培養(yǎng)空間觀念的信息化教學(xué)創(chuàng)新與重構(gòu)

鄧瓊

【摘要】在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中，尤其是“圖形與幾何”領(lǐng)域的教學(xué)，單純依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難做到從實物到抽象的過程，更難發(fā)展學(xué)生的想象力和空間觀念。采用信息化教學(xué)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新和重構(gòu)，可以解決傳統(tǒng)教學(xué)中難以解決的困難，主要包括：直觀形象動態(tài)化地呈現(xiàn)問題情境;使用微課、電子白板、數(shù)字教材等資源，為學(xué)生直觀形象動態(tài)化的學(xué)習(xí)資源，突破學(xué)習(xí)的重難點;及時地反饋學(xué)習(xí)效果和評價，進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)。本文以《圖形的旋轉(zhuǎn)》一課為例，闡述信息技術(shù)手段在課堂中的合理運用，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);空間觀念;信息化;創(chuàng)新與重構(gòu)

信息技術(shù)手段作為一種輔助教學(xué)的工具，我們要把它合理地應(yīng)用在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中并提高教學(xué)效果，這是我們要思考的問題。如何將信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容很好地融合，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，是一線教師需要認(rèn)真面對與實踐的問題。尤其是“圖形與幾何”領(lǐng)域的教學(xué)，單純依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難做到從實物到抽象的過程，更難發(fā)展學(xué)生的想象力和空間觀念。借助信息技術(shù)手段，可以有效地讓此部分內(nèi)容教學(xué)達(dá)到比常規(guī)教學(xué)要好的效果。下面，筆者嘗試以《圖形的旋轉(zhuǎn)》為案例，以信息技術(shù)手段在教學(xué)環(huán)節(jié)的合理運用，談?wù)勑畔⒒虒W(xué)創(chuàng)新與重構(gòu)的所想、所感。

一、利用信息技術(shù)，直觀呈現(xiàn)問題情境

生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象很常見，我們可以利用信息技術(shù)強(qiáng)大的動畫、視頻等功能，把生活中這些情境活靈活現(xiàn)地呈現(xiàn)在課堂上，這比傳統(tǒng)的師生去說去想或靜態(tài)的圖片來得更加生動、具體，也能更加地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

筆者在教學(xué)《圖形的旋轉(zhuǎn)》時，創(chuàng)設(shè)情境環(huán)節(jié)，合理地使用了“粵教翔云數(shù)字教材”平臺的資源。把生活中的風(fēng)車、停車出入口的道閘欄桿的立起和放下、蕩秋千這些素材以小視頻的形式播放出來，喚起了學(xué)生對生活現(xiàn)象的數(shù)學(xué)思考。有學(xué)生認(rèn)為，道閘欄桿的立起和放下、蕩秋千這兩種運動現(xiàn)象是平移;還有學(xué)生認(rèn)為，這兩種運動現(xiàn)象是旋轉(zhuǎn)。像這些既熟悉又有爭議的實例既喚起學(xué)生對生活現(xiàn)象的數(shù)學(xué)思考，又引發(fā)了學(xué)生對于旋轉(zhuǎn)角度不是360度的道閘和秋千產(chǎn)生認(rèn)知沖突，從而為進(jìn)一步探究旋轉(zhuǎn)做好了鋪墊。

二、利用信息技術(shù)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新與重構(gòu)

圖形的旋轉(zhuǎn)，學(xué)生在二年級只是初步的感知了生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，而此課的教學(xué)是要求學(xué)生用“三要素”去描述物體旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象過程。旋轉(zhuǎn)的“三要素”貫穿于兩道例題中，例1會用“三要素”來描述旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，例2通過“三要素”初步感知圖形旋轉(zhuǎn)的特征和性質(zhì)。

1.利用信息技術(shù)，突破重點，提升教學(xué)實效

本案例的教學(xué)對例1進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容的重組，把三個鐘面的指針的旋轉(zhuǎn)同時呈現(xiàn)給學(xué)生。利用希沃電子白板的動畫演示功能，設(shè)定好從“12”到“1”、從“12”到“3”、從“12”到“6”這三個鐘面的指針的旋轉(zhuǎn)過程，讓學(xué)生通過觀察對比，找出它們的相同點和不同點。在學(xué)生找出旋轉(zhuǎn)的方向和繞著中心點O旋轉(zhuǎn)的相同點和旋轉(zhuǎn)角度不同后，學(xué)生開始用語言描述指針的旋轉(zhuǎn)過程。盡管學(xué)生發(fā)現(xiàn)都是繞著中心點“O”旋轉(zhuǎn)，但是在描述旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象時還是容易忽略旋轉(zhuǎn)的中心。究其原因，學(xué)生往往認(rèn)為中心點不重要，因為旋轉(zhuǎn)的中心的位置并沒有發(fā)生變化?；趯W(xué)生這樣的學(xué)情和認(rèn)知，信息技術(shù)可以幫助解決常規(guī)教學(xué)手段的困難，可以用電子白板的旋轉(zhuǎn)動畫功能。同一個指針，設(shè)定不同的旋轉(zhuǎn)中心，學(xué)生非常直觀地看到旋轉(zhuǎn)中心不同所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的結(jié)果也是不同的，從而幫助學(xué)生建立旋轉(zhuǎn)中心這個缺一不可的要素的重要性。

