信息技術在小學數學“圖形與幾何”教學中的應用策略探究

【摘要】信息技術在小學數學“圖形與幾何”教學中的應用，可以有效提高學生的學習興趣，促進學生深度理解數學知識.文章首先介紹信息技術在“圖形與幾何”教學中的優勢，包括多媒體技術、數字化技術、電子白板技術等的廣泛應用，以及微課等多媒體信息技術教學方式的推動力.同時，探討信息技術在“圖形與幾何”教學中的原則，包括個性學習原則、實踐學習原則、協作學習原則.最后提出信息技術在“圖形與幾何”教學中的應用策略，包括創設數字化互動學習環境、利用虛擬實驗、引入微課學習資源，旨在優化教學過程，激發學生的學科自信心和主動性，培養空間觀念.

【關鍵詞】信息技術；小學數學；“圖形與幾何”

引 言

《義務教育數學課程標準（2022年版）》的出臺突顯了信息技術在教育領域的重要地位.教育的目標不僅僅是傳授知識，更是培養學生的創新能力、綜合素養和解決問題能力.在這一背景下，信息技術的運用變得尤為關鍵.因此，在小學數學教育中，充分利用現代信息技術不僅是課程設計的需要，更是教學實施的必然趨勢，為課堂提供強有力的技術支持.因此，教師應積極探討信息技術在小學數學“圖形與幾何”教學中的應用，通過整合先進的信息技術手段，提高學生的學科學習興趣和深度理解.

一、信息技術應用于“圖形與幾何”教學的原則

（一）個性化學習原則

個性化學習原則強調利用信息技術創造一個靈活的學習環境，以滿足每名學生的獨特需求和學習風格.通過信息技術，教師可以根據學生的個體差異，提供個性化的學習資源和任務，并根據學生的學習進度、興趣和能力調整教學內容的難度和形式，確保每名學生都能在適宜的水平上取得進步.

在“圖形與幾何”教學中，個性化學習原則可以通過定制化的教學資源，如個性化的圖形與幾何問題，幫助學生更深入地理解和應用幾何概念.信息技術可以提供交互式的學習體驗，讓學生在自己的步調下探索和建構知識，從而更好地實現個性化學習的目標.

（二）實踐性學習原則

實踐性學習原則強調學生通過實際操作和體驗來建構知識，信息技術在這一原則下可以提供豐富的虛擬實驗和模擬體驗.在“圖形與幾何”教學中，學生可以利用電子白板、虛擬實驗軟件等工具進行幾何圖形的構建和操作，觀察圖形的變化，從而更深刻地理解幾何概念.同時，信息技術還能夠支持學生參與實際的問題解決，設計和制作數學模型，解決現實世界中的幾何問題.通過這樣的實踐性學習，學生能夠將抽象的幾何理論與實際情境相結合，提高他們的問題解決能力和創新能力.

（三）協作學習原則

協作學習原則強調學生之間以及學生與教師之間的合作和互動.信息技術為協作學習提供了豐富的工具和平臺.在“圖形與幾何”教學中，學生可以通過在線協作平臺共同解決問題，分享觀點和思考，促進對幾何概念的深入理解.而遵循協作學習原則，教師可以設計具有團隊性質的項目和任務，通過信息技術平臺實現學生之間的遠程合作.這種形式的學習有助于培養學生的團隊協作能力，同時通過學生之間的相互交流，促使其更全面地理解幾何概念和知識.

二、信息技術在“圖形與幾何”教學中的應用策略

（一）創設數字化互動學習環境

教師可以利用電子白板、智能投影儀等數字化工具創設一個互動的學習環境，在此環境中，利用圖形軟件繪制生動的幾何圖形，通過實時展示和互動演示，激發學生對圖形的興趣.學生可以在電子白板上進行幾何圖形的實時構建、變換，從而更直觀地理解幾何概念.這種互動學習環境不僅使得教學過程更生動，同時促進學生積極參與，提高學科理解深度.

課堂開始，教師準備18根1m長的木棍，電子白板和智能投影儀.

師：同學們，今天我們要通過一個小游戲來探究長方形的周長和面積之間的關系.請注意電子白板上的內容.

教師展示18根木棍圍成長方形的圖形，并記錄周長和面積的相關數據.

