智慧教育環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的提升策略

摘 要：隨著信息技術(shù)和人工智能的發(fā)展，越來越多的教師認(rèn)識(shí)到在智慧教育環(huán)境下開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的重要性。利用智慧課堂引導(dǎo)學(xué)生開展數(shù)學(xué)空間觀念的學(xué)習(xí)，不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，還能夠拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。本文從智慧教育背景下小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念提升的角度出發(fā)，總結(jié)了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)空間觀念的策略，以期為廣大教師提供參考。

關(guān)鍵詞：智慧教育;小學(xué)數(shù)學(xué);空間觀念

中圖分類號(hào)：G43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-9192（2021）01-0065-02

引 言

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中提出：“應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理地運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)開展相關(guān)的教學(xué)工作，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)資源的自身優(yōu)勢，將現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決數(shù)學(xué)問題的強(qiáng)有力工具?！边@要求教師在教學(xué)中充分運(yùn)用智慧教育手段，鼓勵(lì)學(xué)生在智慧課堂中挖掘自身潛能。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念及其培養(yǎng)意義分析

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)“數(shù)學(xué)空間觀念”詳細(xì)的解釋是“空間觀念要求學(xué)生能夠由幾何圖形聯(lián)想出實(shí)物的具體形狀、由實(shí)物的形狀抽象出幾何圖形，能夠熟練地通過幾何體與其三視圖之間的相互轉(zhuǎn)換，加深對(duì)幾何形體的空間意識(shí)形態(tài)的認(rèn)識(shí)與把握”。由此可見，小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念包含如下基本能力：第一，實(shí)物與幾何圖形之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系;第二，根據(jù)文字描述畫出對(duì)應(yīng)的幾何圖形，并明確不同圖形中點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系;第三，對(duì)幾何圖形運(yùn)動(dòng)及變化的了解，理解空間內(nèi)圖形與平面之間的關(guān)系。

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生空間觀念，既是《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出的要求，又是學(xué)生數(shù)學(xué)能力提升的需要，不僅能讓學(xué)生對(duì)形體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系有更深刻的認(rèn)識(shí)，還能引導(dǎo)學(xué)生形成較強(qiáng)的空間想象力及空間邏輯思維，從而使學(xué)生掌握適合自己的學(xué)習(xí)方法[1]。

二、智慧教育在小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念培養(yǎng)過程中存在的問題

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的培養(yǎng)只能通過制作道具或想象講授方式，形體呈現(xiàn)少、直觀觀察少。小學(xué)生抽象能力較弱，往往難以接受教師通過形體想象講授的知識(shí)點(diǎn)。教師不可能用道具演示的方式講解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，這導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的效果不理想。在智慧環(huán)境下，教師通過計(jì)算機(jī)或電子設(shè)備制作更多直觀性強(qiáng)的空間形體，并結(jié)合動(dòng)態(tài)三維展示，能夠降低學(xué)習(xí)難度。然而，許多教師在利用智慧教育模式開展相關(guān)教學(xué)時(shí)存在一些問題。

（一）注重“智慧展示”，教學(xué)課堂“華而不實(shí)”

教師過度注重“智慧展示”的內(nèi)容，導(dǎo)致課堂充滿科技含量卻缺乏實(shí)用的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為了更好地凸顯智慧課堂特征，一些教師在課堂上利用多種智慧教學(xué)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)，但教學(xué)內(nèi)容與傳統(tǒng)教學(xué)無異——教師依然是課堂教學(xué)的主體，學(xué)生只能通過各種設(shè)備觀看教師制作的PPT和一些教學(xué)視頻，未能充分發(fā)揮智慧教育的作用。

（二）追求“知識(shí)講授”，教學(xué)內(nèi)容“缺乏體驗(yàn)”

