信息技术环境下小学生空间想象能力的探究

2022-09-11

《小学数学新课程标准》【最新修订版】指出:“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响、数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术、特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响, 大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源, 把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具, 致力于改变学生的学习方式, 使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去”。

一、应用信息技术, 培养学生空间想象能力

应用信息技术, 培养学生空间想象能力, 以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已逐步进入课堂, 并逐步改变传统的以教师为中心的通过讲授、板书把教学内容灌输给学生的陈旧的教学模式。构建一种既能发挥教师的主导作用, 又能充分体现学生认知主体作用的新型教学模式。

如应用网络课件演示, 能准确地、生动地和动态地表达几何概念和几何问题, 让学生感受信息技术在课堂教学中的优势。应用网络课件, 能将数学课堂教学中的一些学生难以理解、语言上难以表达的重点和难点, 形象、直观地表现出来。平面几何图形的内容是小学数学教学的重要内容, 但数学概念较抽象, 小学生由于生活经验尚浅, 空间概念较差, 对学习造成一定障碍。网络环境下, 利用“几何画板”进行几何知识教学, 既能创设情境又能使抽象、枯燥的数学概念变得直观、形象和趣味化, 丰富了学生的联想, 发展了学生的思维能力和空间想象能力。例如, 教学《角的分类》一课时, 应用网络课件让学生观察和实验, 让学生动手操作: (1) 动态度量直角:一幅房屋的图形, 一个量角器, 三个按钮。学生点击按钮, 把量角器放置在门、窗、墙角上和房顶要求学生量出角的大小。还有一个按钮可动态演示从这些实物上抽象出直角的过程。 (2) 平角和直角的关系:两个直角拼成一个平角的动态过程。 (3) 周角、平角和直角之间的关系。四个直角先拼成两个平角, 再拼成一周角的过程。

应用网络课件的动态演示后, 通过小组讨论, 协作学习, 再引导学生阅读课本内容, 然后启发学生:通过刚才的学习, 你发现了什么?学会了什么?这时, 学生兴趣盎然, 精神集中, 课堂气氛热烈, 踊跃发言:我发现了角可以分成直角、钝角、锐角三种;我学会了量度每一种角的大小……学生在实践操作过程中, 通过探索, 学会发现, 学会学习, 培养了学生自主学习的习惯, 有效地提高了学生的空间想象能力。

应用网络课件教学, 应用动静结合的画面, 化静为动, 化繁为简, 化抽象为形象, 加上配合色彩的变化, 拓展空间概念, 培养了学生的探索精神, 发展了学生的观察能力、分析能力和抽象能力。例如, 教学“圆的周长”这课时, 老师不急于给出周长公式, 而是引导学生积极思考参与这一公式的推导过程。在教学“圆的周长”时, 设计了课件“圆的周长”:一条表示直径的线段, 其长短可以改变, 屏幕上给出其值, 一个可以沿一根带刻度的直尺滚动的圆, 其大小由上述的直径确定, 两个按钮, 一个是“滚动一周”, 另一个是“回原点”。教学时, 让学生动手操作, 用这种办法解决了教学中的重难点, 加深学生对问题的认识, 提高了学生动手操作能力。让学生操作实践、验证、探索和发现, 这比传统教学中教师滔滔不绝地讲和灌输要深刻得多。

应用网络课件教学, 为学生提供理想的教学环境, 让不同程度的学生能根据自己的程度和需要, 选择适当的学习内容。例如, 应用《几何画板》可以设计不同层次和不同难度的题目并隐藏答案的软件, 让学生根据自己的实际水平和学习兴趣, 选择题目进行练习, 如遇到困难, 再让计算机显示不同层次的帮助, 促进学生思维的发展。如教学《角的分类》一课。

(1) 两个组合图形____、_____让学生观察图中有几个直角?几个锐角和几个钝角?

(2) 屏幕出现一座数学迷宫, 让学生找一找共有几种角?