師：我們有18根1m長的木棍，現在可以用它們來圍成不同的長方形.請你們想一想，有哪些不同的設計方案.

學生積極思考，提出不同的長方形設計方案.

師：很好！現在，讓我們一個個來擺一擺，看看每種長方形都是什么樣的.

學生分別使用木棍擺出各種設計的長方形，教師實時記錄.

師：非常棒！現在，我們看到了不同的設計方案，也擺出了不同的長方形.請你們回答一下，這些長方形的周長一定嗎？

學生1：不一定，因為木棍的擺放方式不同，周長也會不同.

師：非常正確！周長取決于木棍的擺放方式.那么，面積呢？

學生2：面積也會不同，因為長方形的長和寬不同.

師：很好！我們通過這個小游戲發現，不同的長方形有不同的周長和面積.現在，我有一個問題要請你們思考：有沒有一種設計，使得周長相同的情況下，面積最大？

學生思考一會兒.

學生3：我覺得正方形可能滿足這個條件.

師：很有見地！正方形是一種特殊的長方形，它的四條邊都相等.現在，我們通過這個小游戲初步了解了周長和面積的關系.

教師切換至電子白板，展示數學公式和知識點推導.

師：現在，讓我們通過數學公式來總結一下.對于一個長方形來說，我們知道：

周長（P）：周長是長方形四條邊的總長度，可以用公式表示為P=2L+2W，其中L代表長，W代表寬.

面積（A）：面積是長方形占據的平方單位的數量，可以用公式表示為A=L×W，其中L代表長，W代表寬.

師：通過小游戲的實踐，我們發現了這兩者之間的關系.在周長公式中，看到兩倍長（2L）加上兩倍寬（2W），而在面積公式中，看到長乘寬（L×W）.這兩個公式體現了周長和面積之間的關系，而且通過實際操作，能夠更加深刻地理解這一關系.

在創設數字化互動學習環境的過程中，教師利用電子白板、智能投影儀等數字化工具，通過實時展示和互動演示，成功激發了學生對幾何圖形的興趣.通過一個有趣的小游戲，學生參與了實際的木棍擺放活動，深刻理解了不同設計方案下周長和面積的變化.在這個過程中，學生不僅積極思考，提出不同的設計方案，還通過實際操作擺放木棍，直觀感受到了幾何概念的變化.而通過數學公式的總結，教師成功地將實際操作與理論知識相結合，讓學生更系統地理解了長方形的周長和面積之間的關系.通過電子白板的展示，學生對數學公式有了更加清晰的認識.

（二）利用虛擬實驗

利用虛擬實驗，讓學生在虛擬環境中進行實際的幾何操作和觀察.這類軟件可以模擬幾何圖形的構建、變換、旋轉等過程，為學生提供一個實驗的平臺，使他們能夠在不同條件下觀察和探索幾何現象.通過這種親身體驗，學生能更深刻地理解幾何概念，培養實際問題解決能力.

師：同學們，今天我們將通過虛擬實驗來探究圓的面積公式.請注意電腦屏幕上的操作.

教師展示電腦屏幕，打開幾何畫板軟件.

師：我們知道，圓是一個特殊的幾何形狀，而計算圓的面積是數學中的一個重要問題.首先，我們來看一下一個完整的圓.

教師在電腦上繪制一個完整的圓.

師：如果我們要計算圓的面積，可以怎么做呢？有沒有一種巧妙的方法？

學生1：可以畫一個正方形，讓圓和正方形有相同的面積.

師：很聰明的想法！那我們就來嘗試一下，如何將圓等分切拼成一個正方形呢？

教師在電腦上使用幾何畫板軟件將圓等分切拼.

師：大家看，我們通過切分，將圓拼成了多個小扇形.現在，如果我們繼續切分，會發生什么呢？

學生2：圖形會變得越來越接近正方形.

師：對的！我們可以通過不斷增加切分的份數，使得圖形越來越接近正方形.這就是一個動態的過程.

教師在電腦上不斷增加切分的份數.

師：隨著切分份數的增加，圖形越來越接近正方形.這時，我們就可以說，圓的面積接近于正方形的面積.

