淺談信息技術(shù)環(huán)境下培養(yǎng)小學(xué)生空間觀念的教學(xué)策略

（內(nèi)蒙古師范大學(xué) 和林格爾縣盛樂校區(qū) 內(nèi)蒙古呼和浩特 011517）

空間與人類的生存密切相關(guān)，我們無時無刻不與空間打交道。空間觀念是創(chuàng)新精神所需的基本要素，沒有空間觀念，幾乎談不上任何發(fā)明創(chuàng)造。小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的重要時期，教師應(yīng)該使用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，加以引導(dǎo)，幫助學(xué)生形成空間觀念。小學(xué)數(shù)學(xué)中圖形與幾何內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的主要載體。在圖形與幾何的教學(xué)中常常需要實(shí)物的演示，但是受教學(xué)條件的限制，不能將所有實(shí)物都搬上講臺，這時需要借助信息技術(shù)來制作一些交互式課件、二維動畫、或者網(wǎng)絡(luò)上的媒體素材來滿足教學(xué)的需求。

一、導(dǎo)入新課，情境激疑策略

筆者在查閱文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)，眾多專家學(xué)者在空間觀念教學(xué)中的相關(guān)研究，都提出情境教學(xué)的方法。創(chuàng)設(shè)生動的問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生在解決具體的問題中感受到數(shù)學(xué)的價值，從而產(chǎn)生學(xué)好數(shù)學(xué)的欲望。問題情境可以是以生活場景為載體也可以以故事場景為載體。

筆者在講小學(xué)數(shù)學(xué)人教版四年級下冊第七單元“圖形的運(yùn)動（二）”中“平移運(yùn)動”時，筆者運(yùn)用了以故事場景為載體的情境激疑的教學(xué)策略，故事場景為：動物園里的小動物們坐著火車去郊游，火車沿著筆直的公路行駛了一段距離后，坐在火車頭的小狗和坐在火車尾的小豬吵了起來，小狗說：“我坐在車頭我行駛的距離長。”小豬說：“我坐在車尾我行駛的距離長。”請你來做個小裁判，判斷一下到底是小狗行駛的距離長還是小豬行駛的距離長。而這個故事情境呈現(xiàn)的最好方式就是借助于多媒體，筆者課前用PPT課件制作了一個簡單的二維動畫，在電子白板上展示給學(xué)生，通過小動物間的對話呈現(xiàn)出問題，學(xué)生們對這個小動畫都非常感興趣，觀看完之后都踴躍爭做小裁判。在解決兩個小動物誰走的距離長的問題后，將小狗和小豬分別抽象為A點(diǎn)和B點(diǎn)，轉(zhuǎn)化成平移前后對稱點(diǎn)的距離。在培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的過程中不能只停留在具體的案例上，要引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，這樣才有助于學(xué)生將解決辦法遷移到類似的問題中。

二、拓展遷移，聯(lián)系生活策略

圖形與幾何的學(xué)習(xí)都起始于感性認(rèn)識，也就是觀察和操作，這就要求為學(xué)生提供豐富的與生活情境相關(guān)聯(lián)的素材，使學(xué)生在具體的感知中形成有關(guān)形體的直觀表象，以使學(xué)生建立空間知覺，形成空間觀念。筆者在某小學(xué)講授人教版四年級下冊第七單元“圖形的運(yùn)動（二）”“軸對稱圖形”時，由于學(xué)生在二年級已經(jīng)初步認(rèn)識了軸對稱圖形，所以在課前我呈現(xiàn)出一副軸對稱圖形，然后引導(dǎo)學(xué)生自己舉出生活中的軸對稱圖形的實(shí)例，有幾個學(xué)生說長方形、正方形等幾何圖形，我再次強(qiáng)調(diào)“你在生活中見過哪些圖形或者物體的表面是軸對稱圖形？”竟然還是沒有同學(xué)說出來，在我原有的認(rèn)知中，以為學(xué)生可以舉出大量實(shí)例。

