小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”課程教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用分析

劉　煜

小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”課程教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用分析

劉煜

（福州市臺江實驗小學(xué),福建福州350004）

“空間和圖形”知識的學(xué)習(xí)一直是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中的一個難點內(nèi)容，然而，將信息技術(shù)有效地引入小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的“空間與圖形”教學(xué)，恰好可以充分地解決這一教學(xué)困境。結(jié)合這些情況，本文通過案例分析的形式，分析了信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”課程教學(xué)中的應(yīng)用并提出通過“情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性”“整合教學(xué)資源，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供需要”“將抽象變?yōu)橹庇^，打破教學(xué)困難”等對策突破小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點，以期為小學(xué)數(shù)學(xué)空間與圖形課教學(xué)效果及質(zhì)量的提升提供一定的參考。

小學(xué)數(shù)學(xué)；計算機信息；技術(shù)空間；圖形課程應(yīng)用

小學(xué)數(shù)學(xué)的“空間與圖形”課程教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生空間想象思維力的培養(yǎng)是非常重要的，同時也是現(xiàn)時期教學(xué)中的難點。以往的教學(xué)是教師準(zhǔn)備教具，或是在黑板上畫圖及板書的形式讓學(xué)生練習(xí)習(xí)題，之后再輔助教師的相應(yīng)解說。如此，教師的備課工作困難程度在不斷增大，而且學(xué)生對于知識的理解也更費力，教學(xué)效果并不理想。而信息技術(shù)能實現(xiàn)信息共享、拓寬知識面，具有諸多優(yōu)勢。應(yīng)用信息技術(shù)對于小學(xué)數(shù)學(xué)“空間和圖形”課程教學(xué)的優(yōu)化和全面提高教學(xué)效果具有非常大的作用及價值。

一、信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”課程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）利于提高學(xué)生觀察力

觀察過程中應(yīng)基于某種目的，并且有組織有計劃，更深入了解和掌握某對象的一種知覺過程。在小學(xué)數(shù)學(xué)的“空間與圖形”知識學(xué)習(xí)中，觀察具備的作用是非常重要的，學(xué)生從看圖再到識圖這一過程中都與觀察是密不可分的。多媒體好比魔術(shù)師一般，具備處理圖像、文本、視頻、動畫和聲音的綜合性能力，除此還具有非常強大的感染力與表現(xiàn)力。如在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”的教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)，能夠在屏幕上將運動事物靜止化，將靜止事物變得運動化，通過這樣提高學(xué)生觀察的計劃性、目的性，除此對于教師教學(xué)過程的合理調(diào)控也非常有利。

（二）利于提高學(xué)生理解能力

小學(xué)生在數(shù)學(xué)“空間與圖形”知識學(xué)習(xí)中，表現(xiàn)出的理解能力都是調(diào)用各種不同的感官實現(xiàn)的，利用創(chuàng)設(shè)情景、基于思維充分地認(rèn)識和掌握新知識。所以，在數(shù)學(xué)“空間與圖形”的教學(xué)中，教師應(yīng)重視直觀形象，將課本中一些抽象文字描繪及靜止圖像轉(zhuǎn)變成具體并且直觀的一種動態(tài)過程。不但構(gòu)建了空間觀念，提升空間想象力，而且還向?qū)W生滲透更寬廣的思想，讓學(xué)生清楚地看清和學(xué)得更加明白。

（三）利于拓展學(xué)生想象力

想象力其實就是基于知覺材料，經(jīng)過重新組合以后，而創(chuàng)設(shè)出一種全新的形象能力。想象屬于思維的一種特殊形式，在數(shù)學(xué)“空間與圖形”知識的教學(xué)中，只有充分地激發(fā)學(xué)生思維，才可以讓學(xué)生思維迸發(fā)出新的想象，但是多媒體教學(xué)本身所具備的直觀形象較易讓學(xué)生接受。

（四）利于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不斷完善

多媒體技術(shù)可以更形象模擬思維世界，并同時再現(xiàn)思維過程。數(shù)學(xué)“空間與圖形”知識前后都存在很密切的聯(lián)系，而且具有較強邏輯性。因此在教學(xué)中，教師恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用多媒體化靜為動，讓學(xué)生深入地理解各個知識點間的內(nèi)在關(guān)系，把零散的知識點融入原知識體系中，通過這樣使認(rèn)知結(jié)構(gòu)更完善。

