何啟兵

數學是研究空間形式的科學。空間與圖形正是小學數學領域的一大重要內容。小學空間與圖形主要研究現實世界中的物體和幾何圖形的形狀、大小、位置關系及其變換。它們是人們認識和描述生活空間、進行交流的重要工具。
兒童的空間觀念形成大致經歷了這樣幾個階段:具體、半具體、半抽象、抽象。可以看出小學生缺乏空間觀念,空間想象能力較弱,因此在這部分內容教學時學生很不容易理解和掌握。利用信息技術教學,能直觀、形象、生動地在學生面前展現空間圖形知識,有利于培養學生觀察認識周圍事物間的數量關系和形體特征的興趣和意識,提高學生的空間想象能力,促進了數學教學有效性的提高。
一、利用信息技術幫助學生建立空間圖形概念
兒童認識事物的規律通常是:直接感知—表象—概念系統,因而小學生要建立高度抽象的數學概念比較難。在小學幾何知識教學中更應遵循這一認知規律,充分發揮多媒體課件的直觀性和創造條件,使學生獲得豐富表象,然后引導學生概括出概念。例如,我在教學三角形意義時,讓學生回答日常生活中見到過哪些三角形,然后在課件上出示紅領巾、三角板,再通過電腦將紅領巾和三角板內的顏色去掉,只留下其外框,學生自然會說出這樣的圖形就是三角形。教師指著這些圖形讓學生數一數這些三角形由幾條線段圍成,每個圖形還有多少個尖尖的角,這樣就能輕松地抽象出三角形特征。隨后通過電腦把三條線段和三個角進行動畫演示,這樣的教學過程留給了學生深刻的印象,對新概念建立起到了教師用語言描述而達不到的作用。
二、利用信息技術突破圖形教學的重難點
在空間與圖形教學中,許多抽象的知識往往即使是借用直觀的教具,也很難用三言兩語說清楚。這就需要通過一定的技術手段,將學生無法感知的事實和現象形象展示在學生面前,從而化解難點。如教學“圓的面積”時,用多媒體課件演示:把一個圓分別等分成4份、8份和16份,然后用這些將圓分別分成的份數依次組成長方形,從組成的長方形中引導學生觀察比較,分析綜合得出:組成后的三個長方形上下對邊越來越“平直”,左右對邊越來越“豎直”。這時教師不失時機讓學生思考:為什么會發生這樣的變化?而后再讓他們想象:如果等分成32份、64份、128份呢?他們終于從中明確了這樣一個道理:將圓等分份數越多,拼成的圖形就越接近長方形,并且結合極限讓學生進一步想象:如果將圓等分成無限的,就一定能拼成長方形。最后通過綜合分析,比較得出:長方形的長相當于圓周長的一半(πr),寬相當于圓周長的半徑(r)。推理:因為長方形的面積=長×寬,所以圓的面積S=πr2。這樣的動態顯示,步步引導,環環相扣,層層推進,在學生的頭腦中留下“化圓為方”的深刻印象,有助于實現感知—表象—抽象的轉換。
三、利用信息技術培養學生的空間意識
在數學的圖形教學中,有不少教師會發現,好多學生缺乏空間觀念,這將導致學生一些認知上的模糊和錯誤,巧妙利用電腦,發揮它直觀性和演示性很強的優點,必將大大增強學生的空間觀念。
如學生在學習從正面、上面、左右面觀察搭積木的面的時候,好多學生覺得無從下手,茫然地死盯著題目。現在有了電腦信息技術,只要通過三維動畫把這個立體圖形展示出來,把觀察到積木的面一點一點學生把圖形進行分解,學生自然而然能看出從一個方向去觀察能看到有幾個面。又比如,在學習展開一個正方體的六個面內容時,可把不少學生難倒了,許多學生對于空間想象力較欠缺,無法想象出把正方體如何進行分解。此時,教師通過電腦技術把一個正方體進行立體分解,這樣直觀教學很快幫助學生理解和掌握了這一內容。這樣的信息技術教學手段可以很輕松地解決這一難題,省時省力,學生還容易理解。
四、利用信息技術培養學生的創新思維
在小學數學教學中,運用現代教育技術,適時給予形象、直觀的感知鋪墊,帶領學生同題異思,發展求異思維,可以培養他們思維的靈活性、流暢性、變通性。
例如,教學“長方體的認識”一課時,可以利用課件把6個彩色的長方形圍成一個長方體(兩兩相同,通過平移、旋轉等方法圍成一個長方體的動畫過程),讓學生清楚地知道長方體是由6個長方形圍成的立體圖形這一本質屬性,幫助學生由平面到立體,由二維空間到三維空間,實現認識上的一次飛躍。同時,也為學生掌握長方體的特征計算長方體的表面積做了很好的鋪墊,有利于培養學生的遷移能力。學生不但通過技能練習掌握了知識,而且將所學知識運用于實際,獲得更穩固的知識結構,另一方面,還激發了學生的創新意識,鍛煉了創新思維,培養了創新能力。
總之,信息技術在空間與圖形教學中可以發揮極其重要的作用,利用信息技術可以讓我們把教學過程化繁為簡,可以把圖形化曲為直,把空間化抽象為直觀。它的發展給我們的數學教學注入了新的活力與源泉,突破了時空的限制,讓數學知識真正達到“來源于生活并應用于生活”的境界。