有关空间观念培养的益智教学资源的开发—孔明锁

研究小组组长：宁旭松        指导教师： 汪佳慧

研究性学习小组成员：金盛熙、周锦鸿、黄要忠、李欣雅

一、研究背景

  《义务教育数学课程标准(2022年版)》提出了中学阶段的11个核心素养，空间观念是较为抽象的、较难培养的核心素养之一。“空间”是抽象的概念，中学生的抽象水平还有待提高，尤其是初一的孩子，还不能做到直接抽象，所以需要具体实物的支持，益智游戏可以作为培养中学生空间观念的新途径。

1、空间观念是重要的数学核心素养之一

2022年教育部颁布的《义务教育数学课程标准(2022年版)》，提出中学阶段的核心素养为:“数感、量感、符号意识、运算能力、几何直观、空间观念、推理意识、数据意识、模型意识、应用意识、创新意识”"。空间观念是中学阶段的核心素养之一，是培养学生会用数学的眼光观察现实世界的基础。培养学生的空间观念贯穿中学的每个学段。空间观念较好的学生，他们的数学成绩都不会太差，而生活中，空间观念强的学生也不会出现“迷路”现象，因为好的方向感和空间观念之间有着密切的联系。空间想象力的形成需要以空间观念为基础，同时空间观念也能够帮助中学生提升推理意识和创新能力。一个素养的培养和发展可以带动多素养发展，因此正确培养和发展中学生空间观念是至关重要的。

二、当前教师培养中学生空间观念存在问题

空间观念是中学数学核心素养之一，也是不易培养的核心素养。这是因为“空间”本就是抽象的概念，中学生空间观念发展还未达到较高的水平，以至于他们难以将这些抽象的概念直接内化，需要通过具体表象来帮助理解。同时，进行动手操作活动可以进一步加强对概念的理解。然而在空间观念课堂中，大多数教师还是采用“讲”的传统方式进行教学，把这些抽象的概念讲给学生听，让学生通过背诵或抄写的方式加深对概念的记忆，却不思考怎样才能让学生更好的理解抽象的概念，中学生的理解能力本就较弱，他们没法将抽象的空间概念具象化，导致很多中学生在空间方面表现得很差，容易对这类课程产生恐惧，没兴趣或不愿意上数学课，而教师在讲授这类课程时也会产生无力感和疲惫感。有部分教师能通过生活中的具体实物或者模型进行教学，让学生亲身感知图形的特征，但是这样一股脑地将这些具体实物或模型代入课堂，以机械的方式进行教学，则会使学生在从具象到抽象转化的过程中受阻，没能有效的形成空间观念。

三、益智游戏是培养学生空间观念的新途径

益智游戏可以促进学生思维的发展，是培养中学生空间观念的一个良好的途径。《数学教学的趣味游戏设计》中指出:“数学也需要摆弄物品，也有动作，也有活动，操作性是数学与游戏的共同点。游戏为数学教育提供了一个良好的途径”。当前部分教师在教学时也会将游戏作为培养学生空间观念的教学手段，但设计的游戏类型单一且缺乏目的性，这样“换汤不换药”的游戏只会让学生感到厌倦，很难从本质上培养学生的空间观念。益智游戏有别于常规的教学游戏，具有启智性、多样性、挑战性等特点，与中学生的个性特征和心理特征较为吻合。例如，孔明锁等益智游戏，里面蕴含着许多有趣的数学知识。

二、研究意义

通过研究，最终形成研究报告和汇报视频。让我们了解孔明锁这一项古老的益智游戏，同时也让我们探索了古人的智慧可以沿用至今。

通过研究，培养我们全体组员的动手操作能力、创新探究能力以及空间思维能力，使我们更具备在数学上的探究精神。

三、研究方法

文献研究法、动手操作法、数据统计分析法、研究总结法等

四、实施计划

第一阶段：9月上旬，确立课题，明确意义。

第二阶段：9月中旬，小组合作，在网上、图书馆等收集资料。

第三阶段：9月下旬，利用空余时间，分工协作，动手操作制作孔明锁。

第四阶段：10月上旬，合作整理资料，研究分析。

第五阶段：10月中旬，汇总，写出在实践过程中的感悟和思考。

第六阶段：10月下旬，集体写出研究性学习报告，并参加相关的研究性学习展示。

研究性学习实施过程（研究的基本思路）

1、通过上网、查阅资料的方式对孔明锁的历史、由来以及制作过程有一个初步了解。

2、调查各班级学生对孔明锁的制作过程的了解程度。

3、制定调查问卷发放、回收、统计、分析。

4、对学校相关数学老师进行采访。

5、通过所得资料进行分析，研究其对中学生的空间观念培养的意义，以及实施策略。

6、分析、总结写出报告。

7、最后进行总结归纳，如何更好培养初中生空间观念。