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摘 要：随着信息技术和人工智能的发展，越来越多的教师认识到在智慧教育环境下开展数学教学活动的重要性。利用智慧课堂引导学生开展数学空间观念的学习，不仅能提高学生的学习质量，还能够拓展学生的学习思维。本文从智慧教育背景下小学数学空间观念提升的角度出发，总结了培养学生数学空间观念的策略，以期为广大教师提供参考。
关键词：智慧教育;小学数学;空间观念
中图分类号：G43 文献标识码：A 文章编号：2095-9192（2021）01-0065-02
引 言
《义务教育数学课程标准（2011年版）》（以下简称《课程标准》）中提出：“应根据实际情况合理地运用现代信息技术开展相关的教学工作，充分发挥计算机、网络资源的自身优势，将现代信息技术作为学生学习数学和解决数学问题的强有力工具。”这要求教师在教学中充分运用智慧教育手段，鼓励学生在智慧课堂中挖掘自身潜能。
一、小学数学空间观念及其培养意义分析
《课程标准》中对“数学空间观念”详细的解释是“空间观念要求学生能够由几何图形联想出实物的具体形状、由实物的形状抽象出几何图形，能够熟練地通过几何体与其三视图之间的相互转换，加深对几何形体的空间意识形态的认识与把握”。由此可见，小学数学空间观念包含如下基本能力：第一，实物与几何图形之间的相互转换关系;第二，根据文字描述画出对应的几何图形，并明确不同图形中点、线、面之间的位置关系;第三，对几何图形运动及变化的了解，理解空间内图形与平面之间的关系。
在小学数学教学中培养学生空间观念，既是《课程标准》对小学数学教学提出的要求，又是学生数学能力提升的需要，不仅能让学生对形体之间的结构关系有更深刻的认识，还能引导学生形成较强的空间想象力及空间逻辑思维，从而使学生掌握适合自己的学习方法[1]。
二、智慧教育在小学数学空间观念培养过程中存在的问题
传统教学模式下，小学数学空间观念的培养只能通过制作道具或想象讲授方式，形体呈现少、直观观察少。小学生抽象能力较弱，往往难以接受教师通过形体想象讲授的知识点。教师不可能用道具演示的方式讲解每个知识点，这导致培养学生空间观念的效果不理想。在智慧环境下，教师通过计算机或电子设备制作更多直观性强的空间形体，并结合动态三维展示，能够降低学习难度。然而，许多教师在利用智慧教育模式开展相关教学时存在一些问题。
（一）注重“智慧展示”，教学课堂“华而不实”
教师过度注重“智慧展示”的内容，导致课堂充满科技含量却缺乏实用的学习内容。为了更好地凸显智慧课堂特征，一些教师在课堂上利用多种智慧教学设备进行教学，但教学内容与传统教学无异——教师依然是课堂教学的主体，学生只能通过各种设备观看教师制作的PPT和一些教学视频，未能充分发挥智慧教育的作用。
（二）追求“知识讲授”，教学内容“缺乏体验”
在开展数学空间观念的教学活动时，教师往往会全面考虑如何通过智慧设备让学生明白空间观念的具体含义，以及如何更好地运用这一观念进行学习，但忽略了体验的重要性。数学空间观念是一种抽象的知识点，要求学生通过实践活动来提升自身综合能力。在教学中，教师忽略了让学生运用智慧设备开展相关体验活动，导致学生无法真正在体验过程中达到这一数学要求。
（三）坚持“题海战术”，教学评价“过于片面”
在成功运用智慧教育开展相关教学活动后，教师往往会重新回到传统教学模式的“题海战术”中，试图通过课上、课下的在线练习来提升学生的空间观念。虽然这种做法的出发点是对的，但由于大量习题会让学生产生抵触感，其真实效果十分有限。同时，教师片面的评价方式也不利于学生学习信心的树立。
三、智慧教育环境下小学数学空间观念提升的策略
尽管目前智慧教育已经在小学数学课堂中实施，但要想真正发挥智慧课堂的优势、提高教学质量，教师应从以下几个方面展开思考。