其次，利用信息技術(shù)突破旋轉(zhuǎn)角度的重點。旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象雖然在生活中很常見，但是用言語完整地描述旋轉(zhuǎn)過程對于學(xué)生來說還是有一定的困難。課本提供的是鐘面的素材，鐘面對于學(xué)生來說并不陌生，而指針的旋轉(zhuǎn)過程學(xué)生卻很難想到用角度來描述，因為在鐘面上最直觀呈現(xiàn)的是大格數(shù)和小格數(shù)。因此，學(xué)生最先想到用指針走了幾個大格數(shù)這個維度來描述。這時，如果教師再運用信息技術(shù)手段，比如，引入秋千、道閘欄桿的旋轉(zhuǎn)或生活中脫離鐘面的物體的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)用格數(shù)來描述并不適用，從而引發(fā)學(xué)生尋找應(yīng)該用哪個要素來描述。此時教師再次利用信息技術(shù)，把指針的旋轉(zhuǎn)過程留痕，指針從起點到終點的旋轉(zhuǎn)軌跡展示給學(xué)生，輕松做到旋轉(zhuǎn)角度這個要素可視化，從而發(fā)現(xiàn)可以用旋轉(zhuǎn)角度來描述旋轉(zhuǎn)過程。信息技術(shù)手段輔助教學(xué)，讓學(xué)生體會到旋轉(zhuǎn)中心的重要性以及發(fā)現(xiàn)物體旋轉(zhuǎn)了多少可以用旋轉(zhuǎn)角度來表示，讓學(xué)生體會到用“三要素”才能完整準(zhǔn)確地描述物體旋轉(zhuǎn)的運動過程，從而突破教學(xué)重點。信息化的動畫演示過程是常規(guī)教學(xué)手段難以做到的。因此，合理地利用信息技術(shù)可以輕松地突破教學(xué)重點，提高教學(xué)實效。

2.利用信息技術(shù)，突破難點，發(fā)展空間觀念

小學(xué)五年級學(xué)生正處于空間表象向空間想像過渡的時期，而“圖形的旋轉(zhuǎn)”又承載著發(fā)展學(xué)生的抽象思維和空間想象的任務(wù)。利用信息技術(shù)手段，可以讓教學(xué)內(nèi)容從實物到圖形直觀地轉(zhuǎn)化為學(xué)生的空間知覺、表象進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的空間想象，為抽象空間觀念提供形象的支撐，突破難點。

小學(xué)數(shù)學(xué)課堂信息化教學(xué)中，教師可以借助電子白板以及數(shù)字教材等網(wǎng)絡(luò)資源來推動學(xué)生的自主探究性學(xué)習(xí)。如，在探究圖形旋轉(zhuǎn)的特征和性質(zhì)環(huán)節(jié)，利用信息技術(shù)，教師可以發(fā)送操作任務(wù)給學(xué)生。比如，“研學(xué)任務(wù)：將直角三角尺固定在方格紙上，每次繞點O順時針旋轉(zhuǎn)90度，觀察三角尺的位置是如何變化的。1.先想象再操作，邊操作邊觀察：三角尺的位置是如何變化的？2.四人小組討論：在旋轉(zhuǎn)過程中，什么變了？什么不變？”讓學(xué)生可以在平板上通過拖動、旋轉(zhuǎn)等功能完成三角尺的旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生在操作中直觀體驗和初步感悟圖形旋轉(zhuǎn)的特征和性質(zhì)。其次，利用數(shù)字教材平臺的“問題研討”功能，讓學(xué)生把自己小組的探究學(xué)習(xí)單拍照上傳至平臺，使學(xué)生不局限于小組內(nèi)的交流，還能實現(xiàn)短時間內(nèi)不同小組之間的交流，既節(jié)省了時間，又高效地做到不同小組之間的交流，更好地實現(xiàn)生生之間的互動交流，從而實現(xiàn)全班交流，生生互動、評析。最后，在師生小結(jié)環(huán)節(jié)，運用電子白板的克隆、旋轉(zhuǎn)功能，讓學(xué)生直觀地對比三角形旋轉(zhuǎn)前后的位置，發(fā)現(xiàn)三角形的大小和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，只是圖形的旋轉(zhuǎn)前后的位置變了。這不僅突破了教學(xué)難點，也為培養(yǎng)學(xué)生的想象力提供了直觀形象的支撐，從而落實學(xué)生的空間觀念這個核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

3.利用信息技術(shù)及時反饋，精準(zhǔn)教學(xué)

在傳統(tǒng)教學(xué)中，課堂中的練習(xí)環(huán)節(jié)，需要教師巡查才能檢測或統(tǒng)計練習(xí)的效果。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來以及信息技術(shù)手段的日新月異，在練習(xí)環(huán)節(jié)，可以利用信息技術(shù)手段，利用平臺的大數(shù)據(jù)分析功能，做到反饋及時，幫助教師省時省力地檢測練習(xí)的效果，針對學(xué)習(xí)存在的問題，及時調(diào)整教學(xué)，做到精準(zhǔn)教學(xué)。

