借力信息技术，培养空间观念

石艳丽

摘要：

新课标强调，借助信息技术的力量，与数学课程深入融合，通过有效利用现代科技手段，提供丰富和多样化的学习资源，设计充满活力的教学活动，以推动数学教学的革新。由此看出，信息技术日益成为现代课堂教学活动中不可或缺的助力。在小学数学教学活动中，恰当地运用信息技术，不仅能够充分营造一个良好的情境，激发小学生学习数学的兴趣，而且能有效帮助学生更深入地理解相关内容，进一步系统地掌握所学的基础知识，全面提高对基础知识的理解和思维能力。

关键词：信息技术3D模型学科融合

在如今信息化、数字化快速发展的时代，空间观念的培养越来越受到重视。特别是低学段的学生，正处于具体形象思维为主的阶段，培养他们的空间观念，对于提高学习兴趣、提升数学核心素养具有重要意义。学生的空间观念是创新思维的重要组成部分，通过培养空间观念，可以提高学生的想象力和创新能力，帮助他们更好地理解和解决问题。空间思维能力不仅对数学、科学等学科的学习有重要作用，也对语言、社会科学等学科的学习有所帮助。

一、小学阶段空间观念的主要内涵

空间观念主要是指学生能够根据物体特征抽象出几何图形，同时能够想象并表达物体的空间方位和相互之间的位置关系，感知并描述图形的运动和变化规律。空间观念的发展离不开学生的操作，学生在操作过程中应能够感知、想象和表达图形的形状、大小和位置关系等。使用信息技术将思维可视化，有助于学生理解现实生活中空间物体的形状，为学生的学习路径开辟更多的可能性。

二、小学阶段培养学生空间观念的意义

（一）提高空间认知能力和理解能力

空间观念是学生对空间关系和空间形态的感知和理解。培养小学生的空间观念可以帮助他们更好地理解物体的形状、大小、方向、距离、位置等基本属性，提高他们的空间认知能力和理解能力。在教学过程中，借助信息技术在课堂中的应用，可以帮助学生更加直观地理解物体的空间属性。同时，让学生用感官直接感知物体，有利于增强他们的空间认知能力。信息技术提供了多元化的学习资源和实践机会，有助于扩展学生视野。同时在课堂中组织合作学习与讨论，可以帮助学生互相交流、互相学习、互相启发，从而促进空间认知能力和理解能力的提高。通过实物模型辅助教学、信息技术和合作学习与讨论等多种方法，可以有效地提高小学生的空间认知能力和理解能力。

（二）促进形象思维能力和创造力的发展

空间观念是形象思维的基础。培养小学生的空间观念可以激发他们的想象力，帮助他们更好地理解抽象的概念并解决问题。同时，良好的空间观念也有助于培养学生的创造力和创新思维，因为创造力往往需要借助形象思维来进行。形象思维和创造力不仅仅是在学习和探索中得到培养，更是在分析和解决问题中得到提高。因此，在数学教学的过程中，要注重培养学生分析问题和解决问题的能力。教师可以让学生在学习和生活中遇到问题尝试自己解决，通过问题解决的过程来提高他们的形象思维能力和创造力。

（三）增强解决问题的能力和数学素养

许多现实生活中的问题需要借助空间观念来解决，培养小学生的空间观念可以帮助他们更好地理解空间关系，提高他们解决问题的能力。数学思维和数学方法是解决问题的关键，提出多样化的数学问题、采用自主学习和合作学习的方式、注重数学语言的理解和应用以及开展实践性的数学活动等措施，都可以增强小学生解决问题的能力和数学素养。

培养小学生空间观念不仅有助于提高他们的认知能力和理解能力，还可以增强他们解决问题的能力和数学素养，同时也有助于培养他们的探究精神。为了学生的全面发展，小学数学教学应注重培养学生的空间思維能力。

以人教版小学数学二年级上册《观察物体（一）》这一章节内容的教学实践为例，分析信息技术环境下思维可视化以及培养学生空间观念的探究。让学生从不同角度和位置观察同一种物体图形或者几何体，所看到的图形的结果可能是不同的。初步培养学生一定的空间观念，为高年级进一步系统学习平面、立体图形内容打下基础。课程目标是培养学生能够初步辨识从不同角度观察到的简单物体的形状和结果，掌握正确有效的观察物体的方法，感受事物的部分与整体之间的关系。具体的课堂教学思路如下：

三、借助可视化学习，探究空间观念

（一）借用信息技术，激发学生学习兴趣

信息技术在教学中的合理使用，为学生提供了更加灵活、个性化的学习方式，同时也激发了他们的学习兴趣。二年级的学生活泼好动，有很强的好奇心，有强烈的探索欲望。兴趣是最好的老师，因此在教学活动中，教师要充分激发与调动学生的兴趣，以获得良好的课堂氛围，取得最佳的教学效果。

一节课能否使学生积极地参与，引入很重要。在课堂教学之前，教师利用网络资源的十一维度3D技术，让学生全方位观察物体。学生初步理解观察物体需要全面、有序，并且在不同位置观察到的图形形状可能不同，由此使学生看到3D立体风筝、坦克。在进行观察讲解的同时，介绍风筝图案的历史由来，使其感受到中国古代风筝文化，激发小学生对于祖国的深厚情感，以增强学生对民族文化的自豪感。课堂引入环节，学生先观看视频《盲人摸象》的故事，进一步感知盲人摸的位置不同，对大象的感知和判断也不相同，引出课堂探究环节。

