小學數學“空間與圖形”課程教學中信息技術的應用分析

劉　煜

小學數學“空間與圖形”課程教學中信息技術的應用分析

劉煜

（福州市臺江實驗小學,福建福州350004）

“空間和圖形”知識的學習一直是小學數學學科教學中的一個難點內容，然而，將信息技術有效地引入小學數學學科的“空間與圖形”教學，恰好可以充分地解決這一教學困境。結合這些情況，本文通過案例分析的形式，分析了信息技術在小學數學“空間與圖形”課程教學中的應用并提出通過“情境創設，激發學習積極性”“整合教學資源，為學生學習提供需要”“將抽象變為直觀，打破教學困難”等對策突破小學數學教學中的難點，以期為小學數學空間與圖形課教學效果及質量的提升提供一定的參考。

小學數學；計算機信息；技術空間；圖形課程應用

小學數學的“空間與圖形”課程教學內容，對學生空間想象思維力的培養是非常重要的，同時也是現時期教學中的難點。以往的教學是教師準備教具，或是在黑板上畫圖及板書的形式讓學生練習習題，之后再輔助教師的相應解說。如此，教師的備課工作困難程度在不斷增大，而且學生對于知識的理解也更費力，教學效果并不理想。而信息技術能實現信息共享、拓寬知識面，具有諸多優勢。應用信息技術對于小學數學“空間和圖形”課程教學的優化和全面提高教學效果具有非常大的作用及價值。

一、信息技術在小學數學“空間與圖形”課程教學中的應用優勢

（一）利于提高學生觀察力

觀察過程中應基于某種目的，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。在小學數學的“空間與圖形”知識學習中，觀察具備的作用是非常重要的，學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力。如在小學數學“空間與圖形”的教學中應用多媒體技術，能夠在屏幕上將運動事物靜止化，將靜止事物變得運動化，通過這樣提高學生觀察的計劃性、目的性，除此對于教師教學過程的合理調控也非常有利。

（二）利于提高學生理解能力

小學生在數學“空間與圖形”知識學習中，表現出的理解能力都是調用各種不同的感官實現的，利用創設情景、基于思維充分地認識和掌握新知識。所以，在數學“空間與圖形”的教學中，教師應重視直觀形象，將課本中一些抽象文字描繪及靜止圖像轉變成具體并且直觀的一種動態過程。不但構建了空間觀念，提升空間想象力，而且還向學生滲透更寬廣的思想，讓學生清楚地看清和學得更加明白。

（三）利于拓展學生想象力

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

（四）利于學生認知結構的不斷完善

多媒體技術可以更形象模擬思維世界，并同時再現思維過程。數學“空間與圖形”知識前后都存在很密切的聯系，而且具有較強邏輯性。因此在教學中，教師恰當地應用多媒體化靜為動，讓學生深入地理解各個知識點間的內在關系，把零散的知識點融入原知識體系中，通過這樣使認知結構更完善。

（五）利于數學整體效益的有效提升

信息技術合理地融入小學數學“空間與圖形”知識的教學中，再加上網絡資源的豐富性和交互性優勢性，可讓學生視野更開闊，以此提升課堂教學效率。推進教學節奏，化繁為簡，把節省出的時間都歸還給學生，把數學學習主動權真正交還給學生，讓其可以自由地融入更廣闊的應用空間，進而發現本身數學能力不足之處，從中體會成功和進步過程中的喜悅，而且對于應用信息能力上也可獲得良好的學習和鍛煉。

二、小學數學“空間與圖形”課程教學中信息技術的應用

（一）情境創設，激發學習積極性

在數學教學中，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提供教學素材，同時還要給予靈活應用，在課堂教學中進行情境創設，讓學生能更直觀地學習數學知識點。

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

又如，在《圓的認識》一課的教學中，教師可先讓學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。學生在觀察后會相互間激烈地討論，每位學生都因此大笑不停。最后教師把畫面的圓輪換成了橢圓形，同學看完后都紛紛說：“車輪換成這種形狀不行，人坐在車里會承受得了嗎？”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地引導啟發，喚醒學生深埋在心底的探究欲望，對于引導學生高效地參與學習有著積極的作用，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生學習效果。

（二）整合教學資源，為學生學習提供需要

過去用的教學方法，因客觀因素的影響，使得教師根本無法設計出豐富、個性化、有深度的練習，但是應用信息技術，只要教師能夠合理地整合教學資源，就能夠輕松地解決此問題。如，在《三角形的分類》教學中，教師可應用多媒體實施分層教學。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。猜這屬于什么三角形。首先為學生展出一個三角形，并且僅將其中一角露出（如圖2），這時引導學生對此三角形所屬類型進行判斷。

圖2　《三角形的分類》課件展示

圖2《三角形的分類》課件展示，學生看到的第一個圖片是一個鈍角，第二個圖片中學生看到的是一個直角，第三個圖片中學生看到的是一個銳角，因此學生一般會認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習，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，由此引導學生積極地深入觀察和思考，通過這樣達到真實的教學和學習效果。

