使用3Done软件有效构筑数学学科中的空间观念

文广州市荔湾区沙面实验学校 徐 奕

近几年来，课程改革中，教学中存在问题也慢慢凸显出来，笔者将通过分析立体图形的教育现状，结合3Done，论述如何通过3Done实例培养学生的空间观念，能使学生在软件应用中感受三维画图软件与二维画图软件的区别。

一、小学立体图形教学现状及原因

1.在小学五年级“长方体和正方体”的教学中包含了体积和表面积的知识点，在学生离开了直观的模型就会出现各种各样的错误，解决问题时经常容易把表面积和体积搞混，归根结底就是学生还没有完成从实物到抽象的建立。

2.压路机经过路面面积、房间铺瓷砖、刷油漆、贴标签、游泳池贴瓷砖等，题目给出图形还好，如果题目给出的是全文字题(不配图)，有些学生就分不清哪些面是要计算的。

3.题目中描述的铺瓷砖、刷油漆、无法一一进行实践，有些生活经验不足的学生理解上中也会出现偏差。

二、通过3done中的两个案例，论述如何3Done软件提高了学生的学习兴趣

案例一：直升机的制作

1.创设情景，激发兴趣。课程设计特种兵完成任务后的逃生，利用虚拟的特种兵乘坐直升飞机，请同学们利用3done来帮助特种兵制作一个直升机。

2.操作过程。(1)用通过点绘制曲线画出曲线，通过旋转命令将曲线进行旋转360°。 学生对一条曲线在空间内进行旋转后得到一个类球体感到十分新奇，学生会不断对其它曲线进行旋转，引发了学生对空间图形的移动和旋转产生好奇心，体会图形的旋转。(2)飞机的尾部接上一个圆柱体和长方体作为尾翼。在学习了“图形的组合”后，我们利用真实的操作过程。让他们观察空间图形的组合。(3)选择圆弧和扫掠命令。制作直升机的支架。学生发现一个平面的“圆”按照一条线移动后会变成弯曲的圆柱，不少学生会主动尝试不同图形按照一定的轨迹运动后留下的轨迹。(4)在飞机下方制作一个圆柱体，并进行执行圆角，对圆柱体进行复制让后把复制体移动到另一端。在飞机的顶部制作螺旋桨并进行圆角，调整位置。创建辅助面，对选中物体进行扭曲。(5)整体进行调整，给小飞机进行上色，完成小飞机的制作。自行创作

3.制作效果评述。(1)学生的空间观念是建立多维空间上，以点画线、以线成面、以面组体在制作过成中空间观念不断提升，本次制作的过程恰好体现了这一点，从制作的过程看，学生能直观的看到点、线、面、体之间的联系与不同，激发了学生的学习兴趣又培养了学生的空间观念使学生享受制作成功后的喜悦。(2)在后面的自行创作活动中，便是对以点画线、以线成面、以面组体在制作方法强化应用，迫使学生能够找到制作立体图形的关键，培养学生空间观念。这一案例体现了学生空间观念的进步，通过制作小飞机的过程发现立体图形的根本，培养学生从抽象到具体再由具体到抽象的研究过程。

案例二：3Done制作海盗头盔

1.创设情景，激发兴趣。矮人工匠世界文明，他们制作的头盔威武霸气，我们也来制作一个，我们能用什么制作呢。使用3Done制作矮人钢铁头盔。

2.操作过程记录：(1)建立距离为25，尺寸为100的四个等距平面。(2)选中平面上的圆，执行放样操作。(3)制作盔沿，用多个圆柱组合而成。立体图形在里面不同的旋转和移动，空间观念能力得到了提升；教也使学生进一步认识了了空间的几何模型。(4)在角的底部制作一个合适圆环，调整尺寸、位置、角度，把所有部件进行组合操作。染色，选择喜欢的颜色。

3.制作效果评述。本次的制作过程让学生感受到立体图形的切层(切片)，我引导学生发现、创造图。 空间观念应该与生活实际物体紧密结合，而立体图形软件出现，恰恰弥补了课堂教学的不足，同时也激起了学生大胆探索的兴趣。

三、结语

通过这两个案例可以看出，3Done,能有效提高学生对空间图形的兴趣，培养学生的学习兴趣。通过先3Done软件中点、线、面的移动、旋转、切片来完成学生从形象到表象再到抽象最后有回到形象上数学教学的基本过程，制作后创作的过程使知识成为学生基石，内化知识，并学以致用。