使用3Done軟件有效構筑數學學科中的空間觀念

徐奕

近幾年來，課程改革中，教學中存在問題也慢慢凸顯出來，筆者將通過分析立體圖形的教育現狀，結合3Done，論述如何通過3Done實例培養學生的空間觀念，能使學生在軟件應用中感受三維畫圖軟件與二維畫圖軟件的區別。

一、小學立體圖形教學現狀及原因

1.在小學五年級“長方體和正方體”的教學中包含了體積和表面積的知識點，在學生離開了直觀的模型就會出現各種各樣的錯誤，解決問題時經常容易把表面積和體積搞混，歸根結底就是學生還沒有完成從實物到抽象的建立。

2.壓路機經過路面面積、房間鋪瓷磚、刷油漆、貼標簽、游泳池貼瓷磚等，題目給出圖形還好，如果題目給出的是全文字題（不配圖），有些學生就分不清哪些面是要計算的。

3.題目中描述的鋪瓷磚、刷油漆、無法一一進行實踐，有些生活經驗不足的學生理解上中也會出現偏差。

二、通過3done中的兩個案例，論述如何3Done軟件提高了學生的學習興趣

案例一：直升機的制作

1.創設情景，激發興趣。課程設計特種兵完成任務后的逃生，利用虛擬的特種兵乘坐直升飛機，請同學們利用3done來幫助特種兵制作一個直升機。

2.操作過程。（1）用通過點繪制曲線畫出曲線，通過旋轉命令將曲線進行旋轉360°。 ???學生對一條曲線在空間內進行旋轉后得到一個類球體感到十分新奇，學生會不斷對其它曲線進行旋轉，引發了學生對空間圖形的移動和旋轉產生好奇心，體會圖形的旋轉。（2）飛機的尾部接上一個圓柱體和長方體作為尾翼。在學習了“圖形的組合”后，我們利用真實的操作過程。讓他們觀察空間圖形的組合。（3）選擇圓弧和掃掠命令。制作直升機的支架。學生發現一個平面的“圓”按照一條線移動后會變成彎曲的圓柱，不少學生會主動嘗試不同圖形按照一定的軌跡運動后留下的軌跡。（4）在飛機下方制作一個圓柱體，并進行執行圓角，對圓柱體進行復制讓后把復制體移動到另一端。在飛機的頂部制作螺旋槳并進行圓角，調整位置。創建輔助面，對選中物體進行扭曲。（5）整體進行調整，給小飛機進行上色，完成小飛機的制作。自行創作

3.制作效果評述。（1）學生的空間觀念是建立多維空間上，以點畫線、以線成面、以面組體在制作過成中空間觀念不斷提升，本次制作的過程恰好體現了這一點，從制作的過程看，學生能直觀的看到點、線、面、體之間的聯系與不同，激發了學生的學習興趣又培養了學生的空間觀念使學生享受制作成功后的喜悅。（2）在后面的自行創作活動中，便是對以點畫線、以線成面、以面組體在制作方法強化應用，迫使學生能夠找到制作立體圖形的關鍵，培養學生空間觀念。這一案例體現了學生空間觀念的進步，通過制作小飛機的過程發現立體圖形的根本，培養學生從抽象到具體再由具體到抽象的研究過程。

案例二：3Done制作海盜頭盔

1.創設情景，激發興趣。矮人工匠世界文明，他們制作的頭盔威武霸氣，我們也來制作一個，我們能用什么制作呢。使用3Done制作矮人鋼鐵頭盔。

2.操作過程記錄：（1）建立距離為25，尺寸為100的四個等距平面。（2）選中平面上的圓，執行放樣操作。（3）制作盔沿，用多個圓柱組合而成。立體圖形在里面不同的旋轉和移動，空間觀念能力得到了提升;教也使學生進一步認識了了空間的幾何模型。（4）在角的底部制作一個合適圓環，調整尺寸、位置、角度，把所有部件進行組合操作。染色，選擇喜歡的顏色。

3.制作效果評述。本次的制作過程讓學生感受到立體圖形的切層（切片），我引導學生發現、創造圖。 空間觀念應該與生活實際物體緊密結合，而立體圖形軟件出現，恰恰彌補了課堂教學的不足，同時也激起了學生大膽探索的興趣。

三、結語

通過這兩個案例可以看出，3Done，能有效提高學生對空間圖形的興趣，培養學生的學習興趣。通過先3Done軟件中點、線、面的移動、旋轉、切片來完成學生從形象到表象再到抽象最后有回到形象上數學教學的基本過程，制作后創作的過程使知識成為學生基石，內化知識，并學以致用。

責任編輯?徐國堅