比如，在練習(xí)環(huán)節(jié)，兩道辨析題：1.從“6”到“12”，指針繞點O逆時針旋轉(zhuǎn)了180度。2.從“7”到“10”，指針繞點O旋轉(zhuǎn)了90度?！睂W(xué)生利用“智慧卡”把自己的答案發(fā)送至平臺，教師在電腦上可以一目了然地看到學(xué)生完成的進(jìn)度，根據(jù)教學(xué)的實際情況結(jié)束測試，平臺的數(shù)據(jù)分析功能就會馬上反饋學(xué)生的做題結(jié)果，有幾人認(rèn)為是對的，分別是哪些學(xué)生;有幾人認(rèn)為是錯的，分別是哪些學(xué)生;正確率和錯誤率一目了然。這強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和反饋功能大大地減少了時間，教師既能夠及時地幫助做錯的學(xué)生糾正，還能調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和策略。

4.利用微課進(jìn)行個性化的教學(xué)

微課由于其短小精悍的特點而備受教師的歡迎。每個微課視頻的時間都在3到5分鐘之間，有利于小學(xué)生快速地完成某個知識點的學(xué)習(xí)。教師可以很好地利用微課對教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新和重構(gòu)，既可以把微課的視頻應(yīng)用于課前的預(yù)習(xí)，也可以應(yīng)用于課中的教學(xué)，還可以應(yīng)用于課后的復(fù)習(xí)。例如，在教授《圖形的旋轉(zhuǎn)》一課時，教師可以在課堂上應(yīng)用微課教學(xué)。選擇數(shù)字教材平臺的資源，以三角形的旋轉(zhuǎn)和繞不同的中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的視頻及精心制作的旋轉(zhuǎn)“三要素”的視頻，將它們推送給學(xué)生。學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況選擇性地學(xué)習(xí)，這既給個別學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生提供了幫助，讓學(xué)生通過視頻的學(xué)習(xí)再次直觀形象地感悟了圖形旋轉(zhuǎn)的特征和性質(zhì)，發(fā)展學(xué)生空間觀念，又為實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)提供了技術(shù)資源的支撐。

三、利用信息技術(shù)，提高課堂評價的實效性

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中指出：“評價的主要目的是全面了解學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程和結(jié)果，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)和改進(jìn)教師教學(xué)。”我們在實施教學(xué)評價時要注重學(xué)習(xí)過程的評價，還要注重評價主體和評價方式的多樣化。比如，在探究新知環(huán)節(jié)中，為了加深學(xué)生對旋轉(zhuǎn)的含義的理解，筆者設(shè)計了一道開放題“從“1”到“（? ? ）”，指針繞點（? ? ）按（? ? ）方向旋轉(zhuǎn)了（? ? ）度?！苯處熢趯W(xué)生通過思考后，利用“智慧卡”平臺的搶答功能，抽出3位學(xué)生上講臺一邊轉(zhuǎn)動教具時鐘一邊描述旋轉(zhuǎn)的過程。然后，學(xué)生利用“智慧卡”發(fā)送正確與錯誤的評價，做到生生之間的互評，評價的結(jié)果也會立即生成，實現(xiàn)了評價主體的多元化，不再是傳統(tǒng)課堂中只有教師用語言對學(xué)生的評價。而平臺的搶答和隨機(jī)抽學(xué)生回答的功能，既避免了教師指定某一位學(xué)生的現(xiàn)象，體現(xiàn)了公平性，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，還可以應(yīng)用平臺的及時評價功能，對學(xué)生進(jìn)行簡單的反饋評價，將評價保存下來，通過家校聯(lián)系，將學(xué)生的在校各方面的評價共享給家長，讓家長及時地了解到自己的孩子在校學(xué)習(xí)等方面的表現(xiàn)，這樣的評價對學(xué)生的學(xué)習(xí)成長來說是有利的。

在最后的課堂總結(jié)環(huán)節(jié)，教師提前設(shè)計好評價內(nèi)容“我做得好的方面（? ? ）A.認(rèn)真聽講? ?B.積極回答? ?C.互相交流? ?D.舉手發(fā)言”，然后學(xué)生根據(jù)這節(jié)課的表現(xiàn)進(jìn)行自我評價。這些評價既是對學(xué)生的肯定，同時也激勵著學(xué)生做得好的方面繼續(xù)發(fā)揚，做得還不夠的方面可以下次繼續(xù)努力。

總之，在核心素養(yǎng)的背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)是新課堂的趨勢，特別是對于“圖形與幾何”領(lǐng)域的教學(xué)。教師可通過信息技術(shù)手段，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新和重構(gòu)，使用微課、電子白板、數(shù)字教材等資源，為學(xué)生直觀形象動態(tài)化的學(xué)習(xí)資源，突破學(xué)習(xí)的重難點、及時地反饋學(xué)習(xí)效果和評價，進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)，改變教師教給學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高教學(xué)效果，為學(xué)生空間觀念的發(fā)展提供形象直觀的技術(shù)支撐。

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