接下來我用電子白板呈現(xiàn)出一些配有文字說明的的軸對稱圖形及物體的圖片和視頻，比如道路交通標(biāo)志、車標(biāo)、世界知名的建筑物等。學(xué)生們注意力高度集中，邊說出這些圖形或者物體的名稱邊認(rèn)真觀看。學(xué)生能辨別出軸對稱圖形，說明學(xué)生已經(jīng)掌握了軸對稱的含義，但是由于在之前軸對稱圖形的學(xué)習(xí)中，課本上呈現(xiàn)的素材是一些剪紙、卡通圖片等，這些素材只是為了說明軸對稱圖形的特征，與實(shí)際生活的聯(lián)系不大，所以學(xué)生在獲得了理性認(rèn)識軸對稱圖形后，沒有將所學(xué)的知識遷移到實(shí)際生活當(dāng)中的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。而為學(xué)生呈現(xiàn)生活中軸對稱圖形的實(shí)例，就為學(xué)生從抽象到具體提供了思路，也及時強(qiáng)化了學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。

三、學(xué)習(xí)新知，認(rèn)知沖突策略

“認(rèn)知沖突指的是學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與所學(xué)新知識之間出現(xiàn)對立性矛盾時而感到的疑惑、緊張和不適的狀態(tài)。”教師制造認(rèn)知沖突時，打破了學(xué)生的原有認(rèn)知，從而激發(fā)學(xué)生解決問題的迫切心情和對新知識的求知欲，從而更能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，學(xué)生對新知的記憶程度和學(xué)習(xí)效果也遠(yuǎn)高于教師直接講授。所以教師在教學(xué)過程中要善于巧妙的制造認(rèn)知沖突，認(rèn)知沖突要在具體的問題情境中體現(xiàn)，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在面臨的問題用以往的知識解決不了或者會出現(xiàn)矛盾。

在人教版小學(xué)數(shù)學(xué)上冊第二單元“位置”中，在講“數(shù)對”時筆者使用了認(rèn)知沖突策略。而這涉及到在用列和行的語言描述物體位置的基礎(chǔ)上進(jìn)一步用數(shù)對定量刻畫物體的位置，是由具體到抽象的轉(zhuǎn)變，數(shù)對的學(xué)習(xí)一方面在于讓學(xué)生們體會到用數(shù)學(xué)符號表示位置的簡便，另一方面也是對二維空間觀念和直角坐標(biāo)系的初步滲透。在引導(dǎo)學(xué)生初步接觸數(shù)對前，筆者讓學(xué)生做一個小游戲，通過電子白板用課件呈現(xiàn)出座位圖，每個座位圖都用同樣的長方形來表示，紅色圓圈將依次隨機(jī)出現(xiàn)在其中五個座位圖上，要求學(xué)生在白紙上快速記錄出紅色圓圈出現(xiàn)過的座位。（提前把游戲要求告訴學(xué)生，讓學(xué)生做好充分準(zhǔn)備）游戲結(jié)束后觀察學(xué)生的完成情況以及記錄方法，發(fā)現(xiàn)個別學(xué)生提前把課件上的座位圖簡化在了白紙上，在游戲開始時圈出座位，一部分學(xué)生會用第幾列第幾行文字來記錄，當(dāng)然還有相當(dāng)一部分學(xué)生會記下表示所出現(xiàn)座位對應(yīng)的列和行的數(shù)字，游戲之后筆者進(jìn)行總結(jié)，即：用數(shù)對表示位置的便捷。雖然有一部分同學(xué)會用數(shù)字表示，但是書寫并不標(biāo)準(zhǔn)，這時筆者提出數(shù)對的概念，要用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)語言——數(shù)對來表示位置，強(qiáng)調(diào)數(shù)對的含義和書寫格式。這個游戲既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生充分體會用數(shù)學(xué)語言的簡捷，還讓學(xué)生感受到空間中的列和行與數(shù)對是一一對應(yīng)的，滲透了數(shù)學(xué)中的對應(yīng)思想。好的數(shù)學(xué)教師不僅教給學(xué)生如何解題，更要滲透給學(xué)生數(shù)學(xué)思想和方法。

無論是情境激疑策略、聯(lián)系生活策略、還是認(rèn)知沖突策略，都是密切聯(lián)系，相互滲透的，情境激疑策略中使用的問題情境大多數(shù)要依賴具體的生活實(shí)際，而認(rèn)知沖突策略本身就是聯(lián)系實(shí)際的激疑法，只不過是創(chuàng)設(shè)認(rèn)知矛盾。重要的是教師要根據(jù)圖形與幾何的教學(xué)內(nèi)容適時的選擇合適的教學(xué)策略，并且巧妙地運(yùn)用信息技術(shù)來更好的教學(xué)。目的是幫助學(xué)生在頭腦中建立空間知覺從而形成空間觀念，還要在探究、實(shí)驗(yàn)、動手、合作、交流中發(fā)展學(xué)生的綜合能力，讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)的價值。