培養空間觀念的信息化教學創新與重構

鄧瓊

【摘要】在小學數學教學內容中，尤其是“圖形與幾何”領域的教學，單純依靠傳統的教學方式很難做到從實物到抽象的過程，更難發展學生的想象力和空間觀念。采用信息化教學，對教學內容進行創新和重構，可以解決傳統教學中難以解決的困難，主要包括：直觀形象動態化地呈現問題情境;使用微課、電子白板、數字教材等資源，為學生直觀形象動態化的學習資源，突破學習的重難點;及時地反饋學習效果和評價，進行精準教學。本文以《圖形的旋轉》一課為例，闡述信息技術手段在課堂中的合理運用，培養學生的空間觀念。

【關鍵詞】小學數學;空間觀念;信息化;創新與重構

信息技術手段作為一種輔助教學的工具，我們要把它合理地應用在數學課堂教學中并提高教學效果，這是我們要思考的問題。如何將信息技術與教學內容很好地融合，培養學生的核心素養，是一線教師需要認真面對與實踐的問題。尤其是“圖形與幾何”領域的教學，單純依靠傳統的教學方式很難做到從實物到抽象的過程，更難發展學生的想象力和空間觀念。借助信息技術手段，可以有效地讓此部分內容教學達到比常規教學要好的效果。下面，筆者嘗試以《圖形的旋轉》為案例，以信息技術手段在教學環節的合理運用，談談信息化教學創新與重構的所想、所感。

一、利用信息技術，直觀呈現問題情境

生活中的旋轉現象很常見，我們可以利用信息技術強大的動畫、視頻等功能，把生活中這些情境活靈活現地呈現在課堂上，這比傳統的師生去說去想或靜態的圖片來得更加生動、具體，也能更加地吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。

筆者在教學《圖形的旋轉》時，創設情境環節，合理地使用了“粵教翔云數字教材”平臺的資源。把生活中的風車、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，喚起了學生對生活現象的數學思考。有學生認為，道閘欄桿的立起和放下、蕩秋千這兩種運動現象是平移;還有學生認為，這兩種運動現象是旋轉。像這些既熟悉又有爭議的實例既喚起學生對生活現象的數學思考，又引發了學生對于旋轉角度不是360度的道閘和秋千產生認知沖突，從而為進一步探究旋轉做好了鋪墊。

二、利用信息技術，對教學內容進行創新與重構

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

1.利用信息技術，突破重點，提升教學實效

本案例的教學對例1進行了教學內容的重組，把三個鐘面的指針的旋轉同時呈現給學生。利用希沃電子白板的動畫演示功能，設定好從“12”到“1”、從“12”到“3”、從“12”到“6”這三個鐘面的指針的旋轉過程，讓學生通過觀察對比，找出它們的相同點和不同點。在學生找出旋轉的方向和繞著中心點O旋轉的相同點和旋轉角度不同后，學生開始用語言描述指針的旋轉過程。盡管學生發現都是繞著中心點“O”旋轉，但是在描述旋轉現象時還是容易忽略旋轉的中心。究其原因，學生往往認為中心點不重要，因為旋轉的中心的位置并沒有發生變化。基于學生這樣的學情和認知，信息技術可以幫助解決常規教學手段的困難，可以用電子白板的旋轉動畫功能。同一個指針，設定不同的旋轉中心，學生非常直觀地看到旋轉中心不同所產生的旋轉現象的結果也是不同的，從而幫助學生建立旋轉中心這個缺一不可的要素的重要性。

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

2.利用信息技術，突破難點，發展空間觀念

小學五年級學生正處于空間表象向空間想像過渡的時期，而“圖形的旋轉”又承載著發展學生的抽象思維和空間想象的任務。利用信息技術手段，可以讓教學內容從實物到圖形直觀地轉化為學生的空間知覺、表象進而發展學生的空間想象，為抽象空間觀念提供形象的支撐，突破難點。

小學數學課堂信息化教學中，教師可以借助電子白板以及數字教材等網絡資源來推動學生的自主探究性學習。如，在探究圖形旋轉的特征和性質環節，利用信息技術，教師可以發送操作任務給學生。比如，“研學任務：將直角三角尺固定在方格紙上，每次繞點O順時針旋轉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：在旋轉過程中，什么變了？什么不變？”讓學生可以在平板上通過拖動、旋轉等功能完成三角尺的旋轉，讓學生在操作中直觀體驗和初步感悟圖形旋轉的特征和性質。其次，利用數字教材平臺的“問題研討”功能，讓學生把自己小組的探究學習單拍照上傳至平臺，使學生不局限于小組內的交流，還能實現短時間內不同小組之間的交流，既節省了時間，又高效地做到不同小組之間的交流，更好地實現生生之間的互動交流，從而實現全班交流，生生互動、評析。最后，在師生小結環節，運用電子白板的克隆、旋轉功能，讓學生直觀地對比三角形旋轉前后的位置，發現三角形的大小和性質都沒有發生變化，只是圖形的旋轉前后的位置變了。這不僅突破了教學難點，也為培養學生的想象力提供了直觀形象的支撐，從而落實學生的空間觀念這個核心素養的培養。

