利用希沃白板培養學生直觀想象力探究

張偉宇

摘要：直觀想象是數學的核心素養之一，對幫助學生直觀地理解數學有著重要作用。當前，在數學課堂教學中應用希沃白板成為培養學生直觀想象能力的新途徑。筆者以《長方體（一）》這一章的教學為例，闡述利用希沃白板能幫助學生形成幾何表象、幫助學生進行對比驗證、幫助學生開展空間想象。

關鍵詞：希沃白板;小學數學;直觀想象力;培養策略

直觀想象是《義務教育數學課程標準（2011年版）》提出的十大數學核心素養中的空間觀念和幾何直觀的濃縮，對幫助學生直觀地理解數學有著重要作用。在怎樣培養學生數學直觀想象力方面，前人做了大量的研究，取得了一些成果。近年來，逐步發展的信息技術為課堂教學注入新的生命力，其中的新設備——希沃白板具備情境感知性、全向交互性、學習體驗性、工具多樣性等特征，能有效地培養學生的數學核心素養。應用希沃H板也成為培養學生數學直觀想象力的新途徑。筆者在教學小學數學五年級下冊（北師大版）《長方體（一）》這一章過程中，通過應用希沃白板帶來鮮明的直觀體驗，有效地培養了學生的直觀想象能力。

一、利用希沃白板幫助學生形成幾何表象

學生腦中形成的幾何表象是直觀想象力的基礎，所以培養小學生的數學直觀想象力，必須在課堂教學中幫助學生大量積累幾何表象。

但在傳統教學中，教師常使用教具（如掛圖、模型等），這樣效率極低，容量太小。有了多媒體技術后，教師可以播放視頻、圖片等，大大提高了容量，但是直觀性、操作性仍有不足。有了希沃白板新設備后，應用它的“截圖”功能，筆者做出了新的嘗試。

例如，在《長方體的認識》這節課的情境導人環節中，筆者在以往常規的教學中是播放視頻《生活中的長方體》，讓學生從中找出長方體，體會生活中處處有長方體。使用白板教學時，先在白板課件中插入好這個視頻。上課播放視頻過程中，根據學生回答，筆者先暫停視頻播放，然后在屏幕下方的菜單點擊更多，找到“截圖”功能，使用它就可以把長方體物品按形狀截下來放到一邊（如圖1所示），等學生們看完視頻，所有長方體物品就都到一邊了。通過這個抽象過程，學生在腦海中很快建立了長方體的直觀表象。

再例如，認識長方體的面、頂點及棱時，筆者用白板的“筆”功能在長方體上直接描畫出面、頂點和線，讓學生快速掌握這些基本概念，再把它們一個一個“截圖”下來，讓學生說出長方體有幾個面、有幾個頂點、有幾條棱。這樣，學生就很快形成了面、頂點和棱的幾何表象。

就這樣，應用希沃白板在圖像上“截圖”，找出我們要認識的圖形，能使學生的思維快速抽象，形成相關的幾何表象。而教師因勢利導，幫助學生積累了大量的表象，為學生形成直觀想象力打下了良好的基礎。

二、利用希沃白板幫助學生進行對比驗證

通過對比驗證，發現圖形的基本特征，形成對圖形結構的直觀想象，是培養小學生數學直觀想象力的重要手段。在傳統教學中，教師主要是通過測量、制作、折疊、拼擺等方法來進行對比驗證，這樣費時費力，效率不高。有了希沃白板新設備后，應用它的“克隆”“填充”功能，筆者做出了新的嘗試。

例如，《長方體的認識》這節課的重點是認識相對的棱長相等和相對的面完全相同。在學生充分討論交流的基礎上，教師總結時在長方體上用白板的“筆”用紅色描畫出一條長，點擊“選擇”功能后再點擊這條紅色的長，就會顯示出一個菜單，選擇“克隆”功能，“克隆”這條長后依次拖到其他三條長的位置，進行直觀形象的對比驗證，讓學生體會相對的長相等。以此類推，再換一個顏色描述寬、高，并依次驗證。（如圖2所示）

接下來，學習“長方體相對的面完全相同”則采用“填充”功能。教師在長方體上點擊會彈出菜單，選擇“填充”就能很方便地把某一個面填上顏色，（如圖3所示）再使用上面的方法來對比驗證，得到這兩個面是完全相同的結論。

這一系列操作為學生提供了充分的觀察、比較、判斷、表達的思維過程，直觀想象能力也得到提高。

三、利用希沃白板幫助學生開展空間想象

空間想象一直是直觀想象的難點，它要求學生能在大腦中對立體圖形進行位置變換、形狀變換等復雜的形象加工。在以往的小學數學課堂中，教師同樣只能通過一些教具的展示來引導學生進行空間想象，效果顯然不夠理想。有了希沃白板新設備后，應用它的“旋轉”“展開”“收起”功能，筆者也做出了一些嘗試。

例如，《長方體的認識》這節課的難點是認識長方體的長、寬、高是相對而言的，當長方體位置變化時，長、寬、高也隨之變化。講解這個問題時，筆者在彈出菜單中選擇“旋轉”，就可以很方便地拖動長方體自由旋轉改變位置，教師再標明旋轉后的長方體的長寬高在哪里。（如圖4所示）通過空間位置變換的直觀展示，啟發學生在腦海中形成相應的空間想象，得到正確的結論：一個長方體的長寬高不是固定不變的，是由長方體的位置決定的。

再例如，在教授《展開與折疊》這節課中，筆者在彈出菜單中選擇“展開”“收起”功能。（如圖5所示）直觀形象地展示了長方體的展開與折疊的空間變化過程，幫助學生開展空間想象，極大地發展了學生的直觀想象力。

此外，在教授《長方體的表面積》《露在外面的面》時，再次應用“截圖”“克隆”“填充”“旋轉”“展開”“收起”等功能，都取得了良好的教學效果，發展了學生的直觀想象力。

綜上所述，在《長方體（一）》這一章的教學過程中，在充分開展學生小組合作、自主探究的基礎上，教師利用希沃白板新設備的簡單操作帶來鮮明的直觀體驗，達到了以下幾個目的：幫助學生形成長方體及相關概念的直觀表象;幫助學生進行對比驗證，發現圖形的基本特征;啟發學生對長方體的位置變化、形狀變化等展開空間想象等。這些都極大地發展了學生的直觀想象力。可見，在數學課堂應用希沃白板能夠有效地培養學生的直觀想象能力。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]楊志祥.希沃白板在小學數學教學中的應用[J]課程教育研究，2018（ 34）.

[3]張愛蓮.使用希沃交互式電子白板教學，打造高效課堂[J].數學學習與研究，2018（06）.