（五）利于數(shù)學(xué)整體效益的有效提升

信息技術(shù)合理地融入小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”知識的教學(xué)中，再加上網(wǎng)絡(luò)資源的豐富性和交互性優(yōu)勢性，可讓學(xué)生視野更開闊，以此提升課堂教學(xué)效率。推進(jìn)教學(xué)節(jié)奏，化繁為簡，把節(jié)省出的時間都?xì)w還給學(xué)生，把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)主動權(quán)真正交還給學(xué)生，讓其可以自由地融入更廣闊的應(yīng)用空間，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)本身數(shù)學(xué)能力不足之處，從中體會成功和進(jìn)步過程中的喜悅，而且對于應(yīng)用信息能力上也可獲得良好的學(xué)習(xí)和鍛煉。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”課程教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用

（一）情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可通過對圖片、聲音、視頻、動畫等多媒體素材的提煉和有機整合為教學(xué)提供教學(xué)素材，同時還要給予靈活應(yīng)用，在課堂教學(xué)中進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生能更直觀地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識點。

如，在《長方形和正方形的面積》教學(xué)中，教師可先用多媒體在屏幕上投放籃球場圖，學(xué)生在看到圖片以后，會覺得非常熟悉，這時教師可向?qū)W生提問：“如小明繞籃球場走一周，他應(yīng)該走多遠(yuǎn)？”課件中顯示路線，重點閃爍并同時發(fā)出風(fēng)鈴聲，這時學(xué)生注意力會更加集中，教師再向?qū)W生提問：“要求的是什么？怎樣求？”在這些問題的引導(dǎo)下，學(xué)生求知欲更強烈。接下來，教師又問學(xué)生：“結(jié)合這幅圖可以提出怎樣的問題呢？”以此引出本節(jié)課的重要知識點——面積。

又如，在《圓的認(rèn)識》一課的教學(xué)中，教師可先讓學(xué)生觀看各種車子的車輪，所有車輪都是圓的，之后提出把車輪換成三角形，或是正方形。學(xué)生在觀察后會相互間激烈地討論，每位學(xué)生都因此大笑不停。最后教師把畫面的圓輪換成了橢圓形，同學(xué)看完后都紛紛說：“車輪換成這種形狀不行，人坐在車?yán)飼惺艿昧藛?？”這時教師拋出問題：“為什么輪子是圓的，而不是三角形、正方形？”通過教師這樣循序漸進(jìn)地引導(dǎo)啟發(fā)，喚醒學(xué)生深埋在心底的探究欲望，對于引導(dǎo)學(xué)生高效地參與學(xué)習(xí)有著積極的作用，從而更深入地理解及掌握圓這種圖形的具體特征，以此更高效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

（二）整合教學(xué)資源，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供需要

過去用的教學(xué)方法，因客觀因素的影響，使得教師根本無法設(shè)計出豐富、個性化、有深度的練習(xí)，但是應(yīng)用信息技術(shù)，只要教師能夠合理地整合教學(xué)資源，就能夠輕松地解決此問題。如，在《三角形的分類》教學(xué)中，教師可應(yīng)用多媒體實施分層教學(xué)。第一層，課件（如圖1）。判定下列三角形類型。

圖1　《三角形的分類》課件展示

第二層，提升練習(xí)。猜這屬于什么三角形。首先為學(xué)生展出一個三角形，并且僅將其中一角露出（如圖2），這時引導(dǎo)學(xué)生對此三角形所屬類型進(jìn)行判斷。

圖2　《三角形的分類》課件展示

圖2《三角形的分類》課件展示，學(xué)生看到的第一個圖片是一個鈍角，第二個圖片中學(xué)生看到的是一個直角，第三個圖片中學(xué)生看到的是一個銳角，因此學(xué)生一般會認(rèn)為圖一是一個鈍角三角形，圖二是一個直角三角形，圖三是一個銳角三角形。因此教師可展示第三幅圖，其實這也是鈍角三角形。教師讓學(xué)生觀看多媒體展示的第三幅圖演變過程。通過這樣更深入地理解銳角三角形一定要滿足“三個角都是銳角”這個條件。盡管這兩層均屬于判斷三角形分類的學(xué)習(xí)，然而形式卻并不相同，同一問題反映出的信息也是存在差異的，由此引導(dǎo)學(xué)生積極地深入觀察和思考，通過這樣達(dá)到真實的教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。

