智慧课堂下小学生空间观念构建的应用研究 论文.docx

智慧课堂下小学生空间观念构建的应用研究摘要：小学教育阶段是学生空间观念建立的关键时期，空间观念学习在小学数学教学中占有重要地位。本文首先分析传统教学方法在空间观念教学方面的困境，针对小学智慧教学实践特点，提出观察-操作-表述的教学方法，促进空间观念学习，通过对比实验，验证了智慧教学方法的可行性、有效性。此外，实验数据表明智慧课堂加速了小学生对复杂空间观念的认识，本课题的研究将有利于新型智慧教学在数学教学中的应用推广。关键词：智慧课堂、空间观念、小学生一、空间观念的重要性数学课程标准（2011版）明确要求，在数学教学中注重培养学生的空间观念。空间观念主要是指：形成由物体特征到空间几何，再由空间几何到实物几何的闭环思维过程；准确描述图形的运动和变化；建立物体相位位置和关系的抽象概念;利用几何语言的描述转化出图形的过程等。义务教育阶段，培养学生的空间观念是学生们科学素养和创新思维所需要的基本认知，同时空间观念对学生后续的知识学习、艺术素养培养起到关键作用，在国际上教育工作者也对空间观念教学高度重视。二、传统教学在空间观念培养中的困境由于小学生的抽象思维发育水平处在学龄儿童的初级阶段，思维方式主要是靠形象化的思维来对事物做出判断，所以直观教学特别是模象直观在图形与几何的教学中尤显重要。传统教学缺乏有效的教学道具或者无法展示空间物体动态过程，限制了空间观念建立，近些年新媒体技术在初级阶段的图形与几何教学应用中为学生参与方式和教师教授方法提供了新途径，然而课堂主体仍然延续以教师为中心，学生缺乏参与互动和主动学习机会的特征。再加上学生基础水平和理解能力存在不同程度的差异，如何保证每个学生在空间观念上得到相应程度的发展，是亟待思考和探索的问题。在国外，空间几何教学也面临着挑战，发展趋势是借助高速发展的数字化技术来辅助教学。三、智慧课堂的优势随着科技发展，如今线上和线下教学已经获得了良好的开端，教师积极参与智慧课堂的探索与实践，为智慧课堂提供了技术基础和实施经验。智慧课堂是糅合学生、教师全流程教学情境，依据参与者认知，提供多维度互动工具，主动评估教学和学习各环节情况，实时反馈问题，交互式主动学习的新模式。智慧课堂实现了课堂主体以教师为中心向以学生为中心的转变，让学生经历观察、比较、想象、综合、抽象分析的过程，加强学生自主学习兴趣培养，在探索中学习新知识，符合新课程标准和学生认识心理对课堂教学要求，智慧课堂对学生空间观念的建立也会有着潜移默化的促进，对教学目标完成事半功倍。新型智慧教学从激发学生兴趣出发，在操作中体验数学世界，为学生学习提供新型途径，同时也改善了教师教学在几何教学中的不足，为学生在后续思维发展奠定了良好的基础。四、培养空间观念的有效途径4.1经历观察过程，构建空间观念生理学家巴普洛夫将“观察、观察、再观察”作为他工作的座右铭。智慧课堂给学生提供丰富的模象直观，学生通过手持平板能更加形象生动地进行观察。通过拖拉、旋转实现了3维空间方向的观察，让空间想象软着陆，这样学生理解起来就会比较轻松，从而促进学生的空间观念的生长。例如，苏教版数学的四年级上册“观察物体”一节，智慧课堂下每一个学生都能亲历观察，通过引导学生在平板上调整物体的空间方向，在观察了物体的正面之后，让学生想象从侧面和上面看到的形状，空间上多维度思考物体特征，逐步认识几何物理空间上的方向、位置，调动学生观察的积极性，点击旋转按钮，方便快捷地验证猜想，构建了学生空间观念,发展了学生空间思维。4.2参与动手操作，强化空间观念苏霍姆林斯基说：“儿童的智慧在他的指尖上。”体现出培养学生动手操作对他们思维提升的关键作用，学生如果在学习的过程中只用脑而不动手，就很难达到学习的真正目的。虽然动手操作在学习中十分关键，但是在教学中往往面临资源、时间等的制约，造成学生完全靠自己悟和记忆技巧，在智慧教学中恰好弥补这一欠缺。例如，苏教版数学的三年级上册“轴对称图形”一节，通过观察对称图形,建立轴对称图形概念是本节课学习的主要目的。在平板上，学生实现以下操作过程:首先，对图形进行空间上的分解，让学生从不同角度进行操作，体验实践的过程，初步建立轴对称概念；其次，对分解后的图形进行组装和比对，找到结构一样但是方位不一样的图形，理解对称图形的本质；最后，根据已有的操作经验，去发现或者创作新的对称图形，巩固本课新知识的同时拓宽了学生的空间观念。平板上的动手操作具有可选择性、人人参与性和便捷有效性。