小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”課堂有效融合信息技術(shù)的教學(xué)模式與策略探究

隨著信息化時(shí)代的全面到來(lái)，小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”的課程教學(xué)手段也在不斷取得突破。如何將信息技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)的“圖形與幾何”課堂教學(xué)全過(guò)程，應(yīng)成為現(xiàn)階段數(shù)學(xué)課程改革面臨的突出問(wèn)題。

一、信息技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”課堂的必要性

（一）降低理解難度

小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中常用的信息技術(shù)工具包括融媒體設(shè)備以及電子白板等，其中的融媒體工具可以為學(xué)生播放課程背景知識(shí)相關(guān)的微視頻或者圖片資料，而電子白板的重要功能在于展示直觀立體的數(shù)學(xué)思維導(dǎo)圖。教師在數(shù)學(xué)課堂上采用信息技術(shù)的教學(xué)工具，能夠很好地適應(yīng)小學(xué)生抽象思維薄弱的特點(diǎn)，達(dá)到簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程、降低知識(shí)點(diǎn)理解難度等目標(biāo)。因此，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂的有機(jī)結(jié)合在本質(zhì)上符合減負(fù)增效的數(shù)學(xué)課改宗旨，有助于學(xué)生體會(huì)到愉快輕松的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。

（二）活躍課堂氣氛

小學(xué)生處于形成數(shù)學(xué)學(xué)科思維的關(guān)鍵時(shí)期，將信息技術(shù)手段融入“圖形與幾何”的課堂教學(xué)全過(guò)程，可有效激發(fā)學(xué)生對(duì)于幾何圖形特征的探索興趣，進(jìn)一步活躍數(shù)學(xué)課堂的氣氛。信息技術(shù)支撐下的數(shù)學(xué)課堂還有助于增進(jìn)師生之間的交流，確保教師準(zhǔn)確把握學(xué)生開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)情況，培養(yǎng)學(xué)生“舉一反三”的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維。例如，在交互式電子白板的輔助下，學(xué)生將會(huì)擁有交互式的全新學(xué)習(xí)環(huán)境，使得學(xué)生更加喜歡數(shù)學(xué)課堂，對(duì)于改善小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)具有深遠(yuǎn)的影響。

（三）調(diào)動(dòng)想象思維

小學(xué)生普遍具有豐富的數(shù)學(xué)想象力，學(xué)生只有融入了生動(dòng)真實(shí)的數(shù)學(xué)課堂氛圍，才能夠聯(lián)系自身生活體驗(yàn)來(lái)分析相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。在“圖形與幾何”的課程教學(xué)中合理采用信息技術(shù)工具，可以有效激活學(xué)生的聯(lián)想思維，從而達(dá)到培養(yǎng)數(shù)學(xué)邏輯思維、遷移思維與創(chuàng)新能力的目的。例如，在VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下，學(xué)生能夠產(chǎn)生“身臨其境”的逼真體驗(yàn)，加深學(xué)生在幾何圖形學(xué)習(xí)過(guò)程中的印象，將數(shù)學(xué)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榉棚w學(xué)生想象思維的空間。

二、信息技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”課堂的總體思路

信息技術(shù)滲透于小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”的課堂教學(xué)，應(yīng)當(dāng)緊密?chē)@數(shù)學(xué)單元的大綱知識(shí)點(diǎn)予以展開(kāi)。教師在合理布置數(shù)學(xué)課堂方案的基礎(chǔ)上，還需要充分重視學(xué)生的個(gè)體差異因素，為學(xué)生設(shè)計(jì)個(gè)性化的探究式學(xué)習(xí)方案。鼓勵(lì)學(xué)生深入挖掘幾何圖形的屬性特征，從而將所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用于分析現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題。

教師應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持個(gè)性化、實(shí)踐性、合作性的課程教學(xué)指導(dǎo)思想，突破固定的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容及形式，促使學(xué)生占據(jù)數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)的主體地位。并且，教師應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于學(xué)生探索知識(shí)全過(guò)程的指導(dǎo)力度，建構(gòu)更加高效的數(shù)學(xué)課堂，重視培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)工具收集學(xué)習(xí)資料的能力。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”課堂教學(xué)模式的構(gòu)建與完善措施

（一）巧妙設(shè)置疑問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生參與

巧妙設(shè)置小學(xué)數(shù)學(xué)的課前導(dǎo)人問(wèn)題，有利于學(xué)生更加充分參與到數(shù)學(xué)課堂的探究學(xué)習(xí)階段。教師可以圍繞數(shù)學(xué)單元的教學(xué)主題來(lái)設(shè)計(jì)導(dǎo)入問(wèn)題，并借助融媒體設(shè)備為學(xué)生展示幾何圖形的結(jié)構(gòu)特征，加強(qiáng)數(shù)學(xué)課堂給學(xué)生帶來(lái)的吸引作用。教師應(yīng)設(shè)計(jì)貼近實(shí)際生活情境的課前疑問(wèn)，激活學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中的遷移思維與聯(lián)想思維。例如，在“圖形的運(yùn)動(dòng)一旋轉(zhuǎn)”教學(xué)實(shí)施當(dāng)中，主要采取如下的情境引入方案：利用融媒體演示《哪吒2》片段，并提出如下的課前導(dǎo)入問(wèn)題：“武器進(jìn)行了什么運(yùn)動(dòng)？”學(xué)生回答：“旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。”在此基礎(chǔ)上，教師利用融媒體設(shè)備演示“風(fēng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)”與“鐘表指針轉(zhuǎn)動(dòng)”的動(dòng)畫(huà)視頻，并通過(guò)提出如下的導(dǎo)入問(wèn)題來(lái)激活學(xué)生的想象力：“大家能否描述風(fēng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)與鐘表指針轉(zhuǎn)動(dòng)這兩幅動(dòng)畫(huà)之間的關(guān)系？”“鐘表指針從3旋轉(zhuǎn)到6，指針繞著 0 點(diǎn)按照順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了多少度角？鐘表指針從6旋轉(zhuǎn)到12，指針繞著 0 點(diǎn)按照順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了多少度角？”在“AI對(duì)話(huà)”中設(shè)置如下情境：“哪吒發(fā)愁地說(shuō)：同學(xué)們，我的4件法器被妖怪藏到轉(zhuǎn)盤(pán)4個(gè)不同的方向，必須通過(guò)旋轉(zhuǎn)指針，才能奪回法器，你們能幫幫我嗎？”教師啟發(fā)學(xué)生：“大家一定會(huì)發(fā)現(xiàn)，時(shí)鐘的轉(zhuǎn)盤(pán)很像我們的鐘面圖案?！睆亩鴨l(fā)學(xué)生在融媒體動(dòng)畫(huà)的輔助下，深入理解“幾何圖形旋轉(zhuǎn)”背后蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

