核心素養視角下初中圖形與幾何教學中信息技術應用探究

沈婧

【摘要】近幾年，信息技術大力發展，初中數學教學應緊追時代發展步伐，面向數學教學，全面應用現代技術，深化學生對知識的理解和記憶，基于學生的情況巧妙整合有關技術.信息技術的應用可提升教學成效，特別是在圖形與幾何教學中的效果更加明顯.本文依托核心素養這一大背景，圍繞初中圖形與幾何教學，探究信息技術的相關應用問題，希望可為圖形與幾何教學提供參考.

【關鍵詞】核心素養；信息技術；初中教學

基于核心素養，教育教學活動更加注重學生自主探究、解決問題能力的培養，而信息技術的應用有利于學生數學能力的培養.信息技術具有聲頻、音頻和數據處理等不同功能，可推動數學課程教學.將信息技術應用到數學教學中，可將信息技術的文本和圖形等各種優勢充分發揮出來，轉變學生的思維模式，增強自主學習意識與創新能力.迎合課程改革的趨勢，學習數學最有效的方法就是把信息技術和新課程理念加以整合.

1 初中圖形與幾何教學現狀

圖形與幾何教學可培養、活躍學生的思維，經由相關教學可深化學生在數學知識方面的理解.從教學活動而言，教師應把教材內容和現實生活緊密整合到一起，啟迪學生的思維，鍛煉學生的解題能力.現有的教學內容應在學生良好的狀態下完成講授，只有學生真正理解了，才能形成深刻的記憶.培養抽象思維是現有最主要的教學任務.然而，很大一部分教師在開展教學活動時緊緊圍繞教材著手，學生在思維能力培養方面的認知較淺，在圖形與幾何問題中的認知也停留在教材中，致使學生整體成績并未有太大提升，在數形結合內容上的積極性并不是很高.雖然我國倡導教學創新，注重學生的自主性，但在教學實踐中表現出的教學水平有待提高，教學內容以教材為主，缺少有效地引導，教學形勢仍然較為單一，片面強調教材內容，缺少對學生自主理解與實踐應用的關注.

2 信息技術的應用意義

在初中數學教學中，信息技術的應用已經變得越來越重要.信息技術的發展為學生的學習提供了更多的機會和資源，可以激發學生學習數學的興趣，提升學生的自主探究能力，幫助學生更好地理解和掌握數學知識，同時也可以為教師提供更多的教學工具和資源，提高了教學的效率和效果.

2.1 可優化教學內容

學生的學習不單純局限在教材中，雖然教材中的內容可以迎合學生的基本需求，但在現實生活中所遇到的知識要求學生獨立探索.為此，在教學實踐中，教師應不斷優化教學內容，逐步豐富學生的認知架構.而多媒體的應用可拓寬學生獲得知識的路徑，以往的教學教師比較注重理論講授，缺少自主探索，致使最終的學習效率并不是很高.基于此種情況，應對教學活動進行革新，應用多媒體，利用視頻和軟件等完成演示和講解，調動學生的學習積極性.同時，當學生產生疑問以后，還可在互聯網上得到更加全面和具體的答案，這不僅能豐富學生的認知，而且能深化學生的理解.

數學歷史一般較為枯燥，單純的理論講授可能有些片面，此時，可在互聯網上搜集數學故事，經由視頻加以呈現，以此促進學生的理解.數學的學習絕非只有公式運算，還應注重理性思維的發展，幫助學生形成較強的邏輯思維能力.為此，廣大教師應依托教材進行深入的挖掘，引導學生養成科學的思考習慣.應用多媒體有助于上述目標的達成，并能優化教學內容.

2.2 可激發學習興趣

初中階段的學生正處在青春期，尚未形成良好的習慣，廣大教師應及時、合理引導，使其形成科學的學習習慣.而信息技術的應用可激起學生內在的求知欲、激發學習興趣，達成全面發展.尤其在講授幾何圖形內容時，可將多媒體的價值完全發揮出來，利用軟件制作的圖形更加規范，整體的效果也更加理想.實際學習過程中可獨立探索，借助教學研究軟件創設自主學習平臺，鼓勵學生多多總結，激發學習興趣，最終提升學習成效.

2.3 可促進思維發展

在數學教學活動中有效應用信息技術可激發學生的求知欲望，以幾何畫板為例，它可將幾何圖形動態化及數形相互整合，為學生創設一個深入探索的環境，經由多變式課件啟迪學生的思維，幫助學生從不同層面展開探究，增強解決問題的能力.圖形與幾何內容在初中數學教學中占據著重要位置，其計算證明通常涉及不同的幾何圖形，實際解題過程中應正確畫出圖形.因客觀條件的作用，原有的課堂教學活動大多依托圓規和三角板等進行作圖，這既耗時耗力，也對教師的繪畫水平提出了較高的要求，還極有可能產生誤差，影響學生的理解，阻礙其思維發展.信息技術教學中包含較多的畫圖工具，教師可進行動態、立體和多樣化展示.

例如

以“軸對稱”內容為例，可利用Flash軟件模擬制作蝴蝶，帶領學生一起觀察蝴蝶翅膀張開和閉合時的形態，并加以分析，概括出軸對稱圖形的基本內涵和主要性質，明確軸對稱圖形的常用判定方法.隨后，再通過PowerPoint為學生展示故宮、鳥巢和蘇州園林等著名建筑，一邊欣賞建筑的壯美，一邊尋找內部隱藏的知識.與此同時，教師應適當啟發學生，使其通過探究完成知識的學習，明確數學和現實生活之間的關聯.

