基于Flash3D技术的小学立体几何教学平台的设计与实现

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1、基于Flash3D技术的小学立体几何教学平台的设计与实现　　【摘要】空?观念的培养是小学数学课程的重要目标之一。当前的教学过程中缺少可以操作的可视化学习工具，难以满足立体几何的教学需求，根据这一问题设计并实现了小学立体几何教学平台。文章阐述了该平台的设计理念、主要功能和系统架构。引进了新兴的Flash3D技术，并对著名的Flash3D引擎――Altemativa3D的开发流程进行了详细介绍，基于该引擎对平台进行实现。平台具有逼真的三维场景、丰富的感性资源、友好的交互方式等特点，是新技术在教学中应用的一次有益尝试。　　【关键词】Flash3D技术；A

2、ltemativa3D引擎：立体几何：信息化教学　　【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009―8097（2013）04―0119―06　　引言　　教育部2011年颁布的《义务教学数学课程标准》中提出：“在数学课程中，应当注重发展学生的数感、符号意识、空?观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想……”，其中“空?观念主要是指根据物体特征抽象出几何图形，根据几何图形想象出所描述的实际物体；想象出物体的方位和相互之?的位置关系；描述图形的运动和变化；依据语言的描述画出图形等。”10空?观念的培养对学生日后的学习、

3、生活具有非常重要的意义。　　受到年龄、知识和经验的限制，小学生空?感的建立是比较困难的。在小学立体几何的教学过程中，如果能够结合实际生活经验，给予形象的直观材料，并提供动手操作的机会，将会对小学生观察能力和想象能力的提高以及空?观念的形成具有极大的帮助。在目前的教学过程中，教师除了使用传统的纸笔、黑板等教学工具外，还采用了正方体、长方体、球体、圆柱体、圆锥体、三角柱、三角锥、椭球体等基本的几何教具，但这些实物模型比较简单，而且大小固定、种类有限，不能有效满足教学需求。随着信息技术的发展，很多教师和学者们尝试利用新的技术来辅助教学过程、提高教学质量。

4、一些数学教师常常利用图片、影片等多媒体资源来展示立体模型、生活模型，但是二维平面的内容始终无法很好的展示三维空?的物体，而且图片、影片的交互性较差，因此辅助教学过程的有效性不强。动态的、三维的、可交互的教学软件是解决小学数学立体几何教学困难的有力工具，本文就基于最新流行的Flash3D技术，设计并开发了一套小学立体几何教学平台。该平台提供了丰富的可交互的三维物体模型，用户可以根据自己的需要修改模型的颜色、大小、形状等属性，对三维物体模型进行拖拽、旋转、缩放等控制操作，还可以指定视角从各个角度进行观察，为空?几何的教学提供丰富的感性素材。　　一小学立

5、体几何教学平台的设计　　1设计理念　　（1）直观素材的多样性　　捷克教育学家夸美纽斯曾经提出过“10一切知识都是从感官的感知开始的”，尤其是空?观念的培养，更应该是建立在学生的直接感受之上的，所以丰富、形象、逼真的直观素材是非常必要的。　　（2）直观素材的有效性　　生动形象的直观素材，不仅仅是为了让学生看到真实的模型、活跃课堂气氛，其根本目的是为了促进学生空?能力的培养，让学生能够根据物体的特征来构建几何图形，抽象出几何体的概念。所以，我们提供的直观教学素材一定要符合教学目的和要求，如果存在过多无关、花哨的直观素材，不仅是无益的，有时甚至会起分散注

6、意力的作用。　　（3）直观素材的交互性　　英国数学家利贝克将小学生的数学认知过程概括为经验、语言、图像和符号四个环节，简称为ELPS四阶段。经验是小学生学习数学概念的基础，尤其是空?观念的形成更是依赖于日常积累的感性经验。静止的三维模型难以让学生产生深刻的印象，所以，我们应该让三维模型动起来，让学生亲自动手去实践、去感受三维空?中的物体，根据所获得的感性经验，逐渐形成空?观念。　　2总体设计　　（1）系统定位10　　小学立体几何教学平台是专门为小学数学教师和学生设计的立体几何知识的教学工具软件，目的是为教师和学生提供一个可以交互的三维立体几何教学环

7、境，并包含有丰富的平面图形、立体图形和三维实物模型等资源，以辅助立体几何教学活动的进行。教师可以把该平台作为直观演示工具在课堂上使用，向学生们展示各种模型的构成和特点；学生可以在平台中选择、控制和观察三维几何模型，进行自主学习和探究。　　（2）功能模块设计　　小学数学课标中关于“图形与几何”方面的主要内容包括：“空?和平面基本图形的认识，图形的性质、分类和度量；图形的平移、旋转、轴对称、相似和投影；平面图形基本性质的证明；运用坐标描述图形的位置和运动”。　　依据课标的基本要求、小学数学立体几何的教学需求以及上面提出的直观素材的设计理念，小学立体几何

8、教学平台分为“基本几何体的认识与观察”、“立方体的认识与学习”、“立体图形的展开与折叠”、“生活中的几何模型”、“视图与方