（一）运用虚拟仿真技术，降低空间图形学习难度
要想更好地培养学生的空间观念，教师必须提升学生对图形本身的观察能力。空间观念是一种三维的抽象空间知识。对小学生来说，凭空将一个三维空间图形转换为二维空间图形的难度非常大，学生必须在大量的观察和实践下才能逐渐掌握这一能力。在智慧教学中，教师可以充分运用多媒体软件进行虚拟模型教学，引导学生在虚拟空间中进行多维度观察，从而达到降低想象和理解难度的目的。
首先，教师可以使用一些仿真软件来制作各种模型，让学生展开三维空间观察。教师可以运用3Dmax软件制作一些复杂的几何形体，通过贴图坐标的手段在模型表面添加不同的图案，引导学生用鼠标拖动形体使其实现360°全景转换，让学生从不同角度观察这一形体，从而深刻认识立体图形的空间关系。其次，教师可以运用一些动画制作软件构建虚拟的动画场景，让学生直观感受不同图形运动后的具体位置及形体之间的变化关系，通过运动轨迹标注的方式让学生深刻把握形体变化与运动轨迹之间的相互关系。最后，教师将复杂的实验内容通过虚拟仿真技术呈现在电脑上，让学生观察实验过程中各形体之间的转换过程。教师应鼓励学生在观察过程中提出问题，充分发挥自身想象力，帮助学生深入理解空间观念。 （二）开展趣味实践游戏，丰富空间图形体验
教学与体验之间的联系十分紧密。要想让学生具有较强的空间意识，除了开展大量观察活动，教师还需要引导学生积极参与实践活动，引导学生将被动听讲转换为主动动手操作，让学生更好地理解空间观念的具体规律。为此，教师应充分运用智慧课堂为学生提供更多体验机会。由于小学生对游戏有着浓厚的兴趣，教师便可运用智慧教育将游戏与空间观念结合在一起。
在教学中，教师可以为学生提供以下几种游戏类型。一是摆积木类游戏。教师可以让学生将形状各异的积木罗列起来，在保证积木不倒的前提下尽量增加积木的高度，锻炼学生的空间平衡感。二是猜谜类游戏。教师将一些猜谜游戏融入形体教学中，让学生通过开展图形观察活动来加深对形体的认识。教师可以在猜谜活动中融入一些卡通形象或故事情节，激发学生的兴趣，提高学生的学习效率。三是设计一些以多媒体为辅助的趣味实践游戏。教师应鼓励学生在主题安排下开展一些趣味动手实验活动，让学生在真实体验过程中积累经验。例如，在教学“图形的运动（三）”时，教师可以小组合作的方式让学生在电脑上制作一些生活中常见的道具，如钟表、雨刷、风车等。教师应鼓励学生找到这些模型与所学知识点之间的联系，并思考这些道具的“轴心”及“运动规律”。
（三）搭建网上展示平台，实现多元、趣味评价
当学生按照要求完成学习任务后，教师应及时检查学生的学习情况。在传统教学中，教师的评价往往以练习为依据，通过让学生完成几道数学题来检验学生对某一知识点的掌握情况。尽管这种方式能使学生巩固所学知识，但评价形式过于单一，无法客观、全面地反映学生的学习情况，以及对数学空间观念的掌握程度。教师搭建网络展示平台，能让学生充分展示自己的学习成果，通过互访、互动的方式促进学生之间的交流，并以此达到多元化、趣味化的评价目的。
网上展示平台可以是微博、学习圈和班级圈等，而展示的内容应以动手实践和趣味习题为主。教师可以通过布置一些动手实践任务，让学生真正实现学以致用。在展示活动结束后，教师应鼓励学生相互交流和评价，通过多元化的评价方式，让学生全面了解自己的优点及不足，从而开阔学生的思路，提升学生的学习信心。
结 语
空间观念的培养作为小学数学教学的基础目标之一，要求教师以《课程标准》为指导，使学生具备认识几何形体和建构几何形体空间模型的技能。在教学中，教师应开展高效的智慧教育，充分运用信息技术收集更多学习资源，降低空间图形学习难度、丰富空间图形体验、创新评价方式，从而达到提升学生的空间观念的教学目的。
[参考文献]
麻家云.浅谈小学数学教材中“图形与几何”内容对空间观念的培养[J].才智，2019（28）：199.