实践证明:网络环境下, 利用“几何画板”进行课堂教学, 培养了学生对空间形式的观察、分析、抽象的能力, 学生能根据条件作出正确的图形, 根据图形想象出直观形象;能够正确地分析出图形中基本元素及其相互关系;能够对图形进行分解、组合;能够运用图形与图表等手段形象地解释揭示问题的本质, 从而有效地培养了发散性思维和创造性思维, 发展了学生的创新能力。

二、应用信息技术, 为学生提供探索的空间

空间观念主要表现在:能由实物的形状想像出几何图形, 由几何图形想像出实物的形状, 进行几何体与其三视图、展开图之间的转化。能根据条件做出立体模型或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本的图形, 并能分析其中的基本元素及其关系。能描述实物或几何图形的运动和变化;能采用适当的方式描述物体间的位置关系;能运用图形形象地描述问题, 利用直观来进行思考。

教材要为学生留有足够的探索和交流的空间, 以有利于改变学生的学习方式。教材的编写要体现知识的形成过程, 使学生在经历知识形成的过程中, 探索和理解有关的内容。问题的设置要具有启发性, 问题的呈现要有利于展开观察、实验、操作、推理、交流等活动, 也可以通过设立“看一看、做一做、想一想、议一议”等栏目, 引导学生进行探索与交流。如教师放录相:在五行五列的方格棋盘上沿骰子的某条棱翻动骰子, 骰子在棋盘上只能向它所在格的左、右、前、后格翻动。开始时骰子在3C处。 (1) 将骰子从3C处翻到3B处, 骰子的形态发生什么变化。 (2) 再将骰子从3B处翻到2B处, 骰子的形态又发生什么变化。 (3) 继续将骰子从2B处翻到2A处, 朝上的一面为。 (4) 最后将骰子从2A处翻到1A处, 朝上的点数是多少? 想一想:如果从3C处开始, 要使朝上, 可以怎样翻动?这时骰子在什么位置?让学生在小组内交流一下你的想法。

这种问题具有很强的探索性和开放性, 对于发展学生的空间观念具有很好的促进作用。同时, 由于学生可以通过操作、想像或二者相结合等多种方式解决这个问题。所以, 学生可以从中得到不同的发展。

三、应用信息技术, 培养学生探究能力

如二年级数学课《直角的初步认识》的教学, 教学中, 老师首先通过展示教学课件让学生初步认识直角的物体, 再通过比较进一步认识直角的特征。然后, 再开展让学生自己看一看、认一认、摸一摸、折一折、比一比、画一画、数一数等多种教学活动, 培养了学生初步的观察, 操作, 猜测, 分析, 综合, 抽象, 概括的能力, 使学生认识到了数学与现实生活的联系密切, 培养了学生的探索意识, 初步学会了运用所学的数学知识和方法解决一些简单的实际问题。在解决如何折直角, 如何画直角, 如何判断直角等问题的过程中, 让学生学会合作, 学会表达, 学会交流, 在整个教学过程中教师放手让学生自主探究, 学生先猜想再验证, 先独立思考再集体交流, 从而拓宽了学生学习的渠道, 学生不但可以向教师请教, 向课本请教, 还可以向同学生请教。这样教学, 培养了学生良好的学习习惯和自我获取信息的能力。

四、应用信息技术, 突破教学难点

应用信息技术, 建设卓越课堂, 培养学生空间想象能力。根据教材的内容和教学的需要, 化静为动, 动静结合, 使静态的知识动态化;变抽象为直观, 生动展示图形的变化, 有效地激发学生探究新知识的兴趣, 使教与学充满了生机, 使学生学得生动, 加深了对知识的理解, 为创新思维能力的培养创造条件。例如, 四年级教师在教学“角的概念”一课时, 教师应用多媒体教学软件, 先在屏幕上显示一个亮点, 然后用不同颜色从这一亮点作出两条射线, 同时, 闪烁着这个亮点及两条射线所组成的图形, 使学生马上能认出角是由边形成的。再分别闪烁出亮点和两条射线, 使学生集认识角各部分的名称, 又将一条边固定, 另一条边移动, 形成大小不同的各种角, 让学生认识到角的大小跟两条边叉开的大小有关, 跟边的长短没有关系。通过这样动态显示, 将那些看似静止抽象的事物直观起来, 使学生获得正确清晰的概念。

摘要：信息技术环境下小学生空间想象能力的培养, 从多方位、多角度、多侧面描绘立体图形, 解决平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异, 突破了教学难点。学生能根据表述几何形体的语言、符号, 在大脑中展现出相应的空间几何图形, 能够能对头脑中已有的空间几何形体进行分解、组合, 产生新的空间几何形体, 并正确分析其位置关系和数量关系, 从而提高了教学效率。

关键词：信息技术,小学生,空间想象力