信息技術環境下初中數學圖形與幾何單元結構化教學的探討

袁良同

【摘要】眼下，信息技術已經廣泛運用至各個行業及領域，為人們的學習、生活與工作提供了諸多便利.在教育教學中，隨著網絡的日益普及，再加上多媒體設備配備的逐漸齊全，信息技術環境已經初步形成，這為教育改革與課堂教學指明新的發展方向.在初中數學圖形與幾何教學中，以研究圖形特征與變換規律為主，教師可借助信息技術環境的優勢推進單元結構化教學，輔助學生更好地學習幾何知識，增強他們的空間觀念，使其形象思維得以發展.本文針對信息技術環境下初中數學圖形與幾何單元結構化教學作出探討，并分享相應的案例.

【關鍵詞】信息技術；初中數學；單元教學

單元結構化教學指的是以特定主題或者大任務為統領，側重于教材單元，不僅可以是課本中固有的單元，也可以是重新整合教學內容以后的新單元，不過都要對教材內容進行分析與優化，制定單元教學目標與結構化的教學規劃，帶給學生多樣化的學習體驗，使其建立完善的數學知識結構，培育他們的數學學科核心素養.初中數學課程主要包括代數與幾何兩大部分，其中幾何以研究各種常見平面圖形為主，教師可在信息技術環境下開設單元結構化教學，本文以人教版初中數學教材中的“平移”“軸對稱”“旋轉”等教學內容為例，圍繞“圖形的變換”開設單元結構化教學，在信息技術助力下高效率完成各項教學任務.

1 單元建構

1.1 整合教學，建構單元

針對信息技術環境下的初中數學圖形與幾何單元結構化教學來說，首要任務便是積極分析和研讀課本知識，以教材內容為基本依托，把握好知識要點之間的結合點，擺脫固有內容的束縛，篩選出存在密切聯系的教學內容.通過對教材內容的整合總結出單元結構化的教學資源，促使知識點之間聯系得更為密切，方便學生建立結構化知識體系，實現數學知識結構的系統化.

在人教版初中數學教材中圖形的變換主要體現在三個地方，分別是七年級下冊第五章“相交線與平行線”中5.4“平移”；八年級上冊第十三章“軸對稱”；九年級上冊第二十三章“旋轉”.平移、軸對稱、旋轉在現實生活中都十分常見，屬于圖形變換的具體表現，特別是圖形發生平移和旋轉時大小與形狀均沒有變化，軸對稱圖形則是一類沿著平面圖形一條直線折疊后，直線兩旁部分可以互相重合的圖形.對此，教師先對教材內容進行整合，確定新的單元主題為“圖形的變換”，帶領學生在生活情境中獲得直觀、真實的體驗，使其了解圖形的平移、軸對稱與旋轉的相關知識，掌握概念與性質，讓他們找到知識點之間存在的聯系及差異，可以處理一些簡單的生活化問題.

1.2 分解內容，劃定課時

單元結構化教學通常由若干個課時構成，當組建好單元具體教學內容之后，教師需從整體角度出發展開深入分析，安排好課時，及每個課時的具體教學內容，做好充足的教學準備工作，在“圖形的變換”單元結構化教學中，教師可設定以下幾個課時：

第1課時：結合學生實際學習情況，組建多個合作學習小組，明確小組內的角色分工，介紹知識背景.教師利用信息技術手段展示一些生活中的平移、軸對稱與旋轉現象，由此創設情境揭示新課主題，介紹知識背景及具體教學內容，每個小組結合實際學習需求選擇不同的學習任務，共同探討和明確學習計劃.而且教師應注重每個小組的合作學習情況，重點講解圖形是怎么變換的，使其順利突破合作學習中遇到的障礙，讓他們學會合作學習.

第2～8課時：其中第2～3課時以講授圖形的平移為主，第4～5課時主要講解圖形的軸對稱，第6～7課時則教學圖形的旋轉，最后一個課時是總結課.教師在各節課教學中都要圍繞信息技術展開，以核心知識點為中心展開探索，在探索過程中，需把握好課前、課中、課后各個教學時機，設計問題與制定任務，帶給學生多樣化的學習體驗，并及時了解每個小組的具體學習情況，實時指導和點撥.當小組完成學習任務之后，教師應要求學生及時歸納與匯報學習成果，運用自評、互評等多樣化評價方式.最后一步是教師帶領學生梳理學習過程，使其對所學內容加以整理，有利于他們建立結構化知識體系.

1.3 設定目標

教學目標統領著一切教學活動的開展，明確的單元結構化教學目標，不僅能夠為整個教學流程指明方向，還能夠為教學評價提供參考依據.當確定好教學內容以后，教師應從整體視角出發，結合實際教學內容與數學學科核心素養的幾個維度制定教學目標，具體到“圖形的變換”這一單元結構化教學中來說，可設定以下幾個教學目標：

（1）經過觀察、分析、動手操作、互動與抽象等多種學習活動，理解和掌握平移、軸對稱與旋轉的相關理論知識，培養幾何直觀與數學抽象素養；

（2）經過學習圖形的變換，了解圖形發生平移、軸對稱和旋轉時，大小和形狀均無變化，培養數學抽象、空間觀念與幾何直觀素養；

（3）觀察與分辨中心對稱和旋轉圖形的不同，分別感知具體意義，也就是關于某點中心對稱，知道兩者的聯系和不同；

（4）能夠在方格紙上畫出平移以后的圖形，關于某點中心對稱的圖形，關于某條直線成軸對稱的圖形，培養創新意識、應用意識與空間觀念；

（5）體會圖形變換，感知兩大圖形疊合的意義，培養空間觀念與幾何直觀素養；

（6）體驗生活中的實踐活動，根據生活現象進一步認識平移、軸對稱和旋轉現象，知道數學來源于生活，又為生活提供服務，培養學生應用數學的意識.