（三）將抽象變?yōu)橹庇^，打破教學(xué)困難

1.打破數(shù)學(xué)概念困難。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，一定會學(xué)到面積、周長、體積、棱和高等概念知識，因為概念知識對感性思維的小學(xué)生而言存在抽象性，這樣學(xué)生理解起來便會非常困難，較易把周長和面積概念搞混，分不清體積和表面積的不同，無法準(zhǔn)確理解高和底間的對應(yīng)關(guān)系。但是通過應(yīng)用信息技術(shù)輔助教師實施數(shù)學(xué)教學(xué)以后，這些問題便能夠有效解決。

如，在《長方體》的教學(xué)中，為了能夠讓學(xué)生準(zhǔn)確地理解體積和表面積具體區(qū)別，教師可設(shè)計兩幅動畫。首先第一幅是把一個長方體放到一個盛水容器中，這時水面會上升；而第二幅圖則是把同一長方體的六面展開，并同時把每一面都涂上顏色。之后圍繞體積與面積這兩個概念，再結(jié)合師生回答，這時學(xué)生便會快速地理解體積和表面積間的關(guān)系，從而更清晰地掌握兩個概念知識。

2.打破數(shù)學(xué)公式教學(xué)困難。例如，在學(xué)習(xí)長方體、圓柱體、圓等相關(guān)公式的推導(dǎo)過程均可利用多媒體進(jìn)行直觀地演示，以此提高教學(xué)效果。

如，《圓柱的體積》教學(xué)中，教師在課堂上先通過多媒體呈現(xiàn)一個圓柱體，并把其分為兩種顏色，其中一半是藍(lán)色而另一半則是棕色，之后再將其平分成十六份，并展開拼成一個與長方體相似的形狀。還可將其平分成三十二份，之后再拼成一個全新的立體圖形。（如圖3）在演示中，學(xué)生經(jīng)過比較分析以后，可以得出一個規(guī)律——將圓柱體平均分成細(xì)小的等份，將這些細(xì)小的等份重新組合，得到一個長方體。再按照計算長方體的公式計算圓柱體的底面積和高。教師利用信息技術(shù)將圖形變化過程演示出來，將學(xué)生引入知識產(chǎn)生過程，提升學(xué)生思維能力。

圖3　《圓柱的體積》課件展示

3.數(shù)學(xué)思想方法的有效融入。在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”課程的教學(xué)中，很多公式推導(dǎo)通常都會涉及中學(xué)階段的數(shù)學(xué)思想方法，對于這些只能意會給學(xué)生，卻無法用語言進(jìn)行清晰講解，如此在常規(guī)教學(xué)中這一問題都會是教師皺眉的一件事。而多媒體的應(yīng)用從中解決了知識點復(fù)雜化的問題，更好地幫助教師輔助教學(xué)。

例如，在《圓的周長》這一課的學(xué)習(xí)中，教師可以利用信息技術(shù)首先向?qū)W生展示18CM、12CM、14CM三個不同直徑的圓，將圓進(jìn)行滾動演示，三個圓形在一條線段上滾動。圓形滾動時，會依次出現(xiàn)不同的記號，滾動結(jié)束后，便會顯示出滾動路徑長度。在演示完以后，學(xué)生參考這三個圓環(huán)滾動過程，便更容易理解這節(jié)課的重點知識。

4.打破練習(xí)拓展困難。在復(fù)習(xí)課中，學(xué)過知識的練習(xí)和新課練習(xí)存在一定的差異性，復(fù)習(xí)課中的變式題、拓展題、綜合題的占比通常在70%?，F(xiàn)時期在學(xué)生綜合應(yīng)用知識能力與素質(zhì)的培養(yǎng)中，應(yīng)大力發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維，如此也為教師正常有序?qū)嵤┎町惢虒W(xué)增加困難。合理應(yīng)用信息技術(shù)可以將抽象知識以直觀形象的方式展現(xiàn)出來，直觀生動地呈現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維過程，以此有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

如，在《圓》這一單元的復(fù)習(xí)時，教師可這樣設(shè)計拓展題：現(xiàn)給出一個不規(guī)則的圖形（如圖4），請結(jié)合圖中所給數(shù)據(jù)，計算得出周長。教師先讓學(xué)生獨自解題，之后再進(jìn)行交流。

