基于3D CAD的中学生空间能力提升:模型构建与课堂实践

作     者：孙江山 Sun Jiangshan

作者机构：华东师范大学教育信息技术学系上海200062 

出 版 物：《中国电化教育》 (China Educational Technology)

年 卷 期：2022年第9期

页      面：114-121页

核心收录：

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）] 

主　　题：空间能力 多模态 3D CAD 学科教育 中学生 

摘      要：随着学科核心素养和关键能力培养受到越来越多的关注,空间能力的提升在学科教育的理论和实践领域也日益受到重视,是各学段一项重要教育目标。近来心理学和学习科学的相关研究表明,空间能力可以通过教学得到提升,而中学阶段是空间能力提升的关键时期。该研究以儿童认知发展理论和多模态理论为理论基础,构建基于多种表征模态的学生空间能力提升模型,将3D CAD应用于常规数学教育中,设计了相应的教学活动、教学策略和学习环境。为了检验该模型在真实课堂情景中的可行性,依托S市初级中学七年级的数学课程,进行准实验研究,评估模型对学生的空间能力提升和数学学习的影响。研究表明,该模型能够显著提高中学生的三维空间能力,特别是三维空间想象力。研究为学科教育中空间能力提升提供了新的理论途径,相应的案例也为利用新技术有效提升中学生空间能力的课堂教学实践提供了示范,为“十四五教育数字化转型探索实践案例。