摘 要：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》等的貫徹執(zhí)行，與信息技術(shù)相結(jié)合已經(jīng)成為初中數(shù)學(xué)教學(xué)的主要趨勢之一。但是，使用信息技術(shù)的目的是提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)，而不是將課件設(shè)計(jì)得煩瑣、精美，以增強(qiáng)視覺效果和趣味性。文章以初中數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中空間觀念的培養(yǎng)為切入點(diǎn)，對如何通過信息技術(shù)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)展開論述。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；空間觀念；初中生；學(xué)習(xí)品質(zhì)

作者簡介：馮曉強(qiáng)（1993—），男，江蘇省昆山市第二中學(xué)。

所謂“學(xué)習(xí)品質(zhì)”，指的是學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、態(tài)度和能力，其能夠達(dá)到的水平是由學(xué)生的情感、動(dòng)機(jī)、行動(dòng)共同決定的。學(xué)生需要在學(xué)習(xí)中保持專注、認(rèn)真，在需要時(shí)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，快樂學(xué)習(xí)，明白自己學(xué)習(xí)的目的是什么。這與傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)有很大的不同，是初中生空間觀念發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本文主要論述如何通過信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

一、聯(lián)系生活素材

數(shù)學(xué)知識(shí)來源于生活，也應(yīng)用于生活。在應(yīng)用信息技術(shù)開展初中數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，不能忽視現(xiàn)實(shí)生活素材。因此，培養(yǎng)初中生的空間觀念應(yīng)該將聯(lián)系生活素材作為主要的途徑。學(xué)生從小就在感知三維世界，生活在一個(gè)又一個(gè)空間之中，接觸各種各樣的物體，對物體的形狀和大小、物體的運(yùn)動(dòng)以及物體之間的位置關(guān)系都有一定的感知，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，這些來自現(xiàn)實(shí)生活的經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生空間觀念發(fā)展的寶貴資源［1］。

以“制作無蓋的長方體紙盒”為例，教師先用視頻播放外觀不一的實(shí)物，比如打開的月餅盒子、蛋糕盒、外賣盒等。視頻播放完后向?qū)W生提問，讓學(xué)生描述和總結(jié)視頻中的實(shí)物都有哪些特點(diǎn)。教師隨之在電子白板上列出學(xué)生的答案，比如：它們都是無蓋的長方體盒子；內(nèi)外一共有十個(gè)面；可以展開成不同的形狀；等等。而后，教師用動(dòng)畫展示紙盒展開及合起來的過程。完成上述操作后，教師請學(xué)生自己嘗試制作無蓋的長方體紙盒，使其具備自己在制作時(shí)所設(shè)想的功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)、生活實(shí)際及信息技術(shù)的完美結(jié)合。

二、化抽象為直觀

在教學(xué)時(shí)應(yīng)用信息技術(shù)可以把抽象的知識(shí)內(nèi)容以直觀的形式展示出來。初中生空間觀念的形成需要空間感知和空間表象的支持，而空間表象建立在直觀的感知和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，空間感知?jiǎng)t可能發(fā)生在學(xué)生的頭腦中。比如上文提到的“制作無蓋的長方體紙盒”，學(xué)生在動(dòng)手制作的時(shí)候要先在頭腦中設(shè)計(jì)，再動(dòng)手完成，頭腦中的設(shè)計(jì)是觀看視頻內(nèi)容和自身頭腦想象的共同產(chǎn)物［2］。

以“平面圖形的認(rèn)識(shí)（一）”為例，在測量距離的時(shí)候，教師可以給學(xué)生播放大學(xué)測繪專業(yè)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)的相關(guān)視頻，學(xué)生發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行測繪工作的時(shí)候并不是把眼前的各種事物準(zhǔn)確無誤地畫出來，而是用各種幾何圖形代替，對垂直、平行、角、線段、射線等各種基礎(chǔ)的平面圖形進(jìn)行組合應(yīng)用。很多工作其實(shí)就是對基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用，現(xiàn)在學(xué)習(xí)各種基礎(chǔ)知識(shí)就是為了今后能夠在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。學(xué)生可通過視頻對空間進(jìn)行感知和認(rèn)識(shí)空間的表象，并進(jìn)行遐想，促進(jìn)空間觀念的形成。

