在高速发展的信息化时代,现代信息技术与课程的融合已成为当今数学教学的发展趋势。《义务教育数学课程标准()》中提出,要注重信息技术与数学教学的融合,并明确了以核心素养为导向的跨学科学习活动实施的要求。
由于数学本身具有复杂性和抽象性强的特点,在小学数学课堂教学实践中,学生普遍存在“学习兴趣低、学习难度大”等现象,学生对数学知识的理解浮于表面,难以发展出良好的数学思维、逻辑推理和问题解决能力。
为解决数学教学中学生“难理解、难突破、难应用”的问题,安徽省淮北市濉溪县第一实验学校以3D技术与数学学科融合为发力点,进行了数学教学模式的重构及传统教学方式变革的实践探索。接下来就让我们一起来看看,他们是如何借助3D设计提升数学教学成效的吧。
安徽省淮北市濉溪县第一实验学校实践经验分享
Part.1
开展3D技术与数学学科深度融合的具体做法
与三维设计结缘新问题创生新契机
1.发现问题:课堂现状分析
小学数学“图形与几何”领域的课程在培养学生的空间想象力和直观意识方面有着举足轻重的地位。在教授这部分内容时,受教具不匹配、教学空间不可移动、语言描述不清晰、多媒体资源匮乏等条件限制,导致教学效果并不理想。
以人教版小学数学六年级下册《圆柱的认识》一课为例,教学中学生需要经历长方形围绕其一条边旋转形成圆柱的操作过程。教学中采用让学生转动长方形纸片的方式,观察旋转之后的形状是否为圆柱体,然而学习效果并不理想。
究其原因,首先是在学具制作上存在困难,长方形的硬纸板和圆柱形木棒在粘贴时不牢固,现场制作需要大量时间,一节课的时间无法完成重难点的教学。其次,手动转动的速度达不到形成圆柱的程度,学生很难观察到快速转动呈现的连贯性画面效果。一节课下来,学生虽然忙于动手制作,但是并没有触及到问题的本质。显然,这种教学方式不利于学生深度学习,教师迫切需要新的教学方式,以突破教学障碍,解决困难。
2.验证问题:3D设计先行先试
对于一线教师来说,新课标的转变伴随着教育理念的转变。如何正确选择容易上手的教学辅助工具,充分利用信息技术的优势,快速高效开展数学课程,一时成了我校数学老师热议的话题。
正值迷茫之际,年8月淮北市教育局举办淮北市中小学创客辅导员培训,我校数学兼信息科技教师刘博博积极参与,通过深入学习3DOne(三维创意设计软件)接触和了解3D建模技术。在学习中惊喜发现,3DOne软件中的数字化建模可将复杂的模型变得立体直观、简明易懂,为此我校开始尝试将3D建模与小学的数学几何图形建立联系,把五年级下册《观察物体(3)》一课时作为切入点,借助3DOne软件演示正方体的拼组,从不同方向观察立体图形。课堂上学生学习兴趣浓厚,跃跃欲试,甚至有几位零基础、从未接触过3DOne软件的学生在短时内观察老师的操作过程之后,竟然能现场完成部分功能的操作,在动手过程中感受图形的变化,掌握数学知识。
3.分析问题:确定研究思路
新生事物在推广的过程中,总是会遇到很多的困难,跨学科融合也是如此。经过几次课堂教学的尝试之后,我校又遇到了两大发展困境,一是3D技术对数学课堂的辅助并不能适应所有教学内容,想要形成行之有效的融合路径需对两者进行深入研究,寻找其一致性,才能实现更精准的学科融合。二是学生学习3D技术的强烈愿望仅仅只通过数学课堂这一路径,很难得到满足,我们迫切需要探索更加丰富多样的学习路径,搭建更加开放自由的学习平台满足学生的学习需求。
针对第一个问题,学校成立研究小组,进行通力合作,针对小学数学与3D设计开展学科性质研究。经过反复对比和实践,发现两者的研究对象和基本特征具有如下一致性:
在学习内容上都涉及跨学科知识,数学应用广泛,它是自然科学、技术科学、人文科学等领域的研究基础。学生在数学学习中获得的基本知识与技能,为其他学科的学习与发展奠定了基础。与此对应,3D模型设计,强调
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