在這次虛擬實驗中，通過電腦軟件模擬了圓的面積計算過程.首先嘗試將圓等分切拼成一個正方形，通過不斷增加切分的份數，使圖形逐漸接近正方形.這個過程生動展示了圓的面積與正方形的面積之間的關系.

在具體操作中，利用幾何畫板軟件展示了圓的等分過程，通過動態的視覺效果，學生更直觀地理解了圓的面積是如何逐步逼近一個正方形的面積的.這種親身體驗的學習方式有助于學生更深刻地理解幾何概念，培養了實際問題解決能力.

（三）引入微課學習資源

通過微課和在線學習資源，教師可以向學生提供高質量、有趣味的數學視頻和教學資源.這種形式的教學能夠激發學生的學科興趣，提供更靈活的學習方式.學生可以隨時隨地通過互聯網學習，根據自己的節奏鞏固幾何知識.同時，教師也可以通過在線平臺進行監控和評估，了解學生的學習進度，更好地進行個性化指導.

教師打開電腦，準備播放微課視頻.

師：在這段微課中，我們將通過更生動的方式，以圖像和動畫的形式展示三角形邊長關系的原理.請大家認真觀看，如果有不明白的地方可以隨時提問.

（微課視頻播放）

學生拿出平板電腦，進入微課互動環節.

學生：（操作小棒）老師，我選了8cm，5cm，4cm這三根小棒，感覺能圍成三角形.

師：很好！其他同學呢？

學生：我選了5cm，4cm，2cm，也能圍成三角形.

學生：我選的是8cm，4cm，2cm，但是不能圍成三角形.

學生：我選擇的是8cm，5cm，2cm，也不能圍成三角形.

師：非常好！任意兩根小棒的長度和要大于第三根小棒的長度.所以，你可以在練習中把每兩根小棒的長度相加，看是否大于第三根小棒，這樣就能判斷是否可以圍成三角形.

生：謝謝老師，我明白了！

師：非常好，同學們，請繼續完成微課的互動練習，如果有疑問隨時向我提問.

教師再次打開電腦，展示三角形邊長的計算公式.

師：現在，我們來看一下關于三角形邊長的計算公式.在三角形中，我們通常用a，b，c來表示三條邊的長度.如果a，b，c是一個三角形的三條邊，那么有一個重要的公式，叫作三角形不等式定理，它表示為：a+b>c，b+c>a，c+a>b.

這個公式說明了任意兩邊之和要大于第三邊，這與我們之前通過實驗和微課學到的知識是一致的.這個定理在判斷能否構成三角形的時候非常有用.

學生：老師，這個定理看起來很簡單，但感覺很有用.

師：是的，這個定理是解決關于三角形邊長的問題時的基礎.我們可以通過這個定理來判斷三條邊能否構成一個三角形，也能在解決實際問題中應用.在學習中，理論和實際應用相結合總是更有力量.

在課堂上，教師通過微課視頻展示了三角形邊長關系的原理，而學生通過參與微課互動，完成相關練習和問題.這種互動方式使學生更加積極主動地參與學習，提高了學習效果.同時，在學生實際操作后，教師巧妙地引導學生提出問題，例如在選取三根小棒時的困擾，從而深入討論了構成三角形的條件.學生通過實踐操作和微課的引導，逐漸理解了任意兩邊之和大于第三邊的原理，形成了對三角形邊長關系的深刻認識.

結 語

信息技術在“圖形與幾何”教學中的應用不僅能提升學生的學習興趣，還加強了學生的數學核心素養.信息技術的應用在小學數學“圖形與幾何”教學中不僅僅是為了教學的創新，更是為了構建更具活力和適應性的教育體系.通過數字化手段，將抽象的數學概念具體呈現，讓學生在實踐中深化理解.這種全面融合信息技術的教學方法將有助于培養學生的創新能力、解決問題能力，為其未來的學科學習打下堅實的基礎.

【參考文獻】

[1]李玥儀.信息技術在小學數學“圖形與幾何”教學中的應用[J].中小學電教，2023（12）：42-44.

[2]陸鈺婷.小學數學“圖形與幾何”小組合作學習現狀與對策研究：以第二學段為例[D].揚州：揚州大學，2021.

[3]田嬌玲.信息技術與小學數學課堂深度融合的策略探究[J].教師教育論壇，2020，33（12）：60-62.