信息技術在立體幾何教學中的應用探究

孔憲懿

摘 要：立體幾何需要學生進行大量的空間想象，這給基礎較差的學生帶來了很大的困擾。而信息技術以其豐富的表現力和強大的交互功能，可以高效快速地向學生呈現動態圖形，具有很高的教學價值以及應用意義。教師通過運用信息技術的方法教學立體幾何，可以更加直觀、立體以及動態化展示空間幾何體，對開發學生空間思維以及幾何思想具有重大意義。

關鍵詞：信息技術;立體幾何;數學教學;幾何教學

中圖分類號：G633.6 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）10-0124-02

信息技術可以使抽象的幾何圖形以動態模型的形式進行360°全角度展現，幫助學生有效建立空間感與立體思維，使立體幾何教學更加直觀、簡單與高效。因此，教師在新時代教育背景下，可將信息技術融入立體幾何課堂，靈活巧妙地利用網絡信息技術的教學優勢，增強立體幾何教學的科學性、生動性和高效性。

一、立體幾何教學中應用信息技術優勢分析

立體幾何作為平面幾何的后續課程，基本概念較為集中抽象，要求學生具備一定的演繹推理和空間想象能力，它不同于平面幾何紙面上的直接展示，強調學生對幾何體性質和結構的抽象思考。信息技術的可視化、直觀化、動態化的特點，能夠通過直觀、逼真的圖形，開闊學生的思維視野，讓學生對立體幾何構造以及解題過程建立清晰的認識。信息技術的教學優勢在于使立體幾何的抽象性得到了具體化，特別是一些互動式、動態式、模型式的信息化教學手段，能夠輔助學生進行立體的思考，同時也減少學生與教師解題思維中的溝通阻礙。此外，信息技術教學模式具有一定的趣味性和交互性，不僅可以讓學生體驗學習樂趣，還能有效促進學生發散思維與空間感的提升。

二、立體幾何教學中信息技術的應用策略

1.利用信息技術直觀性，降低學習難度

信息技術的融入和運用，可以有效激發學生的學習熱情和學習興趣，強化學生對立體幾何概念的記憶、感悟和理解。教師在立體幾何教學中，可以利用信息技術，向學生展示生動、具體的情境素材，以視頻、聲音、圖形的方式，將枯燥、晦澀難懂的知識概念，轉化為有趣、直觀的知識內容，啟發學生帶著興趣和目標，積極主動地展開思考，進而讓學生在深刻理解立體幾何概念的基礎上，體會到學習數學知識的樂趣。信息技術具有開放性、自主性的教學特點，為學生提供了一個輕松、愉悅、民主的學習環境。教師可結合信息技術，利用多媒體展示、文字處理、作圖繪畫等技術，營造以學生為中心，以互動、探究、交流分享為核心的教學氛圍。信息技術的應用對于增加學生學習興趣，提高課堂教學效率和教學質量起著積極的作用。

例如，教學“直線與平面所成角”的內容時，教師可以綜合空間圖形的分合、翻轉、平移等多種效果，向學生直觀展示直線在平面內、直線和平面平行等多種位置關系，讓學生在加深印象的同時，主動深入探究空間直線與平面垂直的內在聯系，逐步掌握直線和平面所成的角的定義、性質，以增強學生的抽象概括能力和探索創新能力。信息技術資源的滲透，真正實現了立體幾何圖形概念傳遞的多樣化、直觀化，可以驅動學生基于自身內部的學習需求，從不同角度、以不同的形式去感知立體幾何圖形的特征與性質。所以，教師在融合信息資源的教學中，要最大限度為學生提供獨立思考、自主探索、協作交流的學習空間，配合問題可以加強學生對立體幾何圖形概念的記憶、理解和應用，比如教師提問：“直線與平面相交但不垂直會怎么樣？” 在學生進行充分的思考后，教師可以利用多媒體技術，分別展示平面的斜線、斜足、斜線段，驗證學生的思維觀點。這樣既增添了學習的直觀性、趣味性，又能讓學生在提升空間想象力的基礎上，進一步加強對抽象知識概念的感知度和吸收率。