3 信息技術的應用對策

3.1 創造輕松的氛圍，激起學習欲望

欲望是開展學習的動力源泉，只要學生保持身心愉悅、無拘無束，則其思維便會發生強烈的撞擊，產生火花，實現創新教學.為此，教師應在日常教學活動中和學生保持良好的關系，尊重學生的主體性，利用信息技術，適當獎勵與鼓舞，以此激起學生內在的欲望.

例如

以“直線和圓的位置關系”內容為例，可設計以下問題讓學生思考：直線和圓共計存在幾個公共點，具體包含哪幾種位置關系？當學生進行討論以后，可利用信息技術展示前期制作的課件，隨著舒緩優美的音樂，在地平線上慢慢升起了一輪紅日，紅日有時會被地平線分割為兩部分，有時和地平線緊貼，有時又會離開地平線.在這種輕松、愉悅的氛圍中學生很快便確立了直線與圓的三種位置關系，踴躍回答，相互補充，整個課堂的教學效果良好.

3.2 化無形為有形，提升自主探究能力

基于核心素養面向學生提出了更高的標準，要求學生能夠運用數學知識解決實際問題、尋找數學規律.在數學教學活動中，以思維能力的培養為主，但思維能力培養離不開實踐和認知.巧妙運用信息技術，能夠將復雜的圖形具體化，以便學生觀察對比、探究總結，還能發展模型建構能力，深化在數學知識方面的理解.

例如

以“點的軌跡”內容為例，很大一部分學生無法在腦海中形成具體的軌跡，不清楚軌跡究竟是什么.此時，可借助幾何畫板來填補這一空白，幾何畫板能動態呈現直線或者射線，并能注明軌跡上的點所滿足的條件，此種直觀、清晰的呈現，可將抽象無形的內容變為具體和形象的內容，有利于教學重難點內容的攻破.

又如，“展開與折疊”內容，由于正方體具有11種展開圖，學生無法通過動手操作將其完全探索出來.可先鼓勵學生自主探索，隨后通過幾何畫板完整呈現，大幅提升了教學成效.學習圓柱側面展開圖內容時，也可借助幾何畫板加以呈現，幫助學生明確其側面展開圖為長方形，培養學生的空間觀念，并促進后期最短路徑問題的學習.另外，對于空間想象力薄弱和接受能力不強的學生，可利用電腦多次觀看，反復學習，將重難點完全攻克下來，提高學習質量.

數學實驗過程完整再現知識發生發展軌跡，將抽象單一的內容具體化、形象化，這降低了整體的學習難度，且通過探究帶領學生不斷感悟，學習數學思想方法，培養推理能力，建立幾何直觀，增強數學素養，形成優良的思維品質，最終建立科學的學習觀.

3.3 運用多種工具，提升教學成效

只有主體能夠有效運用工具，并將其與現有活動緊密整合，方能成為有力工具.對于圖形與幾何的教學，廣大教師應依托教學內容與學生的認知，靈活運用多媒體改進課堂教學，提高教學成效.

例如

以“認識三角形”內容為例，基于授課內容與方式，選取西沃白板與幾何畫板這兩種課件，相互補充，發揮各自的優勢.對三角形三條中線的位置關系進行探究時，可提前制作幾何畫板，引導學生獨立制作和三角形相關聯的線段，分析總結其中蘊藏的規律，再通過幾何畫板加以驗證，培養了學生的空間意識，鍛煉了其邏輯推理能力，并提升了解決問題的能力.實際授課過程中，教師可通過西沃授課助手自主調控電腦與課件，不受空間限制，隨時都能上傳或者投屏，交流互動十分密切，學生之間也能取長補短.鈍角三角形高線內容是本節的重難點，為此，教師可提前準備畫高線的視頻，既包含有聲的，也有無聲的，在臺前先展示有聲課件，隨后鼓勵學生將鈍角三角形高線畫出，再反復播放無聲課件，通過多次觀看前期可能不是很清晰的學生也會逐漸掌握要點.當利用幾何畫板學習和驗證三角形內容和知識點以后，部分學生會有種意猶未盡的感覺，可能想嘗試研究四邊形、五邊形等其他多邊形內角和.因課堂時間有限，無法在課堂上一一探索，此時，教師在備課環節可將有關幾何畫板課件均制作出來，生成二維碼，發布到家長群，以供學生課后研究，迎合學生的個性化需求.

3.4 展示數學文化，增強審美意識

數學中包含很多美的事物，只要認真觀察、用心體會便能發現.為達成上述目標，應以數學的眼光看待周邊的事物，并利用數學方法探索實際問題.全面運用多媒體，有效挖掘教學內容，融入圖形與幾何自身的文化價值，幫助學生建立優良的情感態度與科學的審美意識.

例如

可以把勾股定理、圓周率等代表性知識點制作成短視頻，利用課堂時間進行播放，經由觀看，讓學生認清數學知識背后深厚的歷史淵源，明確這些數學知識是前人的智慧結晶，從中體會數學自身的文化內涵與歷史價值，體會幾何在數學發展與社會進步中發揮出的價值，提升了對數學的熱愛度，全面展現數學的育人價值.

4 結語

綜上所述，信息技術于初中數學教學活動中發揮著重要作用，把信息技術應用到課堂教學活動中是當前廣大教師的主要任務，充分發揮信息技術的優勢，構建生動具體的教學情境，調動學習自主性，減輕學生的學習負擔，主動交流合作，全面優化學習氛圍，大幅提升課堂效果，在培養學生核心素養、增強探究能力方面具有深遠的意義.

【安徽省教育信息技術研究課題 （AH2023090）：核心素養導向下信息技術賦能初中數學圖形與幾何教學實踐研究】

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