利用信息技术提升小学生几何空间观念

利用信息技术提升小学生几何空间观念

陈梅林

青海省西宁市北小街小学        810000

摘要：随着信息技术的发展和应用，智能教学环境已成为现在学校的一种新型教学模式。它可以根据不同的教学目标和内容，为教师和学生提供个性化、智能化、互动性的教学支持和服务。在信息技术背景下，如何有效地利用信息技术与小学数学几何图形教学相结合，培养小学生的几何空间观念，是一个值得探讨的问题。本文以小学数学几何图形教学为例，探讨了信息技术支持下培养小学生几何空间观念能力的具体策略，供广大数学工作者参考。

关键词：信息技术;小学生;空间观念;能力提升策略;

三、信息技术为培养小学生几何空间观念提供有力支持

（一）提升学生空间想象力

空间想象力是指在没有实物或图形的情况下，能够在心中构建、变换、组合或分解空间图形的能力。空间想象力是几何空间观念能力的重要组成部分，也是数学创造性思维的重要来源。在信息技术背景下，小学生可以通过虚拟现实、增强现实等技术，体验多维度、多角度、多层次的几何空间图形，也可以通过编程、建模等方式，创造和设计自己想象中的几何空间图形。这些活动都需要小学生具备较强的空间想象力，才能够灵活地操作和掌握空间图形。

（二）增强学生的空间推理能力

空间推理能力是指根据已知的空间信息，运用逻辑思维和数学方法，推导出未知的空间信息或结论的能力。空间推理能力是几何空间观念能力的核心内容，也是数学证明和解决问题的基础。在信息技术背景下，小学生可以通过人工智能、数据分析等工具，获取和处理大量的空间数据，也可以通过智能辅助系统、智能评价系统等工具，获得及时的反馈和指导。这些活动都需要小学生具备较高的空间推理能力，才能够有效地分析和解释空间数据，验证和评价空间结论。

（三）培养良好的空间应用意识

空间应用意识是指将几何空间观念与实际问题相联系，运用几何空间观念解决实际问题的意识。空间应用意识是几何空间观念能力的重要目标，也是数学与其他学科和社会实践相结合的桥梁。在信息技术背景下，小学生可以通过互联网、物联网等技术，接触和探索更多与几何空间相关的现实问题，也可以通过项目式学习、合作式学习等方式，参与和解决更多与几何空间相关的实际问题。

二、信息技术背景下培养小学生几何空间观念的策略

（一）改变传统教和学的理念，制定科学合理的学习目标、方法和评价

在信息技术背景下，教师和学生的角色发生了变化，教师不再只是知识的传授者，更是学习的引导者和设计者；学生不再只是知识的接受者，更是学习的主体和参与者。因此，教师需要改变传统的教与学理念，从学生的实际出发，制定科学合理的学习目标、方法和评价。

在制定学习目标时，教师应该遵循课标中空间观念培养的具体目标，即让学生能够认识和描述物体或图形在空间中的位置、方向、形状、大小等特征；能够在无实物的基础上，想象和表达图形运动变化以及物体方位，以及彼此间的位置关系；能够利用图形工具或软件进行图形变换、构建、拼搭等操作；能够探索和发现图形的规律和性质，并进行简单推理。

在选择学习方法时，教师应该根据智能教学环境提供的多种信息技术资源，灵活运用多媒体展示、电子白板互动、几何画板操作等方式，激发学生的空间想象力和创造力，让学生通过观察、操作、探索、交流等方式，主动参与到几何图形的学习中。

在进行学习评价时，教师应该根据智能教学环境提供的多种评价工具，如自动批改、即时反馈、数据分析等，及时了解和调整学生的学习进度和效果，同时也要注重对学生空间观念能力的综合评价，如通过观察、问答、作品展示等方式，考察学生对图形特征、规律、性质等方面的理解和运用。

（二）灵活运用信息技术，开展图形变换演示、创设图形教学情境等活动

在信息技术背景下，信息技术为几何图形教学提供了丰富多样的资源和手段，可以有效突破传统教材和实物模型所带来的局限性，使抽象的几何概念和规律变得直观形象和动态多样。因此，教师应该灵活运用现代教育技术，开展一些有利于培养小学生空间观念的活动。

1. 利用信息技术进行图形变换演示。

例如，在教授圆的面积公式推导知识时，教师可以利用电脑几何画板软件将一个圆切分成若干份，并将其拼成一个长方形。通过改变切分的份数，可以让学生看到圆越来越接近于长方形，并由此推导出圆面积公式。这种方式可以让学生直观地感受到图形的变化过程，激发学生的空间想象力和推理能力。

2. 利用信息技术创设图形教学情境。

例如，在教授立体图形的表面积和体积知识时，教师可以利用多媒体展示一些生活中常见的立体物体，如饮料罐、礼盒、乐高积木等，并引导学生思考如何计算它们的表面积和体积。通过将抽象的数学知识与具体的生活实例相结合，可以让学生感受到数学的实用性和趣味性，增强学生的空间观念和应用能力。

（三）利用信息技术，开展多样实践操作活动

在信息技术背景下，信息技术不仅可以为几何图形教学提供视听效果，还可以为几何图形教学提供操作性和交互性。因此，教师应该开展一些多样实践操作活动，让学生通过触摸、拼搭、构建等方式，感知和探索图形的特征和规律。

1. 利用信息技术进行图形拼搭。

例如，在教授正方体和长方体的知识时，教师可以利用电子白板或平板电脑等设备，为学生提供一些正方形或长方形的几何积木，并要求学生用这些积木拼出不同的立体图形。通过这种活动，学生可以直观地感受到正方体和长方体由几个相同或不同的矩形面组成，并从中发现它们的表面积和体积之间的关系。

2. 利用信息技术进行图形构建。

例如，在教授圆锥和圆柱的知识时，教师可以利用电脑几何画板软件或其他三维建模软件，为学生提供一些圆形或扇形的几何图形，并要求学生用这些图形构建出不同的圆锥或圆柱。通过这种活动，学生可以直观地感受到圆锥和圆柱由一个圆形底面和一个扇形侧面或一个矩形侧面组成，并从中发现它们的表面积和体积之间的关系。

三、结语

智能教学环境为培养小学生几何空间观念创造了条件，提供了有力的支持。在图形与几何的教学中，教师可以参考或者选取适当的策略进行运用。但要取得较好的教学效果，在教学过程中，教师还必须深入研究教学内容、教学目标，并且在充分考虑学情与教学目标等因素的基础上对这些策略进行灵活运用、调整甚至升级，从而结合实践学习活动，使得小学生几何空间观念能力在课堂中得到有效的培养。

参考文献

[1] 虞婉琳.小学数学核心素养之空间观念培养策略探析[J].新课程,2021(566):34.

[2] 赵凌云,胡中波.数字化：为智能时代教师队伍建设赋能[J].教育研究,2022(04):151-155.