幾何畫板在小學數學教學中的應用實踐

幾何畫板是作圖和實現動畫的輔助教學軟件，是小學數學教學的重要輔助工具之一。運用幾何畫板開展教學活動可以激發學生學習興趣并提高學生理解能力，有效提高教學效果;運用幾何畫板可以培養小學生的數形結合思想等優秀數學思維，為學生日后深入學習奠定堅實的基礎;運用幾何畫板可以通過“動態幾何”培養學生的深入思考能力與自主學習能力，是提高學生核心素養的重要方式。小學數學教師要充分認識到幾何畫板的價值并將其運用到教學活動中，將學生培養成具有優秀學科素養和綜合能力的人才。

數學是一門具有較多抽象概念的基礎學科，小學數學具有多圖形、多概念、多數字、多文字等特征，小學生理解能力有限，多元素混合教學會增加學生的學習難度，甚至扼殺學生學習熱情與興趣[1]。小學數學教師可以充分利用幾何畫板這種高科技教學輔助設備，通過簡單直觀的方式提高學生理解能力，將抽象的概念具體化、復雜的問題簡單化，在激發學生學習興趣的同時提高教學效果。

一、當前小學數學教學中存在的問題

小學是數學教育的啟蒙階段，也是培養學生數學思維和綜合能力的黃金時期，但當前大部分小學數學教師忽視了興趣、思維和能力的培養工作，教師以提高學生成績和解題技巧為主要目標開展教學活動，導致現階段很多小學生出現不善思考、不會創新等不良情況[2]。

小學階段學生認知理解能力有限，難以理解抽象的數學概念，因此數學學習較為吃力，大部分教師在教學活動中忽視了學生的年齡特點，仍以傳統方式進行授課，口述講解的教學方式難以激發學生的聯想，難以提高學生理解能力，難以提高教學效果[3]。部分教師可以認識到多樣化教學方式的重要性，但缺乏優化課堂設計的能力，在缺乏節奏把控的情況下趣味教學活動反倒造成秩序混亂、教學效果不佳等不良情況出現。

二、幾何畫板在小學數學教學中應用的優勢

（一）提高學生認知理解能力

小學數學教師可以利用幾何畫板將抽象的數學概念具體化，在提高學生認知理解能力的同時降低學習難度，從而提高教學效果[4]。

例如，在“軸對稱圖形”的教學活動中，傳統板書也可以繪制圖形，但缺少圖形運動和折疊功能，使學生只能通過聯想進行學習，無形中增加了學生的學習難度，利用幾何畫板的“動態幾何”功能可以將圖形進行折疊變換，讓學生直觀認識到平面內沿一條直線折疊，兩邊部分可以完全折疊的圖形為軸對稱圖形。通過直觀的圖形變換可以幫助學生理解抽象的數學概念，在提高教學效果的同時可以加快教學進度。教師可以通過圖形變換功能展示軸對稱圖形和中心對稱圖形并引導學生思考兩種圖形的區別，通過自主思考和學習，學生可以發現軸對稱圖形和中心對稱圖形有明顯區別，但也有特殊情況。軸對稱圖形是將圖形進行折疊，中心對稱圖形則是將圖形進行旋轉，但小學課本中長方形、正方形、圓形、菱形等圖形既是軸對稱圖形，又是中心對稱圖形。通過幾何畫板的運用可以有效提高學生理解能力并提高教學效果。

（二）培養學生的數形結合思想

數形結合思想是常用的數學思想之一，也是提高學生數學綜合素養的基本因素之一。數形結合思想是運用圖像的直觀性展示抽象的數量關系，運用數字的準確性解釋圖形的特定屬性[5]。以圖形教學為例，教師可以利用幾何畫板的圖形變換功能培養學生的數形結合思想。學生在學習圖形時對性質和形狀會有基本了解，但在具體解題過程中經常出現錯誤，教師可以利用幾何畫板的圖形運動提高學生理解能力。以“平行四邊形”為例，教師可以將四條邊的長度標記在圖形旁邊并以某頂點為中心進行圖形運動，通過各條邊的數字變換，學生可以清楚地認識到兩組對邊相等的圖形為平行四邊形，正方形、長方形和菱形都是平行四邊形的特殊形式，當四條邊長運動到相同長度的時候會出現正方形和菱形。利用幾何畫板進行圖形運動的方式可以有效培養學生的數形結合思想并提高學生理解和應用圖形的能力。

（三）激發學生學習興趣

幾何畫板與傳統教學輔助工具不同，其具有豐富的色彩和較強的靈活性。幾何畫板以點、線、圓為基本元素，小學數學教師可以對這些基本元素進行組合、拆分和變換，在提高教學效果的同時有效激發學生學習興趣。

