诺贝尔物理学奖颁布:获奖者背后的这项共同能力(2)

1. 在课堂中培养空间认知能力

一提及空间认知能力，我们总会想到数学。在《义务教育数学课程标准》中，“空间与图形”是一个重要的学习领域，要求能培养学生的空间观念，包括:能由实物的形状想像出几何图形，由几何图形想像出实物的形状，进行几何体与其三视图、展开图之间的转化……

在课堂教学中，我们可以通过图形的演变培养孩子的空间认知能力。例如，面对三年级的学生，培养他们空间认知能力的目标是能进行二维空间和三维空间的转换，认识到绝对坐标与相对坐标的优劣。因此，教师可以在课堂上通过图片展示等手段，让学生经历在大脑中旋转物体的过程，从而提升学生思维的灵活性，培养学生的空间认知能力。

一开始，教师可以通过“你能在大脑中把物体转动起来吗?”类似提问引入课堂教学，激发学生参与活动的兴趣。

接着，教师可以展示立方体不同角度的图片，让学生想象并画出两个物体正面转向我们时的样子。在这个过程中，就需要将眼前看到的图片在大脑中进行角度转换。在学生画完之后，教师可以展示立方体的正面图片或者直接展示实物，为学生提供答案参考，让学生检验自己画得是否正确。

在此基础上，教师可以扩展课堂教学的环节，提升难度，让学生对空间的认知走向深度。比如展示每个面上都有不同图案的正方体展开图，让学生仔细观察，在头脑中将二维展开图转换为三维立体图，再从四个选项中找出错误的立体图。

接着，教师可以让学生按照展开图动手制作一个正方体，通过这样的活动验证自己的判断。最后，再引导学生总结如何进行二维空间和三维空间的转换。

在这样的课堂教学过程中，教师能够将空间认知能力和数学课堂相结合，让学生体会、学习二维空间和三维空间进行转换的方法，培养空间认知能力。

2.将能力培养与生活相结合

课堂是培养空间认知能力的好途径，但是这一能力的培养内容不仅仅局限于数学课堂，也可以和生活相结合。

在生活中，我们常常会遇到有人不识东西南北，甚至难分左右的情况，他们的感知能力差，缺乏方向感，容易迷路。这一方面说明他们缺乏空间认知能力，一方面也说明空间认知能力能应用在生活的方方面面。

在生活中如何培养孩子的空间认知能力?

交流是一个潜移默化的方式。在平时生活中和孩子的交流，我们可以尽可能多的使用一些方位词汇，如大小、左右、上下、前后、正反等，再逐步增加一些诸如东西南北的方位词来进行引导。

此外，创设生活情境是一个有效的途径。例如，教师可以通过班级里的学生和座位创设一个孩子熟悉的情境:

小雪的左边是小海，小海的左边是小兰，小兰的左边是小慧，那么小慧在小雪的哪一边呢?答案只有一个吗?

教师应可以给学生足够的思考时间，然后让学生站到讲台前说出答案及思考的过程，并在黑板上画出示意图，再教师进行评价和总结。教师还可以选出四个学生进行角色扮演，排排队试一试。

而找到问题的答案，教师可以引导学生将四个人想象成一条绳子上的四个点，而绳子可以任意弯曲，那么小慧既可以在小雪的左边，也可以在小雪的右边。

除了教室里的情境，学生每天上下学经过的交通路线也可以成为培养空间认知能力素材。教师可以展示相关的地图，创设问题情境，让学生分别用“前后左右”和“东南西北”两种方式指路。

在指路前，教师要提醒学生明确出发前自己是面朝哪个方向。如果用“东南西北”指路，学生还必须先辨明地图上的各个方向。最后，让学生分别用两种方式描述路线，并带领学生找出最近的路线。最后，教师再引导学生对整个过程进行回顾和总结，让学生反思如何确定位置，从日常生活中培养空间认知能力。

文章来源：《中国医学物理学杂志》 网址: http://www.zgyxwlxzz.cn/zonghexinwen/2020/1110/359.html