2.利用信息技術互動性，提升學生的參與積極性

信息化技術在立體幾何教學中的有效應用，不僅可以增進教師與學生的課堂互動，提高學生的學習熱情以及自信心，還能幫助教師更加全面、深入地掌握學生的學習狀況，更好地展開針對性的教學，促進學生全面掌握立體幾何課程知識。教師通過動態的立體圖形，可以將繁雜、無趣的數學理念與幾何模型，轉化為有趣的素材內容，讓學生在圖像、動畫、聲音的啟發下，去發現問題、探究問題、分析問題、解決問題，實現立體幾何教學過程的最優化。這樣既提升了學生學習的積極性，又加強了課堂的互動性。相對于平面幾何課程，立體幾何更加注重培養學生的空間想象力，學生可以在問題中探索思考，根據幾何結構特征對空間元素進行分類。因此，教師可以綜合發揮信息技術教學優勢，從學生的認知特點和現實經驗角度入手，利用信息技術課件，向學生提供生活中的具體事物模型，讓學生通過觀察或操作模型，熟悉立體圖形的概念。

例如，教學“棱錐”概念時，棱錐的一個面是多邊形，面上有一個公共頂點，有公共頂點的三角形為棱錐側面。其中棱錐的頂點為各側面的公共頂點，棱錐的高為頂點到底面所在平面的垂線段，學生會依據棱錐底面圖形的邊數，對五棱錐、四棱錐、三棱錐等進行區分。在課堂教學中，棱錐的側面、頂點、高等條件都是學生需要掌握和深刻領會的概念。如果教師采用傳統示意圖，就需要學生依靠自身的空間想象力，形成立體結構，這不利于學生對棱錐的全面理解。教師利用信息技術軟件，可以對圖形進行任意組合、旋轉、翻折、切割、透視，向學生動態地呈現各個棱和側面，讓學生在視覺、聽覺、觸覺的感官體驗中，通過多角度觀察、分析圖形，強化對棱錐多面體的深刻感知、記憶、理解和應用。

3.利用信息技術的廣域性，提高課堂知識的豐富程度

信息技術依托于網絡信息平臺，突出了便捷性、高效性、交互性的教學特點，教師在立體幾何信息化課堂中，可以及時有效獲取最新的教育資源，提高教學效率。在滲透信息技術的立體幾何教學中，教師既可以利用多媒體技術的任意拖拽功能，啟發學生思考驗證問題的準確性，也可利用平移、翻轉、閃爍效果，突出知識概念的重點、難點，轉換學習思維視角，加深學生對空間圖形內在邏輯關系的理解與記憶。同時，網絡平臺中的教材信息庫，可以提供海量的素材資源，拓展學生視野，增添立體幾何學習的趣味性，幫助學生更加全面地學習立體幾何課程。

例如，教學“空間幾何體的三視圖”時，教師可從電子白板的資源庫中，調取“嫦娥三號”的圖片、視頻等相關素材，運用快照功能從視頻中抓取戰斗機的三視圖，為學生制造視覺、聽覺多種感官沖擊，激發學生的探究興趣和愛國情感。教師問：“這些圖形是怎樣形成的？ 同學們知道它們形成的原理嗎？”教師以生動、逼真、形象的情境畫面引出“中心投影與平行投影”概念，讓學生在問題的啟發下，主動結合現實情感，探索了解兩種投影方法，并進一步概括出相應定義，精確了解“中心投影”“平行投影”的區別和用途。教師依托海量的素材資源，可以即時、合理、恰當地調取有效信息，將抽象、復雜的問題生活化、具體化，加速學生對復雜概念的感悟和理解。

三、結語

信息化技術走進立體幾何課堂，對發展學生的邏輯思維能力和空間想象能力具有積極意義。其作用在于將復雜、煩瑣以及抽象的幾何圖形概念通過數學建模的方式直觀、清晰地展現在學生面前，幫助學生更好地建立空間立體感與幾何思維。視頻、動畫的生動演繹，可以調動學生的探究興趣，提高課堂效率，活躍課堂氛圍，為創新教育方法、加強師生之間的溝通、豐富教學內容提供有力保障。

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