借力信息技術，培養空間觀念

石艷麗

摘要：

新課標強調，借助信息技術的力量，與數學課程深入融合，通過有效利用現代科技手段，提供豐富和多樣化的學習資源，設計充滿活力的教學活動，以推動數學教學的革新。由此看出，信息技術日益成為現代課堂教學活動中不可或缺的助力。在小學數學教學活動中，恰當地運用信息技術，不僅能夠充分營造一個良好的情境，激發小學生學習數學的興趣，而且能有效幫助學生更深入地理解相關內容，進一步系統地掌握所學的基礎知識，全面提高對基礎知識的理解和思維能力。

關鍵詞：信息技術3D模型學科融合

在如今信息化、數字化快速發展的時代，空間觀念的培養越來越受到重視。特別是低學段的學生，正處于具體形象思維為主的階段，培養他們的空間觀念，對于提高學習興趣、提升數學核心素養具有重要意義。學生的空間觀念是創新思維的重要組成部分，通過培養空間觀念，可以提高學生的想象力和創新能力，幫助他們更好地理解和解決問題。空間思維能力不僅對數學、科學等學科的學習有重要作用，也對語言、社會科學等學科的學習有所幫助。

一、小學階段空間觀念的主要內涵

空間觀念主要是指學生能夠根據物體特征抽象出幾何圖形，同時能夠想象并表達物體的空間方位和相互之間的位置關系，感知并描述圖形的運動和變化規律。空間觀念的發展離不開學生的操作，學生在操作過程中應能夠感知、想象和表達圖形的形狀、大小和位置關系等。使用信息技術將思維可視化，有助于學生理解現實生活中空間物體的形狀，為學生的學習路徑開辟更多的可能性。

二、小學階段培養學生空間觀念的意義

（一）提高空間認知能力和理解能力

空間觀念是學生對空間關系和空間形態的感知和理解。培養小學生的空間觀念可以幫助他們更好地理解物體的形狀、大小、方向、距離、位置等基本屬性，提高他們的空間認知能力和理解能力。在教學過程中，借助信息技術在課堂中的應用，可以幫助學生更加直觀地理解物體的空間屬性。同時，讓學生用感官直接感知物體，有利于增強他們的空間認知能力。信息技術提供了多元化的學習資源和實踐機會，有助于擴展學生視野。同時在課堂中組織合作學習與討論，可以幫助學生互相交流、互相學習、互相啟發，從而促進空間認知能力和理解能力的提高。通過實物模型輔助教學、信息技術和合作學習與討論等多種方法，可以有效地提高小學生的空間認知能力和理解能力。

（二）促進形象思維能力和創造力的發展

空間觀念是形象思維的基礎。培養小學生的空間觀念可以激發他們的想象力，幫助他們更好地理解抽象的概念并解決問題。同時，良好的空間觀念也有助于培養學生的創造力和創新思維，因為創造力往往需要借助形象思維來進行。形象思維和創造力不僅僅是在學習和探索中得到培養，更是在分析和解決問題中得到提高。因此，在數學教學的過程中，要注重培養學生分析問題和解決問題的能力。教師可以讓學生在學習和生活中遇到問題嘗試自己解決，通過問題解決的過程來提高他們的形象思維能力和創造力。

（三）增強解決問題的能力和數學素養

許多現實生活中的問題需要借助空間觀念來解決，培養小學生的空間觀念可以幫助他們更好地理解空間關系，提高他們解決問題的能力。數學思維和數學方法是解決問題的關鍵，提出多樣化的數學問題、采用自主學習和合作學習的方式、注重數學語言的理解和應用以及開展實踐性的數學活動等措施，都可以增強小學生解決問題的能力和數學素養。

培養小學生空間觀念不僅有助于提高他們的認知能力和理解能力，還可以增強他們解決問題的能力和數學素養，同時也有助于培養他們的探究精神。為了學生的全面發展，小學數學教學應注重培養學生的空間思維能力。

以人教版小學數學二年級上冊《觀察物體（一）》這一章節內容的教學實踐為例，分析信息技術環境下思維可視化以及培養學生空間觀念的探究。讓學生從不同角度和位置觀察同一種物體圖形或者幾何體，所看到的圖形的結果可能是不同的。初步培養學生一定的空間觀念，為高年級進一步系統學習平面、立體圖形內容打下基礎。課程目標是培養學生能夠初步辨識從不同角度觀察到的簡單物體的形狀和結果，掌握正確有效的觀察物體的方法，感受事物的部分與整體之間的關系。具體的課堂教學思路如下：

三、借助可視化學習，探究空間觀念

（一）借用信息技術，激發學生學習興趣

信息技術在教學中的合理使用，為學生提供了更加靈活、個性化的學習方式，同時也激發了他們的學習興趣。二年級的學生活潑好動，有很強的好奇心，有強烈的探索欲望。興趣是最好的老師，因此在教學活動中，教師要充分激發與調動學生的興趣，以獲得良好的課堂氛圍，取得最佳的教學效果。

一節課能否使學生積極地參與，引入很重要。在課堂教學之前，教師利用網絡資源的十一維度3D技術，讓學生全方位觀察物體。學生初步理解觀察物體需要全面、有序，并且在不同位置觀察到的圖形形狀可能不同，由此使學生看到3D立體風箏、坦克。在進行觀察講解的同時，介紹風箏圖案的歷史由來，使其感受到中國古代風箏文化，激發小學生對于祖國的深厚情感，以增強學生對民族文化的自豪感。課堂引入環節，學生先觀看視頻《盲人摸象》的故事，進一步感知盲人摸的位置不同，對大象的感知和判斷也不相同，引出課堂探究環節。

