在互聯(lián)網(wǎng)背景下培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力

王浩

空間思維想象能力是小學(xué)生必備的基本素養(yǎng)之一，也是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。當(dāng)前，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展教學(xué)已經(jīng)得到普遍推廣，并且已深入教學(xué)各個環(huán)節(jié)。作為數(shù)學(xué)教師，如何利用互聯(lián)網(wǎng)更好地開展數(shù)學(xué)乃至空間觀念教學(xué)，是長期的工作主題。筆者通過實踐發(fā)現(xiàn)，針對空間觀念知識特點，基于互聯(lián)網(wǎng)對學(xué)生開展空間思維想象能力的培養(yǎng)，應(yīng)當(dāng)從互聯(lián)網(wǎng)資源、信息化技術(shù)等方面進(jìn)行輔助，將互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢融入常規(guī)教學(xué)中，更加利于學(xué)生該能力的培養(yǎng)。

一、充分挖掘互聯(lián)網(wǎng)資源，豐富圖形表象

空間感素養(yǎng)對小學(xué)生而言是學(xué)習(xí)的重點和難點，這是由空間知識自身特點決定的。小學(xué)生的空間思維想象能力還處于啟蒙階段。從空間感教學(xué)來看，只有學(xué)生的空間思維想象能力得到增強后，才能促進(jìn)其空間觀念系統(tǒng)的發(fā)展。在空間思維想象能力培養(yǎng)初期，教師應(yīng)當(dāng)以豐富學(xué)生圖形表象為主，讓學(xué)生先儲備足夠的空間圖形表象，為其深入學(xué)習(xí)空間知識奠定基礎(chǔ)。互聯(lián)網(wǎng)最大的優(yōu)勢在于各類教學(xué)資源豐富，并具有很強的共享性，因此，在豐富學(xué)生的圖形表象上，教師可以依賴互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)教學(xué)資源，開展空間思維想象能力的培養(yǎng)教學(xué)。

例如在教學(xué)旋轉(zhuǎn)與平移的知識上，學(xué)生對圖形平移或者旋轉(zhuǎn)運動現(xiàn)象的認(rèn)識相對容易，但對沿某方向移動多少距離后的位置，無論是描述還是畫圖都存在一定的掌握難度。對此，筆者利用互聯(lián)網(wǎng)的資源優(yōu)勢，收集了大量關(guān)于平移與旋轉(zhuǎn)的圖片，上課后先讓學(xué)生對這些圖片進(jìn)行觀察與分類，以此豐富其圖形表象;接著利用準(zhǔn)備好的課件，動態(tài)地對物體平移過程進(jìn)行演示，同時強調(diào)學(xué)生注意觀察平移結(jié)束后物體的位置，將抽象的圖形表象轉(zhuǎn)化為直觀的可視化過程，來增強學(xué)生對圖形表象的深入了解;最后指導(dǎo)學(xué)生完成圖形平移后的相關(guān)制圖。這種通過豐富表象加深知識理解的教學(xué)，更利于學(xué)生空間思維想象能力訓(xùn)練以及空間觀念的培養(yǎng)。

二、發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，拓展想象空間

空間觀念包含這幾個方面：一是通過實物可以想象出幾何形狀或者幾何體，二是由幾何圖形想象出實物模型，三是完成幾何體與展開圖以及三視圖之間的轉(zhuǎn)化，四是復(fù)雜的幾何體能夠分解為基本的幾何圖形并掌握其中的關(guān)系，等等。對初次接觸空間知識的小學(xué)生來說，培養(yǎng)其這些素養(yǎng)存在著不小的難度，這也是小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)重點與難點。要想達(dá)到掌握這些空間觀念素養(yǎng)的要求，小學(xué)生的空間思維想象能力應(yīng)達(dá)到一定水平。但在日常教學(xué)中，小學(xué)生空間想象的方向存在問題，導(dǎo)致其無法正確地發(fā)揮想象，造成想象空間有限，無法有效地完成幾何體空間知識的認(rèn)知。對此，筆者利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化手段，重點從想象空間的拓展上入手，融入探究與交流，來提升小學(xué)生的空間思維想象能力。

例如在教學(xué)正方體知識時，面對一個成形的正方體，學(xué)生對其結(jié)構(gòu)、特征以及對角、對角線等數(shù)量關(guān)系的理解肯定存在一定的茫然性。即使利用幾何畫板對其進(jìn)行多方位的旋轉(zhuǎn)或者透視處理，仍有部分學(xué)生對其認(rèn)知不夠全面或深入。對此，筆者利用互聯(lián)網(wǎng)，下載一些簡單的繪圖軟件演示正方體的繪制，或者下載一些關(guān)于正方體繪制過程的視頻，讓學(xué)生通過正方體的形成過程，深入理解正方形的特征，掌握正方體如何由正方形繪制，繪制的正方體繼承了正方形的哪些特征和數(shù)量。這種啟發(fā)想象方向、拓展想象空間的教學(xué)理念，能夠讓學(xué)生直觀地、系統(tǒng)地了解幾何體的基本構(gòu)造與元素，掌握線、點、面、角的空間布局以及數(shù)量關(guān)系，從而利于其空間思維想象能力的啟發(fā)與培養(yǎng)。

三、有效利用信息技術(shù)，增強空間感知

通過一段時間的基礎(chǔ)教學(xué)，學(xué)生的空間思維想象能力有所建立與提高，但距離空間觀念素養(yǎng)的要求，還存在一定差距。對此，教師應(yīng)在這個基礎(chǔ)上，以一些難點幾何體問題作為重點探討與教學(xué)內(nèi)容，強化學(xué)生的空間感知以及解決問題的方法培養(yǎng)，讓學(xué)生的空間思維想象能力得到突破，為其以后的幾何及其他知識學(xué)習(xí)，夯實基本能力基礎(chǔ)。

例如對幾何體被截取部分后體積計算的問題，基本上涉及了幾何體的拆分、計算，特別是在幾何體的拆分上，需要學(xué)生有較高的空間想象能力。當(dāng)學(xué)生理解了原幾何體與被截取部分的結(jié)構(gòu)后，在計算上基本就沒有多大難度。如一個正方體，被截取成四個三棱錐后，對所得正三棱錐體積的計算，大部分學(xué)生因為空間想象能力欠缺，無法想象哪些部分被截取，留下的又屬于原正方體的哪部分。對此，筆者就利用多媒體技術(shù)，按照問題條件，還原了切割過程。為了增加學(xué)生的主動性，加深學(xué)生的理解，筆者只演示了一個角的切除，然后引導(dǎo)學(xué)生討論如何切。通過該教學(xué)方式，學(xué)生更加深刻地掌握了幾何體的空間感知，為問題的解決創(chuàng)造了條件，同時也提高了學(xué)生的空間想象能力。

總之，基于互聯(lián)網(wǎng)來增強學(xué)生空間思維想象能力的教學(xué)，不僅具有積極的促進(jìn)意義，也體現(xiàn)了與時俱進(jìn)的教學(xué)理念，更具趣味性、直觀性以及多維性。因此，教師應(yīng)當(dāng)重視互聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)中的作用，不斷探索與實踐，充分體現(xiàn)其應(yīng)有的教學(xué)輔助意義。■