摘要
新一轮课程改革明确要求，要把学科核心素养贯穿始终，直观想象素养作为六大核心素养之一，其重要性毋庸赘述，教育部推进“教育信息化2.0行动计划”，信息技术融入课堂成为新时代热点话题。目前，信息技术与学科核心素养的融合还在探索阶段，本研究将直观想象素养、信息技术和教育心理学三者有效衔接，主要解决的问题为：（1）高中生现阶段直观想象素养的培养现状如何？（2）GeoGebra如何与学生直观想象素养形成过程有效衔接？（3）以GeoGebra环境下直观想象素养的加工模式为框架的教学，对学生直观想象素养有什么影响？ 采用问卷和访谈的调查方式，了解直观想象、立体几何、信息技术的教与学现状；将信息加工理论、数学形象思维理论应用于分析直观想象素养的形成过程，结合GeoGebra软件的功能优势，构建GeoGebra环境下直观想象素养的加工模式；基于现状调查结果和视听教学理论，提出相应的教学原则，以“立体几何初步”章节为知识载体，基于加工模式和教学原则设计教学案例；将教学案例应用于教学实践，通过对实验结果的定性和定量分析，验证GeoGebra与直观想象素养培养的适切性；结合调查和实验结果，为一线教师应用GeoGebra提升学生直观想象素养提供教学建议。 实践表明：GeoGebra应用于立体几何课堂，对提升学生直观想象素养水平有一定效果，在原型直观阶段，利用GeoGebra的快速作图功能和动态演示功能可实现多种情境创设，帮助学生形成空间几何体表象，建立图形与实物的联系，培养几何直观能力；在表象直观阶段，GeoGebra软件的滑动条功能可以动态演示立体几何概念、定理的形成过程，呈现数与形同步的变换过程，渗透数形结合思想，帮助学生理解概念定理；在想象直观阶段，GeoGebra的3D展示与图形变换功能，帮助学生构建数学模型，提升学生的空间想象能力。GeoGebra融入立体几何课堂，还能有效解决学生难以想象立体几何体的空间结构和动态变化的问题，提升学生的学习积极性和课堂教学效率。
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