3.利用信息技術及時反饋，精準教學

在傳統教學中，課堂中的練習環節，需要教師巡查才能檢測或統計練習的效果。隨著大數據時代的到來以及信息技術手段的日新月異，在練習環節，可以利用信息技術手段，利用平臺的大數據分析功能，做到反饋及時，幫助教師省時省力地檢測練習的效果，針對學習存在的問題，及時調整教學，做到精準教學。

比如，在練習環節，兩道辨析題：1.從“6”到“12”，指針繞點O逆時針旋轉了180度。2.從“7”到“10”，指針繞點O旋轉了90度?！睂W生利用“智慧卡”把自己的答案發送至平臺，教師在電腦上可以一目了然地看到學生完成的進度，根據教學的實際情況結束測試，平臺的數據分析功能就會馬上反饋學生的做題結果，有幾人認為是對的，分別是哪些學生;有幾人認為是錯的，分別是哪些學生;正確率和錯誤率一目了然。這強大的數據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生糾正，還能調整教學節奏和策略。

4.利用微課進行個性化的教學

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，有利于小學生快速地完成某個知識點的學習。教師可以很好地利用微課對教學進行創新和重構，既可以把微課的視頻應用于課前的預習，也可以應用于課中的教學，還可以應用于課后的復習。例如，在教授《圖形的旋轉》一課時，教師可以在課堂上應用微課教學。選擇數字教材平臺的資源，以三角形的旋轉和繞不同的中心進行旋轉的視頻及精心制作的旋轉“三要素”的視頻，將它們推送給學生。學生可以根據自己的實際情況選擇性地學習，這既給個別學習有困難的學生提供了幫助，讓學生通過視頻的學習再次直觀形象地感悟了圖形旋轉的特征和性質，發展學生空間觀念，又為實現個性化的學習提供了技術資源的支撐。

三、利用信息技術，提高課堂評價的實效性

《義務教育數學課程標準（2011年版）》中指出：“評價的主要目的是全面了解學生數學學習的過程和結果，激勵學生學習和改進教師教學?！蔽覀冊趯嵤┙虒W評價時要注重學習過程的評價，還要注重評價主體和評價方式的多樣化。比如，在探究新知環節中，為了加深學生對旋轉的含義的理解，筆者設計了一道開放題“從“1”到“（? ? ）”，指針繞點（? ? ）按（? ? ）方向旋轉了（? ? ）度?！苯處熢趯W生通過思考后，利用“智慧卡”平臺的搶答功能，抽出3位學生上講臺一邊轉動教具時鐘一邊描述旋轉的過程。然后，學生利用“智慧卡”發送正確與錯誤的評價，做到生生之間的互評，評價的結果也會立即生成，實現了評價主體的多元化，不再是傳統課堂中只有教師用語言對學生的評價。而平臺的搶答和隨機抽學生回答的功能，既避免了教師指定某一位學生的現象，體現了公平性，又提高了學生的學習興趣。其次，還可以應用平臺的及時評價功能，對學生進行簡單的反饋評價，將評價保存下來，通過家校聯系，將學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習等方面的表現，這樣的評價對學生的學習成長來說是有利的。

在最后的課堂總結環節，教師提前設計好評價內容“我做得好的方面（? ? ）A.認真聽講? ?B.積極回答? ?C.互相交流? ?D.舉手發言”，然后學生根據這節課的表現進行自我評價。這些評價既是對學生的肯定，同時也激勵著學生做得好的方面繼續發揚，做得還不夠的方面可以下次繼續努力。

總之，在核心素養的背景下，小學數學信息化教學是新課堂的趨勢，特別是對于“圖形與幾何”領域的教學。教師可通過信息技術手段，對教學內容進行創新和重構，使用微課、電子白板、數字教材等資源，為學生直觀形象動態化的學習資源，突破學習的重難點、及時地反饋學習效果和評價，進行精準教學，改變教師教給學生的學習方式，提高教學效果，為學生空間觀念的發展提供形象直觀的技術支撐。

參考文獻：

[1]教育部.全日制義務教育數學課程標準（2011版）[S].北京師范大學出版社，2011.

[2]黃華.現代信息技術在小學數學教學中的合理運用[J].新課程（小學），2015（11）.