2 踐行方案

2.1 課前學習

在信息技術環境下的初中數學圖形與幾何單元結構化教學中，教師要從課前環節切入，圍繞“圖形的變換”布置課前學習任務，驅使學生合作學習，幫助他們做好課堂學習新知識的準備工作.

例如 以“平移”這部分教學內容為例，因為在實際生活中，圖形平移現象隨處可見，教師可要求學生利用手機拍攝或者通過網絡渠道搜集一些生活中的平移現象，如：滑動門，推拉窗，電梯運動，升國旗，空中纜車等，使其在課堂上相互交流和分享，同步采用信息技術手段將這些平移現象在大屏幕展示出來，為他們接下來的課堂正式學習做好充足準備，引起學生求知渴望.

2.2 營造情境

情境能夠讓學生迅速進入到課堂學習活動中，良好的教學情境可以調動他們的學習興趣與熱情.在初中數學教學中，創設情境的手段有很多，比如實物、模型、語言描述、音樂、圖片、視頻和動畫等，教師可結合具體教學內容與需求靈活選擇和使用，為枯燥乏味的數學課堂注入更多趣味元素，激起學生的學習興趣，使其在興趣導向下自覺、踴躍地融入到情境中，主動參與新知識的學習，讓他們初步了解新課主題，做好單元結構化教學的鋪墊工作.

例如 在 “平移”教學時，教師可利用信息技術手營造情境，在大屏幕上展現一些生活中常見的平移現象，如，跳房子、俄羅斯方塊、飛行棋等游戲，從情境中引出問題：請你們回憶和描述一下這幾個游戲情形，出現了什么運動現象？讓學生描述過程中增進數學認知，找到共同點，使其發現游戲中都存在平移現象，思考平移是什么？同步利用信息技術放大展示俄羅斯方塊游戲中的場景，指導他們一起歸納，指出平移是物體沿著某一方向發生的位置移動，然后教師給出平移的標準概念.這樣在信息技術環境下，通過播放生活中平移現象的畫面，把學生帶入到真實情境之中，驅使他們深入探究平移知識，使其深刻理解平移的定義.

2.3 引出任務

針對信息技術環境下的初中數學圖形與幾何單元結構化教學來說，引出學習任務是相當關鍵的一個環節，任務是學生學習新知識的主要內驅動力，教師可根據生活背景與具體教材內容精心設計與布置一系列任務，呈現出多元化的課堂學習，讓學生在任務導向下主動思考和探究，高效學習數學知識，培養他們的數學學科核心素養.在“圖形的平移”教學實踐中，教師可以生活中的游戲為背景，打造趣味性數學課堂，引入平移相關知識，且搭配相應的學習任務，分別：解救三角形、移動火柴變新字、設計游戲場地等.

例如 以“解救三角形”這一學習任務為例，教師可利用信息技術手段在多媒體設備大屏幕上展示如圖1所示的圖形，出示任務：請按照箭頭方向移動△ABC到△A1B1C1的位置，分析△ABC與△A1B1C1之間的關系.提出任務以后，由學生先猜測、再討論，在任務驅動下，他們將會聯想到平移的概念，據此分析△ABC與△A1B1C1之間的關系，使其獨立思考、分析后同小組成員之間相互交流，分享各自的發現.然后教師隨機挑選一名同學親自動手操作多媒體設備加以驗證，展示移動三角形ABC的過程.

在這一環節中，教師在信息技術環境下引出學習任務，能夠讓學生自主學習和合作探究，他們在這一過程中可以遷移數學認知，在觀察和分析中歸納結論，并潛移默化地培育學生數學核心素養.

2.4 匯報成果

匯報成果即為學生對自己的學習成果進行展示，教師可以及時了解他們在本節課中的實際學習情況，有的放矢地進行指導和點撥，使其達到深度學習的效果.當提出“解救三角形”這一學習任務后，教師需給予學生充裕的思考時間和探究空間，讓他們合作研究和交流，所有成員均要主動分享各自的看法，使其思維發生摩擦，共同總結在學習活動中的收獲.之后，教師就應及時組織學生匯報學習成果.

在這一環節，教師組織學生認真匯報學習成果，深入研究平移圖形中對應點、角與線段的特征和關系，使其深刻理解新知識，同時鍛煉他們的數學抽象能力與思維能力.

2.5 實施評價

對于信息技術環境下的初中數學圖形與幾何單元結構化教學而言，教學評價需貫穿始終，教師需引入多元化評價體系，不僅有教師評價，還有學生自評和互評等，當他們學生進行學習成果匯報時進行及時評價，當有小組代表展示完本組學習成果以后，可由本組其他成員進行評價，指出本組的亮點，反思不足之處，再由其他小組成員加以評價，進行補充或者改進，然后是教師進行點評，并根據實際情況選用不同的評價方式，產生激勵和促進的作用，促進教學效果的升華.

3 結語

在信息技術環境下的初中數學圖形與幾何單元結構化教學活動中，教師應以信息技術為基本依托，結合幾何知識的特征與初中生的身心發展規律及認識特點制定整體教學規劃，圍繞核心知識建構出大單元教學內容，設定科學合理的教學目標，注重現代信息技術手段和傳統教學方式的協調使用，轉變知識的呈現形式，不斷豐富教學途徑，將圖形與幾何教學內容變得更為生動、形象和直觀，使其更好地學習新知識，繼而助推他們系統化掌握所學內容.

【本文系2022年度安徽省教育信息技術研究課題“信息技術環境下初中圖形與幾何單元結構化教學實踐研究”的階段性研究成果，課題編號“AH2022028”】

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