智慧教育環境下小學數學空間觀念的提升策略

摘 要：隨著信息技術和人工智能的發展，越來越多的教師認識到在智慧教育環境下開展數學教學活動的重要性。利用智慧課堂引導學生開展數學空間觀念的學習，不僅能提高學生的學習質量，還能夠拓展學生的學習思維。本文從智慧教育背景下小學數學空間觀念提升的角度出發，總結了培養學生數學空間觀念的策略，以期為廣大教師提供參考。

關鍵詞：智慧教育;小學數學;空間觀念

中圖分類號：G43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-9192（2021）01-0065-02

引 言

《義務教育數學課程標準（2011年版）》（以下簡稱《課程標準》）中提出：“應根據實際情況合理地運用現代信息技術開展相關的教學工作，充分發揮計算機、網絡資源的自身優勢，將現代信息技術作為學生學習數學和解決數學問題的強有力工具。”這要求教師在教學中充分運用智慧教育手段，鼓勵學生在智慧課堂中挖掘自身潛能。

一、小學數學空間觀念及其培養意義分析

《課程標準》中對“數學空間觀念”詳細的解釋是“空間觀念要求學生能夠由幾何圖形聯想出實物的具體形狀、由實物的形狀抽象出幾何圖形，能夠熟練地通過幾何體與其三視圖之間的相互轉換，加深對幾何形體的空間意識形態的認識與把握”。由此可見，小學數學空間觀念包含如下基本能力：第一，實物與幾何圖形之間的相互轉換關系;第二，根據文字描述畫出對應的幾何圖形，并明確不同圖形中點、線、面之間的位置關系;第三，對幾何圖形運動及變化的了解，理解空間內圖形與平面之間的關系。

在小學數學教學中培養學生空間觀念，既是《課程標準》對小學數學教學提出的要求，又是學生數學能力提升的需要，不僅能讓學生對形體之間的結構關系有更深刻的認識，還能引導學生形成較強的空間想象力及空間邏輯思維，從而使學生掌握適合自己的學習方法[1]。

二、智慧教育在小學數學空間觀念培養過程中存在的問題

傳統教學模式下，小學數學空間觀念的培養只能通過制作道具或想象講授方式，形體呈現少、直觀觀察少。小學生抽象能力較弱，往往難以接受教師通過形體想象講授的知識點。教師不可能用道具演示的方式講解每個知識點，這導致培養學生空間觀念的效果不理想。在智慧環境下，教師通過計算機或電子設備制作更多直觀性強的空間形體，并結合動態三維展示，能夠降低學習難度。然而，許多教師在利用智慧教育模式開展相關教學時存在一些問題。

（一）注重“智慧展示”，教學課堂“華而不實”

教師過度注重“智慧展示”的內容，導致課堂充滿科技含量卻缺乏實用的學習內容。為了更好地凸顯智慧課堂特征，一些教師在課堂上利用多種智慧教學設備進行教學，但教學內容與傳統教學無異——教師依然是課堂教學的主體，學生只能通過各種設備觀看教師制作的PPT和一些教學視頻，未能充分發揮智慧教育的作用。

（二）追求“知識講授”，教學內容“缺乏體驗”

在開展數學空間觀念的教學活動時，教師往往會全面考慮如何通過智慧設備讓學生明白空間觀念的具體含義，以及如何更好地運用這一觀念進行學習，但忽略了體驗的重要性。數學空間觀念是一種抽象的知識點，要求學生通過實踐活動來提升自身綜合能力。在教學中，教師忽略了讓學生運用智慧設備開展相關體驗活動，導致學生無法真正在體驗過程中達到這一數學要求。

（三）堅持“題海戰術”，教學評價“過于片面”

在成功運用智慧教育開展相關教學活動后，教師往往會重新回到傳統教學模式的“題海戰術”中，試圖通過課上、課下的在線練習來提升學生的空間觀念。雖然這種做法的出發點是對的，但由于大量習題會讓學生產生抵觸感，其真實效果十分有限。同時，教師片面的評價方式也不利于學生學習信心的樹立。

三、智慧教育環境下小學數學空間觀念提升的策略

盡管目前智慧教育已經在小學數學課堂中實施，但要想真正發揮智慧課堂的優勢、提高教學質量，教師應從以下幾個方面展開思考。

（一）運用虛擬仿真技術，降低空間圖形學習難度

要想更好地培養學生的空間觀念，教師必須提升學生對圖形本身的觀察能力。空間觀念是一種三維的抽象空間知識。對小學生來說，憑空將一個三維空間圖形轉換為二維空間圖形的難度非常大，學生必須在大量的觀察和實踐下才能逐漸掌握這一能力。在智慧教學中，教師可以充分運用多媒體軟件進行虛擬模型教學，引導學生在虛擬空間中進行多維度觀察，從而達到降低想象和理解難度的目的。

