【文 摘】现代信息技术的迅猛发展，为师生的学习提供了丰富的资源，给教学带来了革新的机会。如何借助现代信息技术，有效地利用网上资源，建构信息化学习环境，优化小学数学中的图形教学，培养及发展学生的空间观念，是一个迫切需要研究、探索的问题。
【关键词】情境 观察 想象 模式
在新《数学课程标准》基本理念中明确提出：“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响、数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术、特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”
培养学生的图形空间观念，是小学数学教学的任务之一。《课标》对于图形与空间这块领域的学习目标也明确指出：① 知识与技能方面：经历探究物体与图形的形状、大小、位置关系和变换的过程，掌握空间与图形的基础知识和基本技能，并能解决简单的问题。②数学思考方面：丰富对现实空间及图形的认识，建立初步的空间观念，发展形象思维。③解决问题方面：了解可以用数和形来描述某些现象，感受数学与日常生活的密切联系。通过观察、操作、归纳、类比、推断等数学活动，体验数学问题的探索性和挑战性，感受数学思考过程等等。
但从课堂实践教学以及学习效果来看，远远达不到《课标》的要求，主要存在这样一些问题：
教师层面：教师的教学理念尚未完全转变，仍然沿用传统教育模式，教师讲得太多仍是一个普遍现象，教师的主导作用压制了学生的主体性的发挥。很多教师经常会谈到学生的空间观念差，但都没有从本质上重视学生抽象思维水平低于形象思维的特点，很少用或几乎不用资源丰富和形象直观的现代信息技术辅助教学，习惯上用大量不同题型空洞地训练学生的空间思维，教学目标里设定的“培养及发展学生的空间观念”成为“纸上谈兵”。
学生层面：现代信息技术里的丰富资源学生得不到共享，导致课堂上学生学习图形与空间知识的兴趣不能被完全激发，往往是“为了学而学”、“不得不学”。笔者曾做过调查，第二学段（4-6年级）的学生尤其对图形与空间这块领域产生害怕心理，因为仅从考试成绩检测来说，与其他方面知识相比几乎都相对薄弱，而所谓的两有生更是如此。学生学习的主体性得不到完全保障，学习方式依然枯燥死板，学习能力没能得到充分发展，没有动态直观的观察操作，严重缺乏探究与经历图形空间知识产生的过程，最终形成了学生的空间观念薄弱，更难以具备解决实际问题的能力与战胜困难的信心等。
所以，借助现代信息技术，应该成为图形空间知识教学的必需手段，应该成为培养及发展学生空间观念的强有力的保障。那么如何借助现代信息技术，才能让学生的图形空间观念得到充分的发展呢？下面就结合自己的教学实践谈几点看法：
一、借助信息技术，创设情境，激发学习兴趣
首先要刺激学生，让他们有渴望学习的需求，要像上体育课一样的兴趣想上有关图形空间知识的数学课。美国心理学家布鲁纳说：“学习的最好刺激，就是对学习材料的兴趣。” 而在信息技术环境下，可以满足学生所需要的大量感兴趣的信息资源，就像体育课为学生提供了大量可供玩耍的球类一样，能使学生在轻松、活泼的氛围中自主、积极地学习。当然，学习必须有它的前提条件，那就是情境的创设，信息技术辅助教学时也必须有一定的情境，它可以让学生觉得自己置身于熟悉或喜爱的情景之中，从而进一步增强了探索知识的信心，产生学习图形的兴趣，对于第二学段（4——6年级）的学生来说这点更为重要。
案例：在教学《平移和旋转》时，先用电脑播放《大风车》栏目中的旋转风车图标，再让学生拿出自制风车转动，创设了学生最喜爱的生活情景。再播放黄山风光片断，引导学生又把目光吸引到“缆车是怎样运动的呢”问题上？从而轻松揭示出了要学习的内容，学生自然就带着自己的问题主动去学了。在练习平移时又安排了“小小调度员”的情景，既让学生掌握了图形的基本知识，又让学生体会到了“生活中的数学”。在教学《长方体与正方体的体积》时，多媒体课件边讲述“乌鸦喝水”的故事，边用动画展示，接着引导学生思考：为什么石子放入水瓶中乌鸦就能够喝到水了？学生在新鲜的情境中，学习兴趣极大地被调动起来，进而对“体积”这一概念就由兴趣转为自觉地探究，效果当然事半功倍。
二、借助信息技术，内化观察结果，形成空间观念
观察活动是把外部的东西内化为学生可以意识到的事实过程，形成内部知觉表象的系列。因此，指导学生观察感知，建立表象，是培养空间观念的基础。乌申斯基说：“儿童是用声音、形式、色彩和感觉来思维的。”在教学中充分利用信息技术网络提供的丰富的感知材料，让学生多观察，获取丰富的感性认识，建立起形体特征、形体大小和形体相互关系的表象，从而获得初步的空间观念。运用现代信息技术传递信息，正是使教学富有直观性，从而引导学生做个认真的“观察员”。