使用信息技術支持的3D模型動畫演示以及引人入勝的小故事導入新課，這種創新且有趣的方式可以有效地調動學生自主學習的積極性，使學生迅速進入課堂學習狀態，并對學習的知識產生濃厚的興趣和好奇心。

（二）恰用學科工具，引導學生互助探究

恰當使用學科工具，充分利用現代化信息技術輔助教學，將先進教學信息技術手段真正地融入小學數學課堂活動中，能提升小學數學課堂的效率。

課堂探究的環節，讓學生按照4人分為一組，觀察大熊貓立體圖形，并讓學生記住自己在不同角度的觀察位置所觀察到的熊貓的基本形狀。在學生們初步了解了不同位置觀察的熊貓的圖象不同后，教師利用京師慧學交互工具展示熊貓的模型，展示在不同位置觀察熊貓看到的結果。接著引導學生思考在觀察熊貓左右方向時，如何辨別看到的結果。在觀察熊貓過程動畫演示中，教師可以引導學生通過觀察熊貓耳朵上的蝴蝶結來區分不同的熊貓，或者借助手勢來分辨熊貓的臉和四肢的方向（圖2）。

在鼓勵學生進行探究交流的教學活動中，教師利用希沃白板5手機拍照投屏功能，將學生認真討論的時刻分享到屏幕上。同時，適時客觀地評價學生思考的結果，將多樣的評價方式與信息技術有效結合，讓每位學生可以積極地參與到課堂活動中，獲得自主探究實踐的成功感，享受愉快學習的過程，增強學生對數學學習的信心。

恰當地使用學科工具，引導學生進行互助探究具有重要的意義。這不僅可以提高學生對學科知識的理解和興趣，還可以培養他們的探究能力和創新思維，促進他們的互動交流和合作學習，同時也可以提高教師的教學水平和專業素養。因此，在實際教學中，教師應該積極引導學生使用學科工具進行互動探究，發揮學生的主體性和教師的主導性，以更好地推動學生的全面發展。

（三）巧用學科工具，深化探究新知

愛因斯坦曾經說過：當你把學過的知識都忘掉了，剩下的就是教育。課堂上的理論教學亦如此。但是，目前大多數學生在教室內每天進行的課堂練習，相對單一且枯燥死板。為此，教師應順應課改要求，展現出全新的練習方式，讓學生用自己學習探究的知識加以練習，配上有趣的課堂活動，充分調動每個學生的大腦和感官，提高課堂練習教學的效率。

在本課中，課堂練習采用希沃白板中的課堂活動，設計了有趣的“連一連”，讓學生思考后動手操作，將從不同位置看到的卡車的形狀連起來。學生完成后，希沃白板可以自主評價學生作業的情況，這樣激發了學生練習的有效性，鞏固了本節課的新知。在通過“連一連”的配對練習后，再次使用京師慧學教學交互工具，讓學生完成小動物觀察物體的練習。交互式的學科工具的使用，能讓學生直觀地感受到不同位置觀察到的圖形形狀不同，理解部分與整體的關系。

巧用學科工具，不僅可以提高學生學習的效果，增強記憶力，還可以使學生對知識的理解更加深入，增強學習興趣，使學習效率更高。因此，在學科教學中，教師應該注重使用學科工具來鞏固學生的新知，提高教學質量和效果。

（四）善用學科融合，深化課堂教學探究

數學課程目標體系的重新確定，旨在引導學生核心素養的發展。數學核心素養的主要特點體現為“三會”，其中一個是會用數學的語言表達現實世界，要求學生能夠運用簡明準確的數學語言描述現實世界中數量關系與空間形式；能夠在現實生活中與其他學科構建通用的數學思想，以表達和解決各種問題；逐步培養運用數學語言進行交流的習慣，并形成跨學科的應用意識與實際操作能力。

在課堂探究活動結束后，教師將數學與語文學科進行融合，引出了蘇軾的詩句《題西林壁》。在讓學生閱讀和欣賞這首古詩的過程中，使之能夠深刻體會到數學的思維和語文的情感表達之間的相互結合。同時，通過詩中的“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同。不識廬山真面目，只緣身在此山中”的描述，讓學生更加欣賞到了數學的抽象美與實際生活之間的聯系，進一步激發了他們對數學的興趣和熱愛。同時追問學生觀察思考這首詩句中的內容分別是作者從哪幾個方向看到的。二年級的學生并不能完全理解這首詩中所有句子的意思，但是可以從詩配畫的視頻中感受詩句的含義。學生也通過學習和欣賞詩配畫的音樂素材，感受到優美的詩歌畫面中的藝術語言韻律，同時能進一步理解從不同的角度觀察同一個物體，觀察到的結果是不相同的，進一步培養空間觀念。

三、結語

總之，合理科學地將信息技術應用于小學數學課堂，找準信息技術與課堂教學之間的最佳契合點，科學的使用各類媒體，發揮其最大學習功效，就更能調動絕大部分學生的學習探究積極性，給學生創造更加寬松廣闊的發展空間，激發小學生對數學的興趣，促進學生的自主學習和發展，提高學生的學科素養，打造最佳的數學課堂。

參考文獻：

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