利用3d打印技術(shù)，發(fā)展小學(xué)生的空間觀念

和曙君

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，3d打印技術(shù)逐漸步入了人們的視野，在多個領(lǐng)域都有所應(yīng)用。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用3d打印技術(shù)，可以使小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)脈絡(luò)更加的清晰，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)自身的思維能力和空間觀念，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】3d打印技術(shù) 小學(xué)數(shù)學(xué) 空間觀念 培養(yǎng)策略

現(xiàn)如今，新課程改革已經(jīng)取得了一定的成效，這使小學(xué)教學(xué)迎來了新的發(fā)展契機(jī)，也面臨著更加嚴(yán)峻的考驗。為了更好的提高小學(xué)教學(xué)效率和質(zhì)量，教師就必須積極的轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、調(diào)整教學(xué)模式、豐富教學(xué)手段，從而有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中也是如此。利用3d打印技術(shù)，可以實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)與科學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，從而增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性，使學(xué)生全身心的投入到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，實現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)水平的整體提升。

一、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用3d打印技術(shù)的意義

作為一種新型的技術(shù)手段，3d打印技術(shù)以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，是通過特定的機(jī)器設(shè)備將一些平面的模型轉(zhuǎn)換為立體的模型，提高了模型的具象性，讓小學(xué)生更加直觀的觀察到模型，加深了學(xué)生對相關(guān)知識的理解和掌握。目前，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，大多數(shù)都開始利用多媒體技術(shù)開展教學(xué)活動，這雖然可以在一定程度上降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度，并利用PPT、視頻、圖片等形式使數(shù)學(xué)知識更加直觀的呈現(xiàn)出來，使學(xué)生掌握了一定的空間圖形。但是，學(xué)生掌握的程度有限，無法對更深層次的立體圖形進(jìn)行理解，對學(xué)生空間觀念的形成造成了阻礙。為此，教師必須提高對學(xué)生空間觀念培養(yǎng)的重視程度，并采取一定科學(xué)化的教學(xué)手段，在完成規(guī)定的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，為學(xué)生的未來成長和發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

隨著新課程改革的頒布與實施，對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出了更高的要求，開始不僅要求學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績，更重視對學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)，從而使學(xué)生的思維能力得到提升，實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。為此，教師必須意識到信息技術(shù)對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)展開的積極作用，從而充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用和優(yōu)勢，使學(xué)生積極、主動的參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，避免出現(xiàn)溜號、走神的情況。利用3d打印技術(shù)就可以很好的做到這一點，使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣得到提升，這不僅響應(yīng)了新課程改革的號召，更使學(xué)生得到了更好的發(fā)展。

二、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用3d打印技術(shù)的策略

1.積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念

為了更好的利用3d打印技術(shù)，教師首先要對3d打印技術(shù)有一個正確的認(rèn)識，并積極的轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，從而使3d打印技術(shù)充分發(fā)揮自身作用和優(yōu)勢，更好為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)而服務(wù)。對于不同層次的學(xué)生，還需要提高3d打印技術(shù)應(yīng)用的針對性，使每一名學(xué)生都能借助3d打印技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)自身數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的提升，為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念提供了支持和保障。例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，圖形和空間是其中的重中之重。因此，教師必須在開展小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時，重視圖形與空間的教學(xué)，并將其作為教學(xué)的首要任務(wù)，采取循序漸進(jìn)的教學(xué)方式，使學(xué)生的空間觀念得以形成。當(dāng)學(xué)生積累一定的圖形和空間知識后，教師就可以借助3d打印技術(shù)，使學(xué)生對圖形的感知更加立體，加深了對圖形和空間的理解。教師還可以充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，幫助學(xué)生對掌握的知識進(jìn)行歸納和整合，再利用3d打印技術(shù)對其進(jìn)行空間模型的設(shè)計，使學(xué)生更好的開拓自身思維，培養(yǎng)自身的空間觀念。

2.豐富教學(xué)模式

要想實現(xiàn)學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)，就必須豐富教學(xué)模式。教師可以采取構(gòu)建體驗互動式教學(xué)模式的方法，使學(xué)生掌握空間觀念的基本脈絡(luò)，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)提供方向。教師還要突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，實現(xiàn)教學(xué)模式的豐富和改革，更好的將3d打印技術(shù)融入到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，使學(xué)生在漸漸熱愛數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，享受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中感受數(shù)學(xué)的獨特魅力，從而實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)學(xué)知識的進(jìn)一步掌握。值得注意的是，在這個階段，教師必須積極的引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生在3d打印技術(shù)的幫助下，對空間觀念產(chǎn)生更加全面的感知，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升。例如，在學(xué)習(xí)《長方體和正方體》一課時，學(xué)生可以自主打印長方體、正方體的 3D 圖形，從中觀察長方體、正方體之間各邊長的關(guān)系，同時教師可以創(chuàng)設(shè)與之相應(yīng)的教學(xué)情境，讓學(xué)生在本章內(nèi)容的基礎(chǔ)之上自主創(chuàng)新并設(shè)計相應(yīng)的空間模型，以此來進(jìn)行活動交流，獲得更為真切的情感體驗。

3.加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識與生活實際之間的聯(lián)系

要加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識與生活實際之間的聯(lián)系，促使學(xué)生由定向思維模式朝著發(fā)散性思維模式的方向發(fā)展。教師可以鼓勵學(xué)生將自己的空間思維想法付諸于實踐之中，通過小組合作的方式制作具有創(chuàng)新價值和時間價值的空間模型，并借助 3d 打印技術(shù)將其生成出來。在這一過程中，各小組可以進(jìn)行明確分工，根據(jù)所選取部分的不同進(jìn)行重新排列和組裝，通過這種 3d 打印技術(shù)的應(yīng)用實踐活動可以促使學(xué)生觀察探究成果，從而符合其現(xiàn)階段全面發(fā)展的實際要求。例如，在學(xué)習(xí)“圓”的相關(guān)知識時，教師就可以讓學(xué)生思考生活中的圓形，包括學(xué)習(xí)用品、生活用品、自然事物等，使學(xué)生在結(jié)合實際生活中，掌握圓的基本知識，還可以利用3d打印技術(shù)，將學(xué)生聯(lián)想出的圓生成出來，這不僅體現(xiàn)了數(shù)學(xué)來源于生活、又高于生活的道理，更使學(xué)生降低了數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的抵觸心理，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。

三、結(jié)束語

綜上所述，空間觀念的培養(yǎng)與發(fā)展能夠為學(xué)生日后數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)、綜合能力的提升奠定基礎(chǔ)，利用 3d 打印技術(shù)可以促使教師對自身的教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新變革，將具有趣味性的教學(xué)方案融入其中，從而更好的發(fā)展小學(xué)生的空間觀念。

參考文獻(xiàn)

[1]左園園. 基于3D打印培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)造性思維的教學(xué)設(shè)計研究[D].山東師范大學(xué)，2017.

[2]陳瑩. 小學(xué)3D打印課程的學(xué)習(xí)適應(yīng)性研究[D].上海師范大學(xué)，2016.

[3]陳立華.3D打印技術(shù)：為課堂增添創(chuàng)新活力[J].中小學(xué)管理，2015（04）：44-45.

[4]童宇陽.3D打印技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，23（12）：16-19.