（二）建構(gòu)直觀情境，優(yōu)化課堂體驗(yàn)

VR技術(shù)支撐下的虛擬課堂實(shí)驗(yàn)旨在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入“身臨其境”的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，以此激發(fā)學(xué)生對(duì)于幾何圖形知識(shí)的濃厚興趣。在此前提下，教師采用“建構(gòu)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境”的VR技術(shù)工具，借助計(jì)算機(jī)軟件模擬各種幾何圖形的旋轉(zhuǎn)過(guò)程，調(diào)動(dòng)學(xué)生豐富的想象力。教師還應(yīng)當(dāng)利用互動(dòng)式的幾何白板，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成繪制幾何圖形的自主探究活動(dòng)，并且嘗試實(shí)施圖形旋轉(zhuǎn)以及拼接等操作。例如：在“圖形的運(yùn)動(dòng)一旋轉(zhuǎn)”課堂情境的建構(gòu)過(guò)程中，教師指導(dǎo)學(xué)生利用幾何畫(huà)板動(dòng)態(tài)演示三角尺的旋轉(zhuǎn)，分別是三角尺繞點(diǎn) 0 按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90度、180度、270度和360度，進(jìn)而分析圖形旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)（如邊長(zhǎng)不變、位置變化等）。在此基礎(chǔ)上，教師啟發(fā)學(xué)生“將圓形劃分為若干個(gè)面積相等的小扇形”，為學(xué)生提供動(dòng)態(tài)、逼真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)已知圓形的面積，通過(guò)旋轉(zhuǎn)圖形求出涂色部分的面積。在以上教學(xué)中，幾何畫(huà)板軟件具有人機(jī)交互的功能，可以幫助學(xué)生降低對(duì)于圓形計(jì)算公式的理解難度。

（三）引進(jìn)微課資源，科學(xué)總結(jié)評(píng)價(jià)

小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的在線(xiàn)學(xué)習(xí)形式主要為微課，教師應(yīng)充分利用微課的在線(xiàn)教學(xué)工具來(lái)啟迪學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維，突破數(shù)學(xué)課堂的空間與時(shí)間局限。教師可以在班級(jí)微信群中分享微課視頻，提倡學(xué)生進(jìn)行自主的下載與觀看，從而能夠結(jié)合學(xué)生自身的興趣愛(ài)好及學(xué)習(xí)進(jìn)度予以合理把控。采用動(dòng)態(tài)跟蹤的方式，做到全面把控學(xué)生的微課學(xué)習(xí)進(jìn)度，建構(gòu)多維度的數(shù)學(xué)課堂評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。例如，在“圖形的運(yùn)動(dòng)一旋轉(zhuǎn)”課堂總結(jié)評(píng)價(jià)階段，教師鼓勵(lì)學(xué)生利用三角尺與方格紙來(lái)繪制“三角形旋轉(zhuǎn)”的動(dòng)態(tài)圖案，啟發(fā)學(xué)生將三角尺在方格紙上面按照順時(shí)針或者逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并且觀察三角尺所在位置的變化特征。學(xué)生在親自完成畫(huà)圖任務(wù)的基礎(chǔ)上，能夠歸納得出“三角尺圍繞的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)固定不變”“三角形的各邊都繞著 0 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)了相同的角度”等結(jié)論，促使學(xué)生加深對(duì)于“三角形圖形旋轉(zhuǎn)”規(guī)律的理解。利用融媒體設(shè)備演示“三角尺繞著原點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)”的動(dòng)畫(huà)視頻，鼓勵(lì)學(xué)生在平時(shí)生活當(dāng)中觀察類(lèi)似的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”的教學(xué)模式優(yōu)化與創(chuàng)新，不能夠缺少信息技術(shù)作為保障。教師應(yīng)當(dāng)充分重視信息技術(shù)手段在激發(fā)學(xué)生探索興趣、調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性、增進(jìn)師生溝通當(dāng)中的價(jià)值，緊密?chē)@數(shù)學(xué)大綱來(lái)營(yíng)造課堂情境。為更好發(fā)揮信息技術(shù)手段在小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”教學(xué)中的作用，關(guān)鍵是要體現(xiàn)“以學(xué)生為本”的指導(dǎo)理念，利用融媒體工具為學(xué)生展示數(shù)學(xué)思維導(dǎo)圖、短視頻以及圖片等資料。教師還需要鼓勵(lì)學(xué)生參與探究式的自主學(xué)習(xí)活動(dòng)，開(kāi)闊學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)視野。

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[*本文系廣州市番禺區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題2024年度課題《小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”課堂有效融合信息技術(shù)的教學(xué)模式與策略探究》（課題編號(hào)：PY2024-JC045）的階段性研究之一]