使用信息技术支持的3D模型动画演示以及引人入胜的小故事导入新课，这种创新且有趣的方式可以有效地调动学生自主学习的积极性，使学生迅速进入课堂学习状态，并对学习的知识产生浓厚的兴趣和好奇心。

（二）恰用学科工具，引导学生互助探究

恰当使用学科工具，充分利用现代化信息技术辅助教学，将先进教学信息技术手段真正地融入小学数学课堂活动中，能提升小学数学课堂的效率。

课堂探究的环节，让学生按照4人分为一组，观察大熊猫立体图形，并让学生记住自己在不同角度的观察位置所观察到的熊猫的基本形状。在学生们初步了解了不同位置观察的熊猫的图象不同后，教师利用京师慧学交互工具展示熊猫的模型，展示在不同位置观察熊猫看到的结果。接着引导学生思考在观察熊猫左右方向时，如何辨别看到的结果。在观察熊猫过程动画演示中，教师可以引导学生通过观察熊猫耳朵上的蝴蝶结来区分不同的熊猫，或者借助手势来分辨熊猫的脸和四肢的方向（图2）。

在鼓励学生进行探究交流的教学活动中，教师利用希沃白板5手机拍照投屏功能，将学生认真讨论的时刻分享到屏幕上。同时，适时客观地评价学生思考的结果，将多样的评价方式与信息技术有效结合，让每位学生可以积极地参与到课堂活动中，获得自主探究实践的成功感，享受愉快学习的过程，增强学生对数学学习的信心。

恰当地使用学科工具，引导学生进行互助探究具有重要的意义。这不仅可以提高学生对学科知识的理解和兴趣，还可以培养他们的探究能力和创新思维，促进他们的互动交流和合作学习，同时也可以提高教师的教学水平和专业素养。因此，在实际教学中，教师应该积极引导学生使用学科工具进行互动探究，发挥学生的主体性和教师的主导性，以更好地推动学生的全面发展。

（三）巧用学科工具，深化探究新知

爱因斯坦曾经说过：当你把学过的知识都忘掉了，剩下的就是教育。课堂上的理论教学亦如此。但是，目前大多数学生在教室内每天进行的课堂练习，相对单一且枯燥死板。为此，教师应顺应课改要求，展现出全新的练习方式，让学生用自己学习探究的知识加以练习，配上有趣的课堂活动，充分调动每个学生的大脑和感官，提高课堂练习教学的效率。

在本课中，课堂练习采用希沃白板中的课堂活动，设计了有趣的“连一连”，让学生思考后动手操作，将从不同位置看到的卡车的形状连起来。学生完成后，希沃白板可以自主评价学生作业的情况，这样激发了学生练习的有效性，巩固了本节课的新知。在通过“连一连”的配对练习后，再次使用京师慧学教学交互工具，让学生完成小动物观察物体的练习。交互式的学科工具的使用，能让学生直观地感受到不同位置观察到的图形形状不同，理解部分与整体的关系。

巧用学科工具，不仅可以提高学生学习的效果，增强记忆力，还可以使学生对知识的理解更加深入，增强学习兴趣，使学习效率更高。因此，在学科教学中，教师应该注重使用学科工具来巩固学生的新知，提高教学质量和效果。

（四）善用学科融合，深化课堂教学探究

数学课程目标体系的重新确定，旨在引导学生核心素养的发展。数学核心素养的主要特点体现为“三会”，其中一个是会用数学的语言表达现实世界，要求学生能够运用简明准确的数学语言描述现实世界中数量关系与空间形式；能够在现实生活中与其他学科构建通用的数学思想，以表达和解决各种问题；逐步培养运用数学语言进行交流的习惯，并形成跨学科的应用意识与实际操作能力。

在课堂探究活动结束后，教师将数学与语文学科进行融合，引出了苏轼的詩句《题西林壁》。在让学生阅读和欣赏这首古诗的过程中，使之能够深刻体会到数学的思维和语文的情感表达之间的相互结合。同时，通过诗中的“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中”的描述，让学生更加欣赏到了数学的抽象美与实际生活之间的联系，进一步激发了他们对数学的兴趣和热爱。同时追问学生观察思考这首诗句中的内容分别是作者从哪几个方向看到的。二年级的学生并不能完全理解这首诗中所有句子的意思，但是可以从诗配画的视频中感受诗句的含义。学生也通过学习和欣赏诗配画的音乐素材，感受到优美的诗歌画面中的艺术语言韵律，同时能进一步理解从不同的角度观察同一个物体，观察到的结果是不相同的，进一步培养空间观念。

三、结语

总之，合理科学地将信息技术应用于小学数学课堂，找准信息技术与课堂教学之间的最佳契合点，科学的使用各类媒体，发挥其最大学习功效，就更能调动绝大部分学生的学习探究积极性，给学生创造更加宽松广阔的发展空间，激发小学生对数学的兴趣，促进学生的自主学习和发展，提高学生的学科素养，打造最佳的数学课堂。

参考文献：

1.中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准.北京：北京师范大学出版社，2022.

2.中华人民共和国教育部.义务教育教科书教师教学用书二年级数学上册.北京：人民教育出版社，2023.

3.艾静.信息技术在小学数学“图形与几何”课堂教学中的应用.中国校外教育，2018（33）：164.

4.王国才.信息技术与小学数学课程融台研究.课程教育研究，2018（22）：143.

5.李六新.信息技术在小学数学课堂教学中的应用.天津教育（下半月），2018（4）：171.