通过动手操作，学生的空间观念经历了从浅表感知到深刻理解的过程。4.3发展几何语言，升华空间观念数学语言是数学思维和数学思想的重要载体，同样几何语言在学习几何空间时也是起到关键的作用，学生在自我表述和与人交流中，正确表达几何语言，理清几何概念，掌握空间位置、关系，是空间观念学习效果的最佳检验方法。关键在于，儿何语言的建立要经过模仿-尝试-修正的过程，所以要在课堂上给与学生一定的时间来建立几何语言，促进他们深化几何概念建立。著名的教学策略“表述法”就是源于解决以上问题时提出来的，例如图形描述法，在图形的认识板块，可以采用猜图形的方法，一个学生描述几何图形，另一个学生在大脑中构建几何图形，交流式完成几何图形从“图形-几何语言-图形”的过程，只有想的清楚才能说得清楚，智慧课堂中几何语言的发展为学生空间观念的深化提供了可能性。五、传统电子白板教学与智慧课堂下教学的对比鉴于以上理论和经验，我们随机选择两个学习基础相当的班级作为实验对象，实行智慧课堂教学实验。班级定义成#1、#2,教授内容是苏教版数学三年级上册“轴对称图形"单元，传统教学按照教材+多媒体ppt形式进行学习，智慧教学采用教材+多媒体ppt+pad形式进行学习，教学目标和教学内容严格按照新课标要求，在教材讲解和多媒体授课部分两个班级教学基本没有差别，仅仅是#2班增加pad贯穿教学过程，智慧教学课堂采用观察-操作-表述的方法教学，授课时间25分钟，测试和查漏补缺用15分钟。测试内容主要是：1）以下四种图形是生活中遇到的安全标记，哪一个是轴对称图形？O2）找出以下剪纸中是轴对称图形,并且剪纸有两条对称轴的是O3）已知以下图形都是轴对称图形,找出它们的对称轴并画出来。4）画一画。已知对称图形的一半,在下图中已经画出，请补充图形的另一半,使它成为一个完整的轴对称图形。5）有一条船停在水面上，从水里看到的倒影如右图所示，这条船应该是第O幅图。以上五题中，1、2题是基础题目，3、4题是中等题目，5题是难度较大题目。测试数据分析两个班级测试结果见图1,从图中可以看出两个班级学生基础题正确率基本一致，#2班级中等难度题目略微高于#1班，两个班级都取得不错的成绩，说明两个班级都掌握了轴对称图形的基本特征，完成了授课的目的，获得了认知图形基本特征的基本过程，发展了初步的形象思维和空间观念。然而，在难度较大的第5题上，#2班级正确率明显高于#1班，说明通过智慧教学，#2班对复杂空间概念掌/握的更好，能够基于学习内容延展。以上实验结果表明，智慧教学在空间观念学习中发挥着重要的深化空间几何认知作用。六、总结和展望培养小学生的空间观念，是一项有挑战的任务，智慧课堂为学生学习空间观念提供了新的辅助方法，教师便捷获取多元化的教学材料，充分发挥智慧教育的优势,以强化学生解决实际问题的能力，提高学生的综合素养，做到与时俱进，在教学工具和方法上不断创新。参考文献：王见花：借助智慧云平台提高小学高年级几何学习效率几数学学习与研究，2020(2)：123-126.2KuzniakA,RauscherJC：Howdoteachers,approachestogeometricworkre1.atetogeometrystudents,1.earningdifficu1.ties7J.EducationaIStudiesinMathematics,2011(77)：129-147.3Ga1.anoS，CoIantonioA，1.ecciaS,etaI：Deve1.opingtheuseofvisua1.representationstoexp1.ainbasicastronomyphenomenaJ.Physica1.Reviewspecia1.TopicsphysicsEducationResearch,2018,14(1)：010145.64候颖：智慧课堂环境下小学空间观念的培养J.小学时代,2020(3)：68-8.5蔡叶文：智慧课堂：空间观念的培养J.新课程：综合，2016,0(03)：39-0.6AmidonE,FIandersNA:Theeffectsofdirectandindirectteacherinf1.uenceondependent-pronestudents1.earninggeometryJJourna1.ofEducationa1.PsychoIogy,1961,52(6)：286-291.