圖4　《圓》課件展示

這個拓展題目極其考驗學(xué)生的空間思維能力，對于這方面欠缺的學(xué)生來說比較有難度。在反饋時，教師應(yīng)用多媒體技術(shù)動態(tài)、直觀地演示學(xué)生的思維過程，學(xué)生由此認(rèn)識此不規(guī)則圖形。通過平移大半圓和小半圓，可以恰好拼湊成小圓與大圓，就是把不規(guī)則圖形周長的求解轉(zhuǎn)化求解直徑為3cm、半徑為3cm的兩個圓周長和。利用直觀形式向?qū)W生展示，這時學(xué)習(xí)困難的一些學(xué)生也會很輕松地了解和掌握所學(xué)理論及知識，在知識應(yīng)用中，學(xué)生們會再次更深層地了解和認(rèn)識周長知識，清楚掌握如何應(yīng)用平移或是轉(zhuǎn)化的方法解決問題，以此讓學(xué)生的知識根基更扎實，并且更具擴張性。

（四）激發(fā)與拓展學(xué)生空間思維

1.與傳統(tǒng)的教學(xué)優(yōu)勢進(jìn)行互補，以激發(fā)學(xué)生的空間思維

信息技術(shù)教學(xué)屬于手段而并不是最終目的，與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比，兩種教學(xué)方式都各有特點。教師如想調(diào)動學(xué)生主觀能動性，并同時培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維，便一定要把傳統(tǒng)課堂同信息技術(shù)教學(xué)方式優(yōu)勢互補，促使兩種教學(xué)方式各自優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，使多媒體設(shè)置的問題能夠與學(xué)生產(chǎn)生共鳴，以此激發(fā)學(xué)生思維積極性。所以在教學(xué)中，教師可利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)具備創(chuàng)造性和探索性的問題情境，充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生探究積極性，以此高效地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

如，在《正方體與長方體》知識的教學(xué)中，應(yīng)用多媒體課件，動態(tài)化地向?qū)W生展示一個長方體，并引導(dǎo)學(xué)生觀察長方體棱的特點。學(xué)生經(jīng)過初步討論以后，思維會產(chǎn)生快速的碰撞，如此激發(fā)學(xué)生急于求得答案的迫切心理。之后教師便可利用課件向?qū)W生展示一組閃爍的長方體棱，把這組棱合理地移動到同水平線上，以此進(jìn)行驗證。這樣可讓學(xué)生更加直觀并且形象地認(rèn)識長方體棱的具體特點，在演示完成后，給出正確答案的學(xué)生會產(chǎn)生愉快的觀呼聲，但是沒有給出正確答案的學(xué)生會對知識有一個正確并且深入的了解。對剩下兩組棱，無須教師再演示，學(xué)生便可以快速地總結(jié)出長方體棱具體特點。

在這個教學(xué)過程中，教師進(jìn)行了合理引導(dǎo)，借助多媒體優(yōu)勢性，讓課件和教材內(nèi)容實現(xiàn)有機的融合，以此激發(fā)學(xué)生空間思維能力，并同時提升整體教學(xué)效率，以此促進(jìn)教學(xué)實現(xiàn)最優(yōu)化。

2.豐富教學(xué)內(nèi)容，以此拓展學(xué)生空間思維

信息技術(shù)可以為拓展性學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)更多條件及空間，通過這樣為學(xué)生提供探究復(fù)雜問題和多角度理解數(shù)學(xué)思想的契機，豐富學(xué)生數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和數(shù)學(xué)探索視角。教師可在此過程中積極地激勵并同時引導(dǎo)學(xué)生借助多媒體課件進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)，除此還可讓學(xué)生借助網(wǎng)上論壇平臺進(jìn)行討論，及記錄學(xué)習(xí)日記和反思數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程。另一方面，教師也可安排學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)查閱和借鑒與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的各類資源，如找一些適合當(dāng)下所學(xué)知識的習(xí)題練習(xí)等。歸根結(jié)底，通過信息技術(shù)的應(yīng)用，不但使學(xué)習(xí)方式和內(nèi)容更豐富，使學(xué)生信息素養(yǎng)得到有效提升，同時更深層地拓展學(xué)生思維空間。

三、結(jié)語

總體來說，小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”課程教學(xué)中，教師需不斷地增強信息技術(shù)與學(xué)科的充分融合，在此過程中要合理地應(yīng)用信息技術(shù)，從而提高教學(xué)質(zhì)量和效果，應(yīng)科學(xué)施教促進(jìn)課堂教學(xué)最優(yōu)化。

[1] 張文娟.淺談信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用技巧——＂空間與圖形"教學(xué)案例[J].學(xué)周刊,2016(9):182-183.

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