信息技术下小学数学教学中空间观念的培养探究

李志成

摘 要：新的数学课程标准指出，要让学生“建立初步的空间观念，发展形象思维”。空间观念也是数学核心素养之一，是小学数学中高年级的教学重点。然而，传统的教学模式以讲解为主，手段单一抽象，难以起到培养学生空间观念的作用。而信息技术则具有形象直观的特点，可以更好地呈现关于几何图形的知识，让学生形成立体化的认识。本文从信息技术的角度出发，结合小学数学中高年级内容，对培养学生空间观念的策略进行探讨。

关键词：信息技术;小学数学;空间观念

在小学数学教学中，恰当地运用信息技术，可以将知识以具象化的方式呈现出来，有助于发展学生的空间观念。数学课程中涉及到较多的几何图形知识，小学生在学习时往往会感到吃力。对此，教师可以用信息技术，创设出形象有趣的教学情境，激发学生的兴趣，引导他们形成良好的认知体验，更好地掌握数学知识，形成良好的空间观念。

一、直观呈现，引导学生仔细观察

在数学课堂上，利用信息技术手段，可以突破传统的教学模式，相比于板书上的问题与图画，利用信息技术呈现出的内容更加清晰、规范，可以用不同颜色来标识图形，学生观看起来更加方便。同时，教师还可以利用绘图软件中的丰富功能，实现旋转、放大、变形等多种操作，这些都是传统课堂模式无法做到的。由此可见，利用信息技术可以更好地适应数学教学的需求，带给学生优质的视觉体验。在此基础上，教师引导学生进行细致入微地观察，就能使他们牢固地掌握相关知识。例如在教学《观察物体》一课的时候，本课的主要内容是让学生从不同的方位，辨认一组正方体或长方体的位置和形状，但由于小学生的空间思维能力较弱，在学习时遇到了一些困难，难以根据观察推测出准确的信息。利用信息技术的方式，可以较好地应对这一问题。教师可以利用三维图形软件，制作出几个不同的正方体、长方体的叠加模型，然后将其放到课堂上展示，利用旋转工具，引导学生从各个角度对其进行观察，从而使学生形成立体化的认知，提升他们的空间观念。

二、引导实践，拓展数学空间思维

互动性是信息化教学的一大特点，教师通过恰当的设计，可以引导学生与信息技术、资源之间进行有效地互动，从而使学生产生更深层次的学习体验。在信息化教学中，除了教师利用信息设备进行展示之外，还可以带领学生走进计算機教室，让他们进行自主操作，通过实践参与，强化对数学知识的掌握。例如在教学《图形的运动》一课时，教师可以组织学生在计算机教学开展教学，先结合一些图片来讲解基本知识，如树叶、脸谱等属于对称图形，车的轮胎、摩天轮等属于旋转运动等。然后，指导学生打开绘图软件，教授给他们基本工具的使用方法，让他们自己来创建一些图形，并通过对称拼贴、复制平移、复制旋转等操作，看一看会呈现出什么样的图案。通过这种实践操作的方式，可以发挥学生的主体作用，促使其主动地思考与发现，在加强知识理解的同时，实现空间思维能力的有效发展。

三、动态演示，深入认知立体图形

在小学中高年级，涉及到一些三维立体图形的学习，如圆柱、圆锥、长方体等，相比于二维图形，这些知识具有更高的难度，对于学生的空间观念也提出了较高的要求。特别是在相关表面积公式、体积公式的讲解上，需要教师花费较多的时间，并且效率通常比较低下。对此，教师可以利用信息技术，将其以动态化的方式展现出来，化静为动，让学生通过观看快速清晰地掌握相关知识。例如在教学《圆柱与圆锥》一课的时候，教师可以利用动画演示两个立体图形的拆分与组合过程，通过观看视频，学生很快就能理解圆柱是由长方形与两个相同的圆形组成，而圆锥是由扇形与圆形组成，这样一来，学生就能够清晰地理解图形的结构，可以更加轻松地理解和掌握表面积、体积等公式，自身的空间观念也可以得到很好的提升。

四、构建平台，升华学生图形理解

伴随着信息技术的发展越来越先进，也为学生提供出了更加便捷的学习平台。它可以为学生构建出一个相互交流学习经验的学习氛围，改变了以往被动接受知识的学习方式，而是转变成主动参与和交流知识的学习方式。在小学中高年级的数学教材中有很多几何内容，对学生的数学能力有着较高的要求。而有的学生本身的数学基础比较薄弱，这也就给他们的几何学习带来了一定的困难。因此，小学数学教师可以通过信息技术为学生构建一个数学学习平台，帮助学生获得更多数学信息，增进学生之间的数学交流，使学生进行一种探究式的数学学习，以此来升华学生对图形的理解。例如在教学《四边形的认识》一课的时候，教师可以利用信息技术展开教学，先为学生设定好本节课的学习目标，激发出学生内心的数学探究兴趣。接着，教师可以让学生通过网络搜索渠道来查阅相关的数学知识，以此来为学生提供一个数学学习的平台。然后，教师还可以让学生之间通过网络相互交换自己所查阅到的数学知识，以此积极促进学生之间可以产生出数学思维的火花。这样一来，学生通过自己的搜索而掌握到四边形的特征等内容，他们对图形的理解也就会变得更加深刻，长此以往，学生的空间观念也就会得到缓慢提升。

五、整合知识，丰富图形呈现方式

由于部分小学数学教师将小学数学课堂教学与信息技术进行结合还不够熟练，容易导致数学课堂变成了电影院，学生眼花缭乱，但是并没有抓住数学知识的本质，这也就造成了学生的数学思维得不到培养。再加上一些数学空间问题对学生的空间想象能力作出了较高的要求，导致了学生的数学效率并不高。因此，小学数学教师在实际的教学过程中可以将数学知识进行整合，利用信息技术让图形的呈现方式变得更加丰富，以此来降低空间几何内容的学习难度。例如在教学《平行四边形的面积》一课的时候，教师可以利用信息技术整合这部分知识，为学生播放一段推导平行四边形面积的短视频，使学生可以通过该视频而掌握这部分内容。这样一来，学生的数学兴趣也就会随着短视频的播放而得到激发，学生的空间观念也就会随之得到提升。

六、结语

总之，空间观念是小学数学核心素养的重要内涵，教师要将其作为一项重要目标，融入到日常教学当中。教师要改变传统的教学方法，恰当地引入信息技术，充分发挥信息化教学的优势，利用丰富的技术手段，改进数学教学的形式，构建出直观性、交互式、动态化的数学课堂，让数学学习的过程更加直观形象。适应小学生的认知学习规律，进而加强对他们空间观念的培养，促进小学生数学素养的发展。

参考文献：

[1]赵福堂.论小学数学教学中如何培养学生的空间观念[J].学周刊，2018，29（29）：75-76.

[2]卜祥蕾.浅谈信息技术环境下培养小学生空间观念的教学策略[J].新教育时代电子杂志（学生版），2018，（22）：30.