三、創(chuàng)設(shè)問題情境

教師可以利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境，把某種場景擺在學(xué)生面前，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生從場景中提取與數(shù)學(xué)有關(guān)的元素，依托情境中的知識(shí)信息展開學(xué)習(xí)。信息技術(shù)與教學(xué)的融合要求教師積極創(chuàng)設(shè)問題情境，通過問題激發(fā)學(xué)生對空間的想象，使之成為學(xué)生空間觀念發(fā)展的重要基礎(chǔ)。而學(xué)生在今后面對類似的場景或情境時(shí)，就能夠在記憶檢索和信息再現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對圖形關(guān)系進(jìn)行分析，有效解決問題。

以“軸對稱圖形”的教學(xué)為例，教師改編了“畫餅充饑”的故事并制作了動(dòng)畫視頻：兩個(gè)人都很餓，這時(shí)如果有動(dòng)力和希望，就能堅(jiān)持到食物的到來。第一個(gè)人用筆在紙上畫了一個(gè)餅；另一個(gè)人利用軸對稱圖形的特點(diǎn)，用紙快速制作了很多圓形，然后在這些圓形上畫出代表芝麻的黑點(diǎn)，就成了一張張芝麻大餅。結(jié)果第一個(gè)人沒堅(jiān)持住，第二個(gè)人成功地挺到了食物的到來。通過這個(gè)視頻，學(xué)生認(rèn)識(shí)到了可以利用軸對稱圖形的特征做手工，那么，其是否還有其他方面的應(yīng)用呢？在問題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際展開想象，結(jié)合軸對稱圖形特征開展了剪紙活動(dòng)，對相關(guān)知識(shí)進(jìn)行理解和運(yùn)用，有效提升了自身的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

四、增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性

在現(xiàn)代教育工作中應(yīng)用信息技術(shù)的目的之一是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。信息化教學(xué)既可以是播放相關(guān)視頻或動(dòng)畫，也可以是利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)課堂練習(xí)并讓學(xué)生以搶答的方式完成。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念也可以采用上述方式進(jìn)行［3］。

以“折紙與證明”的教學(xué)為例，教師可以提前錄制一段折紙視頻，在課上請學(xué)生搶答：“老師要折一艘小船，請大家跟隨視頻猜測老師下一步怎么折并說明原因，之后說說折紙步驟與軸對稱圖形有哪些關(guān)系，以及如何證明?！比绻麑W(xué)生回答正確，教師可展示下一個(gè)步驟；如果學(xué)生回答錯(cuò)誤，則折紙失敗。將教材上的數(shù)學(xué)活動(dòng)、信息技術(shù)和課堂練習(xí)結(jié)合起來，有助于提高教學(xué)的趣味性，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)討論，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

五、對信息技術(shù)的應(yīng)用要適度

（一）觀察知識(shí)演變過程

信息技術(shù)的應(yīng)用要適度。教師應(yīng)該通過信息技術(shù)給學(xué)生展示知識(shí)的生成過程，比如有關(guān)圖形和空間的數(shù)學(xué)知識(shí)是怎樣總結(jié)出來的。通過觀察和理解這個(gè)過程，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)與能力能夠獲得明顯提升，其在學(xué)習(xí)中的自主調(diào)節(jié)能力也能得到顯著增強(qiáng)［4］。