作者簡介：孙梅（1980.12-），女，甘肃武威人，本科学历，二级教师，研究方向为数学和信息技术学科教学。
关键词：智慧教育;小学数学;空间观念
中图分类号：G43 文献标识码：A 文章编号：2095-9192（2021）01-0065-02
引 言
《义务教育数学课程标准（2011年版）》（以下简称《课程标准》）中提出：“应根据实际情况合理地运用现代信息技术开展相关的教学工作，充分发挥计算机、网络资源的自身优势，将现代信息技术作为学生学习数学和解决数学问题的强有力工具。”这要求教师在教学中充分运用智慧教育手段，鼓励学生在智慧课堂中挖掘自身潜能。
一、小学数学空间观念及其培养意义分析
《课程标准》中对“数学空间观念”详细的解释是“空间观念要求学生能够由几何图形联想出实物的具体形状、由实物的形状抽象出几何图形，能够熟練地通过几何体与其三视图之间的相互转换，加深对几何形体的空间意识形态的认识与把握”。由此可见，小学数学空间观念包含如下基本能力：第一，实物与几何图形之间的相互转换关系;第二，根据文字描述画出对应的几何图形，并明确不同图形中点、线、面之间的位置关系;第三，对几何图形运动及变化的了解，理解空间内图形与平面之间的关系。
在小学数学教学中培养学生空间观念，既是《课程标准》对小学数学教学提出的要求，又是学生数学能力提升的需要，不仅能让学生对形体之间的结构关系有更深刻的认识，还能引导学生形成较强的空间想象力及空间逻辑思维，从而使学生掌握适合自己的学习方法[1]。
二、智慧教育在小学数学空间观念培养过程中存在的问题
传统教学模式下，小学数学空间观念的培养只能通过制作道具或想象讲授方式，形体呈现少、直观观察少。小学生抽象能力较弱，往往难以接受教师通过形体想象讲授的知识点。教师不可能用道具演示的方式讲解每个知识点，这导致培养学生空间观念的效果不理想。在智慧环境下，教师通过计算机或电子设备制作更多直观性强的空间形体，并结合动态三维展示，能够降低学习难度。然而，许多教师在利用智慧教育模式开展相关教学时存在一些问题。
（一）注重“智慧展示”，教学课堂“华而不实”
教师过度注重“智慧展示”的内容，导致课堂充满科技含量却缺乏实用的学习内容。为了更好地凸显智慧课堂特征，一些教师在课堂上利用多种智慧教学设备进行教学，但教学内容与传统教学无异——教师依然是课堂教学的主体，学生只能通过各种设备观看教师制作的PPT和一些教学视频，未能充分发挥智慧教育的作用。
（二）追求“知识讲授”，教学内容“缺乏体验”
在开展数学空间观念的教学活动时，教师往往会全面考虑如何通过智慧设备让学生明白空间观念的具体含义，以及如何更好地运用这一观念进行学习，但忽略了体验的重要性。数学空间观念是一种抽象的知识点，要求学生通过实践活动来提升自身综合能力。在教学中，教师忽略了让学生运用智慧设备开展相关体验活动，导致学生无法真正在体验过程中达到这一数学要求。
（三）坚持“题海战术”，教学评价“过于片面”
在成功运用智慧教育开展相关教学活动后，教师往往会重新回到传统教学模式的“题海战术”中，试图通过课上、课下的在线练习来提升学生的空间观念。虽然这种做法的出发点是对的，但由于大量习题会让学生产生抵触感，其真实效果十分有限。同时，教师片面的评价方式也不利于学生学习信心的树立。
三、智慧教育环境下小学数学空间观念提升的策略
尽管目前智慧教育已经在小学数学课堂中实施，但要想真正发挥智慧课堂的优势、提高教学质量，教师应从以下几个方面展开思考。
（一）运用虚拟仿真技术，降低空间图形学习难度
