三維圖形可視化建構(gòu)對學(xué)生空間想象能力的影響的定量分析

李家有　黃成智

【摘要】在立體幾何教學(xué)模塊，創(chuàng)建實驗班與對照班，實驗班引入三維軟件，創(chuàng)造三維幾何體進(jìn)行教學(xué)，對照班按傳統(tǒng)教學(xué)方式教學(xué)，教學(xué)模塊完成后，進(jìn)行同樣內(nèi)容的檢測，再用統(tǒng)計軟件SPSS對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，查看這種教學(xué)方式對提高學(xué)生的空間想象能力的影響是否顯著，嘗試找到提升學(xué)生空間想象能力的著力點及其相關(guān)成果.

【關(guān)鍵詞】省級課題；空間想象能力；三維幾何體；SPSS；對比顯著

本文為福建省教育學(xué)院2013年7月立項課題“三維圖形可視化建構(gòu)對學(xué)生空間想象能力的影響”（立項編號：JYYB-2013243）的課題成果，現(xiàn)在將相關(guān)數(shù)據(jù)及結(jié)果闡述如下：

一、課題立項時的思路

創(chuàng)建對照班級與實驗班級，在實驗班級中，在課堂中引入三維軟件，在課堂中實時創(chuàng)建動態(tài)幾何體進(jìn)行課堂教學(xué)，同時對實驗班級開設(shè)三維軟件應(yīng)用培訓(xùn)課程，對照班級仍使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，然后對對照班級的學(xué)生、實驗班級的學(xué)生進(jìn)行同樣內(nèi)容的考查測試，運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，查看這種教學(xué)方式對提高學(xué)生的空間想象能力的影響是否顯著，嘗試找到提升學(xué)生空間想象能力的著力點及其相關(guān)成果.

二、課題結(jié)題時得到的結(jié)論

1. 實驗班學(xué)生在空間知識的學(xué)習(xí)成績上，顯著優(yōu)于對照班.

2. 實驗班高分群學(xué)生在空間知識的學(xué)習(xí)成績上，顯著優(yōu)于對照班高分群.

3.低分群學(xué)生在空間知識的學(xué)習(xí)成績上，實驗班與對照班并無顯著差異.

4.實驗班學(xué)生對cabri 3D（www.cabri.com）、inrm 3D（www.inrm3d.cn）、幾何畫板等軟件能熟練使用，并自覺地把這些軟件作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的常用工具，真正實現(xiàn)了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的無縫整合.

5.破解了立體幾何學(xué)習(xí)難入門的學(xué)科特點，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)立體幾何的興趣.

6.總結(jié)了哪些內(nèi)容適合動態(tài)軟件來進(jìn)行教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)，并深化總結(jié)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與信息技術(shù)進(jìn)行整合的模式及理論依據(jù)（另文專述）.

三、實驗前相關(guān)數(shù)據(jù)（以保證實驗前數(shù)據(jù)的公平）

實驗前，對實驗班級與對照班級各項成績進(jìn)行統(tǒng)計分析，以確認(rèn)實驗班與對照班的相關(guān)數(shù)據(jù)的公平性.

1.實驗班級與對照班級的常態(tài)分配分析

利用 SPSS（版本19.0），針對實驗班和對照班的數(shù)學(xué)成績，進(jìn)行實驗班和對照班之常態(tài)分配分析.由實驗班數(shù)學(xué)成績之 Probability Plot 可知，其 Pvalue=0.800>0.05；又由對照班數(shù)學(xué)成績之 Probability Plot 可知，其 Pvalue=0.247>0.05，因此可知實驗班與對照班學(xué)生之?dāng)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績表現(xiàn)為常態(tài)分配.