信息技術(shù)下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中空間觀念的培養(yǎng)探究

李志成

摘?要：新的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，要讓學(xué)生“建立初步的空間觀念，發(fā)展形象思維”?？臻g觀念也是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一，是小學(xué)數(shù)學(xué)中高年級的教學(xué)重點。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)模式以講解為主，手段單一抽象，難以起到培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的作用。而信息技術(shù)則具有形象直觀的特點，可以更好地呈現(xiàn)關(guān)于幾何圖形的知識，讓學(xué)生形成立體化的認識。本文從信息技術(shù)的角度出發(fā)，結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)中高年級內(nèi)容，對培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的策略進行探討。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);小學(xué)數(shù)學(xué);空間觀念

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，恰當(dāng)?shù)剡\用信息技術(shù)，可以將知識以具象化的方式呈現(xiàn)出來，有助于發(fā)展學(xué)生的空間觀念。數(shù)學(xué)課程中涉及到較多的幾何圖形知識，小學(xué)生在學(xué)習(xí)時往往會感到吃力。對此，教師可以用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)出形象有趣的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)他們形成良好的認知體驗，更好地掌握數(shù)學(xué)知識，形成良好的空間觀念。

一、直觀呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察

在數(shù)學(xué)課堂上，利用信息技術(shù)手段，可以突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，相比于板書上的問題與圖畫，利用信息技術(shù)呈現(xiàn)出的內(nèi)容更加清晰、規(guī)范，可以用不同顏色來標(biāo)識圖形，學(xué)生觀看起來更加方便。同時，教師還可以利用繪圖軟件中的豐富功能，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、放大、變形等多種操作，這些都是傳統(tǒng)課堂模式無法做到的。由此可見，利用信息技術(shù)可以更好地適應(yīng)數(shù)學(xué)教學(xué)的需求，帶給學(xué)生優(yōu)質(zhì)的視覺體驗。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生進行細致入微地觀察，就能使他們牢固地掌握相關(guān)知識。例如在教學(xué)《觀察物體》一課的時候，本課的主要內(nèi)容是讓學(xué)生從不同的方位，辨認一組正方體或長方體的位置和形狀，但由于小學(xué)生的空間思維能力較弱，在學(xué)習(xí)時遇到了一些困難，難以根據(jù)觀察推測出準(zhǔn)確的信息。利用信息技術(shù)的方式，可以較好地應(yīng)對這一問題。教師可以利用三維圖形軟件，制作出幾個不同的正方體、長方體的疊加模型，然后將其放到課堂上展示，利用旋轉(zhuǎn)工具，引導(dǎo)學(xué)生從各個角度對其進行觀察，從而使學(xué)生形成立體化的認知，提升他們的空間觀念。

二、引導(dǎo)實踐，拓展數(shù)學(xué)空間思維

互動性是信息化教學(xué)的一大特點，教師通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計，可以引導(dǎo)學(xué)生與信息技術(shù)、資源之間進行有效地互動，從而使學(xué)生產(chǎn)生更深層次的學(xué)習(xí)體驗。在信息化教學(xué)中，除了教師利用信息設(shè)備進行展示之外，還可以帶領(lǐng)學(xué)生走進計算機教室，讓他們進行自主操作，通過實踐參與，強化對數(shù)學(xué)知識的掌握。例如在教學(xué)《圖形的運動》一課時，教師可以組織學(xué)生在計算機教學(xué)開展教學(xué)，先結(jié)合一些圖片來講解基本知識，如樹葉、臉譜等屬于對稱圖形，車的輪胎、摩天輪等屬于旋轉(zhuǎn)運動等。然后，指導(dǎo)學(xué)生打開繪圖軟件，教授給他們基本工具的使用方法，讓他們自己來創(chuàng)建一些圖形，并通過對稱拼貼、復(fù)制平移、復(fù)制旋轉(zhuǎn)等操作，看一看會呈現(xiàn)出什么樣的圖案。通過這種實踐操作的方式，可以發(fā)揮學(xué)生的主體作用，促使其主動地思考與發(fā)現(xiàn)，在加強知識理解的同時，實現(xiàn)空間思維能力的有效發(fā)展。