要想更好地培养学生的空间观念，教师必须提升学生对图形本身的观察能力。空间观念是一种三维的抽象空间知识。对小学生来说，凭空将一个三维空间图形转换为二维空间图形的难度非常大，学生必须在大量的观察和实践下才能逐渐掌握这一能力。在智慧教学中，教师可以充分运用多媒体软件进行虚拟模型教学，引导学生在虚拟空间中进行多维度观察，从而达到降低想象和理解难度的目的。
首先，教师可以使用一些仿真软件来制作各种模型，让学生展开三维空间观察。教师可以运用3Dmax软件制作一些复杂的几何形体，通过贴图坐标的手段在模型表面添加不同的图案，引导学生用鼠标拖动形体使其实现360°全景转换，让学生从不同角度观察这一形体，从而深刻认识立体图形的空间关系。其次，教师可以运用一些动画制作软件构建虚拟的动画场景，让学生直观感受不同图形运动后的具体位置及形体之间的变化关系，通过运动轨迹标注的方式让学生深刻把握形体变化与运动轨迹之间的相互关系。最后，教师将复杂的实验内容通过虚拟仿真技术呈现在电脑上，让学生观察实验过程中各形体之间的转换过程。教师应鼓励学生在观察过程中提出问题，充分发挥自身想象力，帮助学生深入理解空间观念。 （二）开展趣味实践游戏，丰富空间图形体验
教学与体验之间的联系十分紧密。要想让学生具有较强的空间意识，除了开展大量观察活动，教师还需要引导学生积极参与实践活动，引导学生将被动听讲转换为主动动手操作，让学生更好地理解空间观念的具体规律。为此，教师应充分运用智慧课堂为学生提供更多体验机会。由于小学生对游戏有着浓厚的兴趣，教师便可运用智慧教育将游戏与空间观念结合在一起。
在教学中，教师可以为学生提供以下几种游戏类型。一是摆积木类游戏。教师可以让学生将形状各异的积木罗列起来，在保证积木不倒的前提下尽量增加积木的高度，锻炼学生的空间平衡感。二是猜谜类游戏。教师将一些猜谜游戏融入形体教学中，让学生通过开展图形观察活动来加深对形体的认识。教师可以在猜谜活动中融入一些卡通形象或故事情节，激发学生的兴趣，提高学生的学习效率。三是设计一些以多媒体为辅助的趣味实践游戏。教师应鼓励学生在主题安排下开展一些趣味动手实验活动，让学生在真实体验过程中积累经验。例如，在教学“图形的运动（三）”时，教师可以小组合作的方式让学生在电脑上制作一些生活中常见的道具，如钟表、雨刷、风车等。教师应鼓励学生找到这些模型与所学知识点之间的联系，并思考这些道具的“轴心”及“运动规律”。
（三）搭建网上展示平台，实现多元、趣味评价
当学生按照要求完成学习任务后，教师应及时检查学生的学习情况。在传统教学中，教师的评价往往以练习为依据，通过让学生完成几道数学题来检验学生对某一知识点的掌握情况。尽管这种方式能使学生巩固所学知识，但评价形式过于单一，无法客观、全面地反映学生的学习情况，以及对数学空间观念的掌握程度。教师搭建网络展示平台，能让学生充分展示自己的学习成果，通过互访、互动的方式促进学生之间的交流，并以此达到多元化、趣味化的评价目的。
网上展示平台可以是微博、学习圈和班级圈等，而展示的内容应以动手实践和趣味习题为主。教师可以通过布置一些动手实践任务，让学生真正实现学以致用。在展示活动结束后，教师应鼓励学生相互交流和评价，通过多元化的评价方式，让学生全面了解自己的优点及不足，从而开阔学生的思路，提升学生的学习信心。
结 语
空间观念的培养作为小学数学教学的基础目标之一，要求教师以《课程标准》为指导，使学生具备认识几何形体和建构几何形体空间模型的技能。在教学中，教师应开展高效的智慧教育，充分运用信息技术收集更多学习资源，降低空间图形学习难度、丰富空间图形体验、创新评价方式，从而达到提升学生的空间观念的教学目的。
[参考文献]
麻家云.浅谈小学数学教材中“图形与几何”内容对空间观念的培养[J].才智，2019（28）：199.
作者簡介：孙梅（1980.12-），女，甘肃武威人，本科学历，二级教师，研究方向为数学和信息技术学科教学。