比如，在教學(xué)關(guān)于平行四邊形的知識(shí)時(shí)，教師用Flash動(dòng)畫展示了一個(gè)比較復(fù)雜的不規(guī)則圖形，圖形中有一些線段若隱若現(xiàn)。學(xué)生產(chǎn)生好奇，想看清楚這條線勾畫出的是什么圖形，教師則通過拉動(dòng)圖形工具顯示出平行四邊形。接下來，不規(guī)則圖形露出原貌，原來是一塊石頭，平行四邊形是上邊的一塊銘牌。而后，教師把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生在電子白板上畫出現(xiàn)實(shí)中的各種事物并從中找出平行四邊形，說明自己在畫平行四邊形的時(shí)候想到了什么，是怎么畫的。最后，師生總結(jié)，得出結(jié)論：平行四邊形的兩條對邊長度相等且相互平行。在有趣的知識(shí)展示和自主探究中，學(xué)生通過觀察和體驗(yàn)知識(shí)的演變過程，有效提升了自身的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

（二）經(jīng)歷猜想驗(yàn)證過程

要想培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，只讓學(xué)生觀察圖形是不夠的，即學(xué)生不能只感知空間表象，還要進(jìn)行空間感知，并進(jìn)行想象。學(xué)生驗(yàn)證猜想的過程，就是將認(rèn)識(shí)空間表象與進(jìn)行空間感知融合的過程。因此，在適度應(yīng)用信息技術(shù)的原則下，教師應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷猜想驗(yàn)證的過程并獲得相應(yīng)的體驗(yàn)，而不是把與空間觀念有關(guān)的圖形知識(shí)都以直觀的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。

比如，在教學(xué)“圖形的旋轉(zhuǎn)”時(shí)，教師給出一個(gè)圖形，告訴學(xué)生這個(gè)圖形即將旋轉(zhuǎn)多少度，請學(xué)生搶答旋轉(zhuǎn)之后這個(gè)圖形呈現(xiàn)什么樣子，搶答的時(shí)候要把旋轉(zhuǎn)后的樣子畫出來并展示給大家看。有學(xué)生搶答后，教師通過操作Flash動(dòng)畫來旋轉(zhuǎn)圖形，看看結(jié)果和學(xué)生的想象是否一致。如果一致，請學(xué)生說一說他是怎樣想象的；如果不一樣，大家一起分析錯(cuò)誤的原因。搶答正確得分，錯(cuò)誤扣分，最后得分最高的學(xué)生獲勝，可以作為“小助教”上臺(tái)和教師一起帶領(lǐng)大家總結(jié)圖形旋轉(zhuǎn)的相關(guān)內(nèi)容，回顧驗(yàn)證猜想的思維過程，提升學(xué)習(xí)品質(zhì)。

六、聯(lián)系學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)

信息技術(shù)并不是萬能的，取得良好教學(xué)效果的關(guān)鍵在于師生雙方發(fā)揮主觀能動(dòng)性。所以，教師在應(yīng)用信息技術(shù)的時(shí)候要聯(lián)系學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)建構(gòu)主義等現(xiàn)代教育理論，學(xué)生發(fā)展認(rèn)知能力必須經(jīng)過調(diào)動(dòng)既有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過程［5］。

以“全等三角形”的教學(xué)為例。學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸過三角形，了解過各種角，對三角形的內(nèi)角和三邊關(guān)系等知識(shí)都有一定的了解。當(dāng)學(xué)生理解了全等三角形的概念后，他們能夠從教師給出的信息化情境中發(fā)現(xiàn)“陷阱”，比如兩個(gè)看似全等的三角形，其實(shí)其中一個(gè)根本構(gòu)不成三角形，因?yàn)槠淙呹P(guān)系不符合三角形的特征。學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識(shí)時(shí)，聯(lián)系已有的經(jīng)驗(yàn)，可以更好地掌握新知識(shí)，并鞏固舊知識(shí)，提升自身的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