三、動態(tài)演示，深入認知立體圖形

在小學(xué)中高年級，涉及到一些三維立體圖形的學(xué)習(xí)，如圓柱、圓錐、長方體等，相比于二維圖形，這些知識具有更高的難度，對于學(xué)生的空間觀念也提出了較高的要求。特別是在相關(guān)表面積公式、體積公式的講解上，需要教師花費較多的時間，并且效率通常比較低下。對此，教師可以利用信息技術(shù)，將其以動態(tài)化的方式展現(xiàn)出來，化靜為動，讓學(xué)生通過觀看快速清晰地掌握相關(guān)知識。例如在教學(xué)《圓柱與圓錐》一課的時候，教師可以利用動畫演示兩個立體圖形的拆分與組合過程，通過觀看視頻，學(xué)生很快就能理解圓柱是由長方形與兩個相同的圓形組成，而圓錐是由扇形與圓形組成，這樣一來，學(xué)生就能夠清晰地理解圖形的結(jié)構(gòu)，可以更加輕松地理解和掌握表面積、體積等公式，自身的空間觀念也可以得到很好的提升。

四、構(gòu)建平臺，升華學(xué)生圖形理解

伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展越來越先進，也為學(xué)生提供出了更加便捷的學(xué)習(xí)平臺。它可以為學(xué)生構(gòu)建出一個相互交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)氛圍，改變了以往被動接受知識的學(xué)習(xí)方式，而是轉(zhuǎn)變成主動參與和交流知識的學(xué)習(xí)方式。在小學(xué)中高年級的數(shù)學(xué)教材中有很多幾何內(nèi)容，對學(xué)生的數(shù)學(xué)能力有著較高的要求。而有的學(xué)生本身的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，這也就給他們的幾何學(xué)習(xí)帶來了一定的困難。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以通過信息技術(shù)為學(xué)生構(gòu)建一個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)平臺，幫助學(xué)生獲得更多數(shù)學(xué)信息，增進學(xué)生之間的數(shù)學(xué)交流，使學(xué)生進行一種探究式的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，以此來升華學(xué)生對圖形的理解。例如在教學(xué)《四邊形的認識》一課的時候，教師可以利用信息技術(shù)展開教學(xué)，先為學(xué)生設(shè)定好本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)出學(xué)生內(nèi)心的數(shù)學(xué)探究興趣。接著，教師可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索渠道來查閱相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，以此來為學(xué)生提供一個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的平臺。然后，教師還可以讓學(xué)生之間通過網(wǎng)絡(luò)相互交換自己所查閱到的數(shù)學(xué)知識，以此積極促進學(xué)生之間可以產(chǎn)生出數(shù)學(xué)思維的火花。這樣一來，學(xué)生通過自己的搜索而掌握到四邊形的特征等內(nèi)容，他們對圖形的理解也就會變得更加深刻，長此以往，學(xué)生的空間觀念也就會得到緩慢提升。

五、整合知識，豐富圖形呈現(xiàn)方式

由于部分小學(xué)數(shù)學(xué)教師將小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)與信息技術(shù)進行結(jié)合還不夠熟練，容易導(dǎo)致數(shù)學(xué)課堂變成了電影院，學(xué)生眼花繚亂，但是并沒有抓住數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)，這也就造成了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維得不到培養(yǎng)。再加上一些數(shù)學(xué)空間問題對學(xué)生的空間想象能力作出了較高的要求，導(dǎo)致了學(xué)生的數(shù)學(xué)效率并不高。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在實際的教學(xué)過程中可以將數(shù)學(xué)知識進行整合，利用信息技術(shù)讓圖形的呈現(xiàn)方式變得更加豐富，以此來降低空間幾何內(nèi)容的學(xué)習(xí)難度。例如在教學(xué)《平行四邊形的面積》一課的時候，教師可以利用信息技術(shù)整合這部分知識，為學(xué)生播放一段推導(dǎo)平行四邊形面積的短視頻，使學(xué)生可以通過該視頻而掌握這部分內(nèi)容。這樣一來，學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣也就會隨著短視頻的播放而得到激發(fā)，學(xué)生的空間觀念也就會隨之得到提升。

六、結(jié)語

總之，空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)涵，教師要將其作為一項重要目標(biāo)，融入到日常教學(xué)當(dāng)中。教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，恰當(dāng)?shù)匾胄畔⒓夹g(shù)，充分發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢，利用豐富的技術(shù)手段，改進數(shù)學(xué)教學(xué)的形式，構(gòu)建出直觀性、交互式、動態(tài)化的數(shù)學(xué)課堂，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程更加直觀形象。適應(yīng)小學(xué)生的認知學(xué)習(xí)規(guī)律，進而加強對他們空間觀念的培養(yǎng)，促進小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻：

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