在開展數(shù)學(xué)空間觀念的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師往往會(huì)全面考慮如何通過智慧設(shè)備讓學(xué)生明白空間觀念的具體含義，以及如何更好地運(yùn)用這一觀念進(jìn)行學(xué)習(xí)，但忽略了體驗(yàn)的重要性。數(shù)學(xué)空間觀念是一種抽象的知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)來提升自身綜合能力。在教學(xué)中，教師忽略了讓學(xué)生運(yùn)用智慧設(shè)備開展相關(guān)體驗(yàn)活動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生無法真正在體驗(yàn)過程中達(dá)到這一數(shù)學(xué)要求。

（三）堅(jiān)持“題海戰(zhàn)術(shù)”，教學(xué)評(píng)價(jià)“過于片面”

在成功運(yùn)用智慧教育開展相關(guān)教學(xué)活動(dòng)后，教師往往會(huì)重新回到傳統(tǒng)教學(xué)模式的“題海戰(zhàn)術(shù)”中，試圖通過課上、課下的在線練習(xí)來提升學(xué)生的空間觀念。雖然這種做法的出發(fā)點(diǎn)是對(duì)的，但由于大量習(xí)題會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生抵觸感，其真實(shí)效果十分有限。同時(shí)，教師片面的評(píng)價(jià)方式也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)信心的樹立。

三、智慧教育環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念提升的策略

盡管目前智慧教育已經(jīng)在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中實(shí)施，但要想真正發(fā)揮智慧課堂的優(yōu)勢、提高教學(xué)質(zhì)量，教師應(yīng)從以下幾個(gè)方面展開思考。

（一）運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，降低空間圖形學(xué)習(xí)難度

要想更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，教師必須提升學(xué)生對(duì)圖形本身的觀察能力?？臻g觀念是一種三維的抽象空間知識(shí)。對(duì)小學(xué)生來說，憑空將一個(gè)三維空間圖形轉(zhuǎn)換為二維空間圖形的難度非常大，學(xué)生必須在大量的觀察和實(shí)踐下才能逐漸掌握這一能力。在智慧教學(xué)中，教師可以充分運(yùn)用多媒體軟件進(jìn)行虛擬模型教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在虛擬空間中進(jìn)行多維度觀察，從而達(dá)到降低想象和理解難度的目的。

首先，教師可以使用一些仿真軟件來制作各種模型，讓學(xué)生展開三維空間觀察。教師可以運(yùn)用3Dmax軟件制作一些復(fù)雜的幾何形體，通過貼圖坐標(biāo)的手段在模型表面添加不同的圖案，引導(dǎo)學(xué)生用鼠標(biāo)拖動(dòng)形體使其實(shí)現(xiàn)360°全景轉(zhuǎn)換，讓學(xué)生從不同角度觀察這一形體，從而深刻認(rèn)識(shí)立體圖形的空間關(guān)系。其次，教師可以運(yùn)用一些動(dòng)畫制作軟件構(gòu)建虛擬的動(dòng)畫場景，讓學(xué)生直觀感受不同圖形運(yùn)動(dòng)后的具體位置及形體之間的變化關(guān)系，通過運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注的方式讓學(xué)生深刻把握形體變化與運(yùn)動(dòng)軌跡之間的相互關(guān)系。最后，教師將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過虛擬仿真技術(shù)呈現(xiàn)在電腦上，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)過程中各形體之間的轉(zhuǎn)換過程。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在觀察過程中提出問題，充分發(fā)揮自身想象力，幫助學(xué)生深入理解空間觀念。

（二）開展趣味實(shí)踐游戲，豐富空間圖形體驗(yàn)

教學(xué)與體驗(yàn)之間的聯(lián)系十分緊密。要想讓學(xué)生具有較強(qiáng)的空間意識(shí)，除了開展大量觀察活動(dòng)，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將被動(dòng)聽講轉(zhuǎn)換為主動(dòng)動(dòng)手操作，讓學(xué)生更好地理解空間觀念的具體規(guī)律。為此，教師應(yīng)充分運(yùn)用智慧課堂為學(xué)生提供更多體驗(yàn)機(jī)會(huì)。由于小學(xué)生對(duì)游戲有著濃厚的興趣，教師便可運(yùn)用智慧教育將游戲與空間觀念結(jié)合在一起。