（三）將抽象變為直觀，打破教學困難

1.打破數學概念困難。在小學數學教學中，一定會學到面積、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生而言存在抽象性，這樣學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，無法準確理解高和底間的對應關系。但是通過應用信息技術輔助教師實施數學教學以后，這些問題便能夠有效解決。

如，在《長方體》的教學中，為了能夠讓學生準確地理解體積和表面積具體區別，教師可設計兩幅動畫。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，再結合師生回答，這時學生便會快速地理解體積和表面積間的關系，從而更清晰地掌握兩個概念知識。

2.打破數學公式教學困難。例如，在學習長方體、圓柱體、圓等相關公式的推導過程均可利用多媒體進行直觀地演示，以此提高教學效果。

如，《圓柱的體積》教學中，教師在課堂上先通過多媒體呈現一個圓柱體，并把其分為兩種顏色，其中一半是藍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，學生經過比較分析以后，可以得出一個規律——將圓柱體平均分成細小的等份，將這些細小的等份重新組合，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。教師利用信息技術將圖形變化過程演示出來，將學生引入知識產生過程，提升學生思維能力。

圖3　《圓柱的體積》課件展示

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

例如，在《圓的周長》這一課的學習中，教師可以利用信息技術首先向學生展示18CM、12CM、14CM三個不同直徑的圓，將圓進行滾動演示，三個圓形在一條線段上滾動。圓形滾動時，會依次出現不同的記號，滾動結束后，便會顯示出滾動路徑長度。在演示完以后，學生參考這三個圓環滾動過程，便更容易理解這節課的重點知識。

4.打破練習拓展困難。在復習課中，學過知識的練習和新課練習存在一定的差異性，復習課中的變式題、拓展題、綜合題的占比通常在70%。現時期在學生綜合應用知識能力與素質的培養中，應大力發展學生數學思維，如此也為教師正常有序實施差異化教學增加困難。合理應用信息技術可以將抽象知識以直觀形象的方式展現出來，直觀生動地呈現學生數學思維過程，以此有效提升學生學習能力。

如，在《圓》這一單元的復習時，教師可這樣設計拓展題：現給出一個不規則的圖形（如圖4），請結合圖中所給數據，計算得出周長。教師先讓學生獨自解題，之后再進行交流。

圖4　《圓》課件展示

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

（四）激發與拓展學生空間思維

1.與傳統的教學優勢進行互補，以激發學生的空間思維

信息技術教學屬于手段而并不是最終目的，與傳統課堂教學相比，兩種教學方式都各有特點。教師如想調動學生主觀能動性，并同時培養學生創造思維，便一定要把傳統課堂同信息技術教學方式優勢互補，促使兩種教學方式各自優勢得到充分發揮，使多媒體設置的問題能夠與學生產生共鳴，以此激發學生思維積極性。所以在教學中，教師可利用信息技術創設具備創造性和探索性的問題情境，充分發揮教師主導作用，激發學生探究積極性，以此高效地進行自主學習。

如，在《正方體與長方體》知識的教學中，應用多媒體課件，動態化地向學生展示一個長方體，并引導學生觀察長方體棱的特點。學生經過初步討論以后，思維會產生快速的碰撞，如此激發學生急于求得答案的迫切心理。之后教師便可利用課件向學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，以此進行驗證。這樣可讓學生更加直觀并且形象地認識長方體棱的具體特點，在演示完成后，給出正確答案的學生會產生愉快的觀呼聲，但是沒有給出正確答案的學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，學生便可以快速地總結出長方體棱具體特點。

在這個教學過程中，教師進行了合理引導，借助多媒體優勢性，讓課件和教材內容實現有機的融合，以此激發學生空間思維能力，并同時提升整體教學效率，以此促進教學實現最優化。

2.豐富教學內容，以此拓展學生空間思維

信息技術可以為拓展性學習創設更多條件及空間，通過這樣為學生提供探究復雜問題和多角度理解數學思想的契機，豐富學生數學教學內容和數學探索視角。教師可在此過程中積極地激勵并同時引導學生借助多媒體課件進行自主的學習，除此還可讓學生借助網上論壇平臺進行討論，及記錄學習日記和反思數學學習過程。另一方面，教師也可安排學生借助網絡查閱和借鑒與教學內容有關的各類資源，如找一些適合當下所學知識的習題練習等。歸根結底，通過信息技術的應用，不但使學習方式和內容更豐富，使學生信息素養得到有效提升，同時更深層地拓展學生思維空間。

三、結語

總體來說，小學數學“空間與圖形”課程教學中，教師需不斷地增強信息技術與學科的充分融合，在此過程中要合理地應用信息技術，從而提高教學質量和效果，應科學施教促進課堂教學最優化。

[1] 張文娟.淺談信息技術在小學數學教學中的運用技巧——＂空間與圖形"教學案例[J].學周刊,2016(9):182-183.

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