系与图形变换是空间观念的重要部分，几何课程对学生空间观念的发展具有积极作用。2001年《义务教育数学课程标准（实验稿）》首次将空间观念的培养与几何图形结合作为数学学习的核心概念进入中国数学课程中，经过十年的实践与研究，在《义务教育数学课程标准（2011版）》中空间观念以“图形与几何”为主要载体作为学生应具备的数学能力与核心素养之一。

孔凡哲等学者在《空间观念的内容及意义与培养》中指出，空间观念不仅体现在人们在对客观环境与客观事物的直观感知与领悟上，也体现在人们主动将二维与三维空间之间的界限主动模糊化的过程中。因此，空间观念的培养是一个动态的过程，需要充分调动学生对空间中事物及其变化规律的想象力、结合实践与生活经验，不断提高发展他们的认知能力与认知水平。如何践行空间观念的培养理论，结合中小学生认知发展的规律将空间观念的培养贯穿在数学课堂中成为教育学者与教师们关注的重点。

2. 研究内容和预期目标

本研究以空间观念培养理论为指导，以苏教版六年级课程“长方体与正方体的表面积”为案例进行教学设计研究，将空间观念的培养融入数学教学中。首先通过查阅文献对已有空间观念培养的理论进行整理分析，了解小学生空间观念发展的基本规律与特点，明确空间观念培养的基本策略与教学侧重点。随后对小学数学教材内容进行深入分析，结合学生现有认知发展水平及数学教学设计原理，将空间观念培养融入教学中进行教学设计，结合课堂教学实录与课堂中学生的反馈进行分析与反思。结合空间观念培养理论，对课程“长方体与正方体的表面积”整个教学设计、课堂教学实录及教学效果进行分析，寻找到目前教师在空间观念培养过程中所使用的的教学模式和教学策略中存在的问题。

通过对空间观念培养理论的研究、教学设计与实验及教学案例分析，分析归纳出空间观念在实践教学中合理的教学模式与教学策略，为继续探索有利于学生形成空间观念的教学方式提供参考。将空间观念培养的理论落实到课堂实践中，引导学生形成良好空间观念，发展学生数学思维与数学能力，提高学生解决实际问题的能力，增加学生对数学学习的兴趣，为优化数学课堂提供新视角。

3. 研究的方法与步骤

本课题主要采用的研究方法有：文献法、案例分析法、课堂观察法。

1.文献法：通过查阅相关书籍材料、论文资料，对新课标提出的数学核心素养、数学空间观念、教学设计理论、教育心理学等方面已有的研究成果进行归纳总结。以已有的研究成果作为标杆，明确研究内容和研究方向，为研究提供理论支撑。

2.案例分析法：以培养空间观念为切入点，对为小学数学课程中立体图形的表面积与体积进行教学设计并予以实践，记录整个教学过程。结合数学核心素养中空间观念相应理论和数学教学理论等，对教学过程进行教学情况分析与反思，为研究空间观念在课堂中的应用提供参考。

4. 参考文献

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准（2011 版）[m].北京：北京师范 大学出版社.

[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中数学课程标准（2017 版）[m].北京：人民教育 出版社，2018:4-5.

[3]奥苏泊尔.教育心理学：认知观点[m].北京：人民教育出版社，1994.

5. 计划与进度安排

1.2022年12月9日，接到指导老师的联系，接收指导老师布置的各项任务要求；

2.2022年2月24日-3月1日，接收指导老师发布的论文任务书，根据任务书要求初步理解毕业论文的目的、要求和任务，准备相关的参考资料；

3.2022年2月24日-3月8日，完成开题报告，按学校规定要求填写开题报告。包括研究的背景、目的与意义，研究的内容和预期目标、研究方法及步骤，主要参考文献、进度安排等内容；