在教學(xué)中，教師可以為學(xué)生提供以下幾種游戲類型。一是擺積木類游戲。教師可以讓學(xué)生將形狀各異的積木羅列起來，在保證積木不倒的前提下盡量增加積木的高度，鍛煉學(xué)生的空間平衡感。二是猜謎類游戲。教師將一些猜謎游戲融入形體教學(xué)中，讓學(xué)生通過開展圖形觀察活動(dòng)來加深對(duì)形體的認(rèn)識(shí)。教師可以在猜謎活動(dòng)中融入一些卡通形象或故事情節(jié)，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。三是設(shè)計(jì)一些以多媒體為輔助的趣味實(shí)踐游戲。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在主題安排下開展一些趣味動(dòng)手實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在真實(shí)體驗(yàn)過程中積累經(jīng)驗(yàn)。例如，在教學(xué)“圖形的運(yùn)動(dòng)（三）”時(shí)，教師可以小組合作的方式讓學(xué)生在電腦上制作一些生活中常見的道具，如鐘表、雨刷、風(fēng)車等。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生找到這些模型與所學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，并思考這些道具的“軸心”及“運(yùn)動(dòng)規(guī)律”。

（三）搭建網(wǎng)上展示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多元、趣味評(píng)價(jià)

當(dāng)學(xué)生按照要求完成學(xué)習(xí)任務(wù)后，教師應(yīng)及時(shí)檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師的評(píng)價(jià)往往以練習(xí)為依據(jù)，通過讓學(xué)生完成幾道數(shù)學(xué)題來檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。盡管這種方式能使學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，但評(píng)價(jià)形式過于單一，無法客觀、全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以及對(duì)數(shù)學(xué)空間觀念的掌握程度。教師搭建網(wǎng)絡(luò)展示平臺(tái)，能讓學(xué)生充分展示自己的學(xué)習(xí)成果，通過互訪、互動(dòng)的方式促進(jìn)學(xué)生之間的交流，并以此達(dá)到多元化、趣味化的評(píng)價(jià)目的。

網(wǎng)上展示平臺(tái)可以是微博、學(xué)習(xí)圈和班級(jí)圈等，而展示的內(nèi)容應(yīng)以動(dòng)手實(shí)踐和趣味習(xí)題為主。教師可以通過布置一些動(dòng)手實(shí)踐任務(wù)，讓學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。在展示活動(dòng)結(jié)束后，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生相互交流和評(píng)價(jià)，通過多元化的評(píng)價(jià)方式，讓學(xué)生全面了解自己的優(yōu)點(diǎn)及不足，從而開闊學(xué)生的思路，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

結(jié) 語

空間觀念的培養(yǎng)作為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)目標(biāo)之一，要求教師以《課程標(biāo)準(zhǔn)》為指導(dǎo)，使學(xué)生具備認(rèn)識(shí)幾何形體和建構(gòu)幾何形體空間模型的技能。在教學(xué)中，教師應(yīng)開展高效的智慧教育，充分運(yùn)用信息技術(shù)收集更多學(xué)習(xí)資源，降低空間圖形學(xué)習(xí)難度、豐富空間圖形體驗(yàn)、創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式，從而達(dá)到提升學(xué)生的空間觀念的教學(xué)目的。

[參考文獻(xiàn)]

麻家云.淺談小學(xué)數(shù)學(xué)教材中“圖形與幾何”內(nèi)容對(duì)空間觀念的培養(yǎng)[J].才智，2019（28）：199.

作者簡介：孫梅（1980.12-），女，甘肅武威人，本科學(xué)歷，二級(jí)教師，研究方向?yàn)閿?shù)學(xué)和信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)。