案例：教学《长方体和正方体的表面积》时，在有两个相对面是正方形的长方体中，有的学生不能理解“侧面展开”，而用多媒体课件动态演示，让学生自己观察发现，问题就迎刃而解了。教学《长方体和正方体的认识》之后，有这样一题：把一个大正方体表面全部涂色，然后将此正方体切割成64个大小相同的小正方体，其中三面、两面、一面涂色的各有多少个？由于学生空间观念在很大程度上还需要具体的感性材料的支持，解答起来比较困难，有的学生虽然知道了三面和两面涂色的个数，却把一面涂色的个数直接用64个去减前两者个数之和，没有考虑到一面也没有涂色的情况。而通过电脑课件动态演示“切割、旋转、提取”的过程后，学生就一目了然，在观察中，很快就找出了答案，也为其它类似空间观念问题提供了观察的方法，同时也培养了学生“举一反三”的学习能力。
三、借助信息技术，丰富想象画面，培养空间想象力
想象里面包含着联想与猜想，小学数学教学中应充分抓住学生的年龄与心理特点，充分应用现代信息技术诱发学生展开丰富的联想，鼓励学生进行大胆的猜想，让学生真实地经历数学图形问题的产生和解决的全过程，才能更好地为思维的展开创造有利条件，也为空间观念的顺利发展打开大门。
案例：教学《长方体和正方体的认识》时，在学生结合实物猜想长（正）方体面、棱及顶点的特征后，伴随着音乐，屏幕上动态演示三种颜色三组相对的面及这三组相对的面分别相等，同样又动态演示十二条棱的特征，学生在汇报猜想结果时不一定按教师既定的程序，而多媒体课件设计得可以任意点击出长方体或正方体的面、棱和顶点的特征，给学生建立起清晰的表象，丰富了学生的想象力。在《长方体与正方体的表面积》学习后，有这样一类题：“把一长、正方体物体切割成几份（或把几个长、正方体物体拼成一大长、正方体）后，物体的表面积增加（或减少）了多少？”教学时，先让学生根据题意，展开联想猜想，然后让学生把题目里没有直接表达出来的过程画面画出来，再通过课件动态演示验证，让学生清楚地看到长、正方体物体分割后增加了（或拼凑后减少了）几个面，以及增加（或减少）的每一个面的大小与原物体的哪个面面积相等？这样，既帮助学生解决了空间思维上的困难，同时也提高了学生的空间想象力。
四、借助信息技术，整理归纳，提高空间概念理解力
随着图形与空间知识滚雪球一样的逐步积累，学生头脑中的图形知识整体结构却还不能快速形成。如何整理、归纳图形空间概念，打破混淆概念的难题，教师应当充分发挥现代信息技术的集成性、控制性和网络管理系统的优势，把有关的知识沟通起来，有效地将知识归纳概括，帮助学生掌握知识，让学生的认知结构得到发展，使学生学到的知识不断 “厚积薄发”，从而提高学生的空间观念，最终形成一种学习的能力。
案例：《长方体和正方体》的单元整理时，针对学生容易把棱长之和、表面积、体积与容积四个概念混淆的情况，先把长方体和正方体的棱长之和、表面积、体积和容积形象地用多媒体画面演示出来，画面：①铁丝围框架，②全部包起来的所有面，③包好后占的空间，④里面装满东西。接着引导学生归纳叙述出长方体和正方体的棱长之和、表面积、体积和容积的定义，再把四者的计算方法的推导过程用电脑课件逐个演示，这样学生就能体会到图形与图形之间的联系非常紧密，使学生明确了必须一环紧扣一环地去学习，帮助了学生区分空间概念，达到了提高学生空间观念的目的。
五、借助信息技术，摸索合适的探究模式，发展空间观念
为了改变学生处于被动接受知识的地位，形成学生主动探究式学习方式，教师必须使数学学习过程成为一个探究过程，而现代信息技术承载的教学信息是学生接收与加工的对象，是学生主动探究的认知客体，怎样让学生探究呢？教师有责任构建合适的现代信息技术辅助教学模式，即创设情境→提出问题→合作探究→实践应用，能使人人主动积极参与知识的形成过程，让学生充分发挥主体作用，尝试发现，有效地克服学生对抽象图形的认识障碍，启迪学生思维，理解新知，发展空间观念。
案例：教学《圆的周长》时，首先电脑演示两位同学比赛跑步的过程，创设了这样的情境：小明沿着正方形路线跑，小红沿着圆形路线跑，结果小红获胜，小明不服气，认为不公平。同学们，你们认为公平吗？其次质疑：想对两个路程长度比较要知道什么？正方形的周长与什么有关？能否像求正方形周长那样找到求圆周长的方法呢？然后让学生合作探究与发现规律，其中探求圆周率时电脑屏幕显示大小不同的三个圆，并在直尺上滚动一周帮助学生直观理解圆的周长与直径有什么关系；小组合作测算圆的周长与直径的比值后利用投影出示，再用课件验证；介绍祖冲之及圆周率时用多媒体播放数学历史知识并显示祖冲之画像。最后由课件出示实际问题让学生解决：镶花边、哪个圆形花圃里种的花多？这一教学模式使学生的图形空间观得到了进一步的发展。
总之，要突破小学生图形掌握困难、空间观念薄弱的问题，就要求教师在课堂教学中要更新观念，多动脑筋，多想办法，不断创新，利用现代信息技术的优势，继承和发挥传统教学中的优点，着力培养与发展学生的空间观念，努力提高教学质量。
参考文献：
1、《数学课程标准》（实验稿） 北京师范大学出版社
2、《小学数学教学新论》 安徽人民出版社
责任编辑：花勇
