三维图形可视化建构对学生空间想象能力的影响的定量分析

李家有　黄成智

【摘要】在立体几何教学模块，创建实验班与对照班，实验班引入三维软件，创造三维几何体进行教学，对照班按传统教学方式教学，教学模块完成后，进行同样内容的检测，再用统计软件SPSS对数据进行统计，查看这种教学方式对提高学生的空间想象能力的影响是否显著，尝试找到提升学生空间想象能力的着力点及其相关成果.

【关键词】省级课题；空间想象能力；三维几何体；SPSS；对比显著

本文为福建省教育学院2013年7月立项课题“三维图形可视化建构对学生空间想象能力的影响”（立项编号：JYYB-2013243）的课题成果，现在将相关数据及结果阐述如下：

一、课题立项时的思路

创建对照班级与实验班级，在实验班级中，在课堂中引入三维软件，在课堂中实时创建动态几何体进行课堂教学，同时对实验班级开设三维软件应用培训课程，对照班级仍使用传统的教学方法，然后对对照班级的学生、实验班级的学生进行同样内容的考查测试，运用SPSS软件进行统计分析，查看这种教学方式对提高学生的空间想象能力的影响是否显著，尝试找到提升学生空间想象能力的着力点及其相关成果.

二、课题结题时得到的结论

1. 实验班学生在空间知识的学习成绩上，显著优于对照班.

2. 实验班高分群学生在空间知识的学习成绩上，显著优于对照班高分群.

3.低分群学生在空间知识的学习成绩上，实验班与对照班并无显著差异.

4.实验班学生对cabri 3D（www.cabri.com）、inrm 3D（www.inrm3d.cn）、几何画板等软件能熟练使用，并自觉地把这些软件作为数学学习的常用工具，真正实现了信息技术与数学课程的无缝整合.

5.破解了立体几何学习难入门的学科特点，培养了学生学习立体几何的兴趣.

6.总结了哪些内容适合动态软件来进行教师教学与学生学习，并深化总结了数学学习与信息技术进行整合的模式及理论依据（另文专述）.

三、实验前相关数据（以保证实验前数据的公平）

实验前，对实验班级与对照班级各项成绩进行统计分析，以确认实验班与对照班的相关数据的公平性.

1.实验班级与对照班级的常态分配分析

利用 SPSS（版本19.0），针对实验班和对照班的数学成绩，进行实验班和对照班之常态分配分析.由实验班数学成绩之 Probability Plot 可知，其 Pvalue=0.800>0.05；又由对照班数学成绩之 Probability Plot 可知，其 Pvalue=0.247>0.05，因此可知实验班与对照班学生之数学学习成绩表现为常态分配.