七、深度挖掘教材價(jià)值

在應(yīng)用信息技術(shù)的過程中，教師不能忽視教材的作用。教育領(lǐng)域在不斷地改革創(chuàng)新，教材內(nèi)容也在不停更新以滿足當(dāng)代初中生的學(xué)習(xí)需要。其中有很多內(nèi)容是對數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用且與信息技術(shù)有著千絲萬縷的聯(lián)系。

比如，教材中“矩形綠地中的花圃設(shè)計(jì)”既考查學(xué)生對一元二次方程知識(shí)的應(yīng)用，也考查學(xué)生的空間觀念和數(shù)形結(jié)合思想。教師給出矩形綠地的基本情況，然后師生一起探究怎樣通過一元二次方程解決問題，甚至可以突破教材內(nèi)容的限制，將之轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)來解。教師深入挖掘教材內(nèi)容，發(fā)揮其最大價(jià)值，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

八、制訂合理的探究目標(biāo)

探究目標(biāo)的制訂會(huì)直接影響學(xué)生的探究興趣和最終的探究成果。如果目標(biāo)難度過高，過度依賴信息技術(shù)甚至超出部分學(xué)生對信息技術(shù)的理解和既有經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生就很難取得良好的探究成果，還可能遇到學(xué)習(xí)上的巨大困難，承受巨大的壓力。因此，在融合信息技術(shù)時(shí)，為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)，教師要制訂合理的探究目標(biāo)。

以“弧長及扇形的面積”的教學(xué)為例，教師應(yīng)將“探究出弧長計(jì)算公式和扇形面積計(jì)算公式，并學(xué)會(huì)運(yùn)用公式解決問題”作為探究目標(biāo)。學(xué)生要能夠根據(jù)給定的某些條件完成計(jì)算，解決問題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，進(jìn)而提升自身的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

九、創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用手段

教育領(lǐng)域在不斷改革創(chuàng)新，教材的內(nèi)容在持續(xù)優(yōu)化，每一屆學(xué)生也會(huì)有不同的特點(diǎn)，信息技術(shù)也是如此。所以，初中數(shù)學(xué)教師對信息技術(shù)的應(yīng)用不能過于死板，要實(shí)現(xiàn)對技術(shù)應(yīng)用手段的持續(xù)創(chuàng)新，使其適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的腳步和初中生不斷變化的學(xué)習(xí)需求。只有了解學(xué)生的需要，創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用手段，才能真正為學(xué)生創(chuàng)造出探究的空間，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)不斷提升。

比如，教師除了在課堂上播放相關(guān)視頻，與學(xué)生互動(dòng)，還可以把學(xué)生的學(xué)習(xí)過程錄制下來，經(jīng)過剪輯后上傳至班級公眾號或交流群中，請學(xué)生思考在視頻中教師或同學(xué)的數(shù)學(xué)表達(dá)有沒有不準(zhǔn)確的地方，在設(shè)想某種圖形問題的解決方法時(shí)是否全面，等等。提出改進(jìn)建議并得到普遍認(rèn)同的學(xué)生可以得到獎(jiǎng)勵(lì)，如拍攝一段專門介紹這名學(xué)生的視頻并進(jìn)行推送，為其他同學(xué)樹立學(xué)習(xí)榜樣。

結(jié)語

總而言之，信息技術(shù)對初中生空間觀念的培養(yǎng)有很大的幫助，能夠讓學(xué)生在面對復(fù)雜的幾何圖形知識(shí)時(shí)更有信心、更感興趣，提高學(xué)習(xí)效率，取得良好的學(xué)習(xí)效果。不過，教師對信息技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該是經(jīng)過深思熟慮的，是符合初中數(shù)學(xué)學(xué)科特征和學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需要的，不能為了創(chuàng)新而創(chuàng)新。信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，應(yīng)該以學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)是否得到了提升為重要標(biāo)準(zhǔn)。相信在大家的努力下，一定能夠創(chuàng)造出更多有效應(yīng)用信息技術(shù)的方法，以應(yīng)對千變?nèi)f化的現(xiàn)實(shí)狀況，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢。

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