例如，在“復式統計表”的教學活動中，教師可以通過幾何畫板的色彩和移動性激發學生學習興趣。以統計班級內男女生喜愛的活動為例，教師可以用黃色制作男生喜歡活動的表格，用紅色制作女生喜歡活動的表格，通過圖形運動的方式將兩個單獨表格組成一個復式表格，通過豐富的色彩和趣味形式激發學生學習興趣并提高教學效果，讓學生可以通過相同色彩找尋單獨表格提供的數據，有效提高學生理解和應用能力。

三、幾何畫板運用于小學數學教學的方法與策略

（一）在概念講解過程中應用幾何畫板

教師可以充分利用幾何畫板的優勢提高理論知識的教學效果。小學階段的理論知識是對日常生活的概括，是建構在圖形認識上的總結，教師可以運用幾何畫板將枯燥的語言轉化為生動的圖形，通過豐富的色彩和多變的圖形提高學生理解能力和教學效果。

例如，在“認識鐘表”的教學活動中，教師可以運用幾何畫板繪制常見鐘表并用不同色彩展示不同指針，紅色加粗線條代表時針、黃色粗線條代表分針、藍色細線條代表秒針，綠色標注刻度，直觀的顏色可以加深學生對抽象概念的理解，也可以簡化教師的講解過程。運用線條可以有效提高學生理解能力。“因為跑得快、運動多，所以細線條最瘦，一直在運動;細線條跑了一圈粗線條才動一下，因此粗線條要比細線條胖一點;因為不愛運動因此加粗線條最胖，粗線條跑了60圈加粗線條才動一下。”通過有趣的圖形和生活化的語言可以幫助學生理解鐘表運行規律并提高學生認識鐘表的能力。

在“克與千克”的教學活動中，教師可以通過幾何畫板繪制天平圖形，通過物體重量變化激發學生學習興趣并提高理解能力。克與千克并非我國傳統的計量單位，大部分人在日常生活中常用兩、斤等方式計算重量，不同計量方式會給小學生學習增加難度并帶來困擾，教師可以通過幾何畫板展示不同計量單位之間的關系，在提高教學效果的同時培養學生應用能力。教師可以用幾何畫板繪制天平，一個顆粒代表一克置于天平的一端，在另一端放置生活常用物品，一個雞蛋是一兩，50個顆粒可以使天平平衡，因此學生可以記住50克就是一兩，學生常吃的干脆面100克一包，需要100個顆粒才能使天平獲得平衡，一瓶礦泉水是一斤左右，需要500個顆粒，因此一斤是10兩，是500克，通過幾何畫板可以有效提高學生理解能力、應用能力，并提高教學效果。

（二）在知識應用過程中應用幾何畫板

小學數學教師可以在知識拓展應用過程中運用幾何畫板，在降低解題難度的同時幫助學生樹立學習自信心。應用題是小學常見的數學題型，可以培養學生思維意識并提高學生運用所學知識解決實際問題的能力，但很多應用題具有一定的復雜性，教師可以利用幾何畫板的特性將復雜的問題簡單化。

例如，在練習行程問題的題目時，教師可以利用幾何畫板繪圖。一輛小汽車從A地開往B地，途中要經過上坡、平地和下坡，小汽車上坡時速為20千米每小時，平地時速為30千米每小時，下坡時速為40千米每小時，去程上坡花費了5小時，平地花費了3小時，下坡花費了2小時，請問從B地返回A地的返程需要多長時間。該題汽車速度存在變量和不變量兩種情況，路況存在上坡、平地、下坡三種情況，教師可以運用幾何畫板將路況繪制出來并用不同顏色進行標注，去程上坡是藍色，平地是綠色，下坡是紅色，但回程顏色則完全相反，通過幾何畫板的圖形，學生可以清晰感受到返程中不同路況的行駛速度并通過分段方式計算最終結果，返程需要[（20×5）÷40]+3+[（40×2）÷20]。在練習應用題過程中應用幾何畫板可以降低題目難度，培養學生數形結合等數學思想，樹立學習學習自信心并提高教學效果，小學數學教師應充分認識到幾何畫板的價值，并將其靈活運用至教學活動中。

四、結語

幾何畫板是教育信息化時代出現的新型教學輔助工具，運用幾何畫板開展小學數學教學活動可以有效激發學生學習興趣，培養學生良好的思維模式并提高學生的數學素養。小學數學教師應不斷提高專業能力和技術手段，與時俱進地借助幾何畫板提高教學效果，將學生培養成符合社會發展需要的綜合型人才。

參考文獻：

[1]王克薇.幾何畫板在小學數學第二學段圖形與幾何教學中的應用研究[D].沈陽：沈陽師范大學，2017.

[2]王正官.幾何畫板在小學數學教學中的應用研究[D].銀川：寧夏大學，2017.

[3]邵桂琳，王鑫鑫.幾何畫板輔助小學數學課堂教學的應用研究[J].中國教育技術裝備，2017（19）：22-23.

[4]馬男.小學數學中幾何畫板的應用研究[J].黑龍江科學，2018，9（3）：138-139.

[5]董永清.幾何畫板在小學數學教學中的應用研究[J].中國校外教育，2018（14）：77，95.