首先，教師可以使用一些仿真軟件來制作各種模型，讓學生展開三維空間觀察。教師可以運用3Dmax軟件制作一些復雜的幾何形體，通過貼圖坐標的手段在模型表面添加不同的圖案，引導學生用鼠標拖動形體使其實現360°全景轉換，讓學生從不同角度觀察這一形體，從而深刻認識立體圖形的空間關系。其次，教師可以運用一些動畫制作軟件構建虛擬的動畫場景，讓學生直觀感受不同圖形運動后的具體位置及形體之間的變化關系，通過運動軌跡標注的方式讓學生深刻把握形體變化與運動軌跡之間的相互關系。最后，教師將復雜的實驗內容通過虛擬仿真技術呈現在電腦上，讓學生觀察實驗過程中各形體之間的轉換過程。教師應鼓勵學生在觀察過程中提出問題，充分發揮自身想象力，幫助學生深入理解空間觀念。

（二）開展趣味實踐游戲，豐富空間圖形體驗

教學與體驗之間的聯系十分緊密。要想讓學生具有較強的空間意識，除了開展大量觀察活動，教師還需要引導學生積極參與實踐活動，引導學生將被動聽講轉換為主動動手操作，讓學生更好地理解空間觀念的具體規律。為此，教師應充分運用智慧課堂為學生提供更多體驗機會。由于小學生對游戲有著濃厚的興趣，教師便可運用智慧教育將游戲與空間觀念結合在一起。

在教學中，教師可以為學生提供以下幾種游戲類型。一是擺積木類游戲。教師可以讓學生將形狀各異的積木羅列起來，在保證積木不倒的前提下盡量增加積木的高度，鍛煉學生的空間平衡感。二是猜謎類游戲。教師將一些猜謎游戲融入形體教學中，讓學生通過開展圖形觀察活動來加深對形體的認識。教師可以在猜謎活動中融入一些卡通形象或故事情節，激發學生的興趣，提高學生的學習效率。三是設計一些以多媒體為輔助的趣味實踐游戲。教師應鼓勵學生在主題安排下開展一些趣味動手實驗活動，讓學生在真實體驗過程中積累經驗。例如，在教學“圖形的運動（三）”時，教師可以小組合作的方式讓學生在電腦上制作一些生活中常見的道具，如鐘表、雨刷、風車等。教師應鼓勵學生找到這些模型與所學知識點之間的聯系，并思考這些道具的“軸心”及“運動規律”。

（三）搭建網上展示平臺，實現多元、趣味評價

當學生按照要求完成學習任務后，教師應及時檢查學生的學習情況。在傳統教學中，教師的評價往往以練習為依據，通過讓學生完成幾道數學題來檢驗學生對某一知識點的掌握情況。盡管這種方式能使學生鞏固所學知識，但評價形式過于單一，無法客觀、全面地反映學生的學習情況，以及對數學空間觀念的掌握程度。教師搭建網絡展示平臺，能讓學生充分展示自己的學習成果，通過互訪、互動的方式促進學生之間的交流，并以此達到多元化、趣味化的評價目的。

網上展示平臺可以是微博、學習圈和班級圈等，而展示的內容應以動手實踐和趣味習題為主。教師可以通過布置一些動手實踐任務，讓學生真正實現學以致用。在展示活動結束后，教師應鼓勵學生相互交流和評價，通過多元化的評價方式，讓學生全面了解自己的優點及不足，從而開闊學生的思路，提升學生的學習信心。

結 語

空間觀念的培養作為小學數學教學的基礎目標之一，要求教師以《課程標準》為指導，使學生具備認識幾何形體和建構幾何形體空間模型的技能。在教學中，教師應開展高效的智慧教育，充分運用信息技術收集更多學習資源，降低空間圖形學習難度、豐富空間圖形體驗、創新評價方式，從而達到提升學生的空間觀念的教學目的。

[參考文獻]

麻家云.淺談小學數學教材中“圖形與幾何”內容對空間觀念的培養[J].才智，2019（28）：199.

作者簡介：孫梅（1980.12-），女，甘肅武威人，本科學歷，二級教師，研究方向為數學和信息技術學科教學。