幾何畫板在小學數學教學中的應用策略探究

【摘要】幾何畫板是用于作圖、視頻輔助教學的有效教學工具.新課標背景下，將幾何畫板引入小學數學課堂，對于小學生信息素養、幾何直觀、模型意識的發展構成積極促進作用.遵循實踐性與參與性、主體性與合作性、適配性與適度性要求設計教學活動，則能增強教學效果，充分發揮幾何畫板的應用優勢.基于此，依托新課改背景，文章以提升小學數學教學質量為目標，淺談幾何畫板在小學數學教學中的作用、要求和策略.

【關鍵詞】幾何畫板；小學數學；教學應用

幾何畫板是一個用于制作圖像和動畫來輔助教學的軟件，適用于數學學科.在實際備課設計中，教師可以應用幾何畫板軟件繪制平面幾何圖片、展示動態幾何圖像，以此將抽象化數學概念轉化為形象的畫面信息，增強學生對課時學習內容的理解力.應用幾何畫板，能提高小學數學課程設計品質，促使學生多元數學能力和綜合學習能力取得進步與提升.因此，在實際教學中，教師需重視幾何畫板在數學課程設計中的重要作用，以先進性教學工具為課堂增效.

一、幾何畫板在小學數學教學中的作用

（一）積累信息助學經驗，培養學生信息素養

幾何畫板在小學數學教學中的應用有助于在信息化學習方面為學生積累經驗、培養素養.首先，幾何畫板的功能豐富，能將抽象化數學概念以直觀、形象的方式呈現出來，幫助學生更好地理解和掌握.通過使用幾何畫板，學生可以積累大量的幾何信息，形成豐富的助學經驗.其次，幾何畫板還能夠培養學生的信息素養.學生需要學會如何操作幾何畫板、如何獲取和處理幾何信息，這些都是信息素養的重要組成部分.通過長期的訓練和實踐，學生可以逐漸掌握數據處理、信息處理技能，為深入學習數學和跨領域學習打下堅實的基礎.

（二）獲取形象幾何信息，落實幾何直觀目標

幾何直觀是小學數學教學中的核心素養教育目標之一.通過使用幾何畫板教學工具，學生可以直觀地觀察幾何圖形的形狀、大小和位置關系，從而更好地理解幾何概念；此外，幾何畫板還可以幫助學生獲取形象的幾何信息.在傳統的數學教學中，學生往往只能通過想象來理解幾何概念，而幾何畫板可以將數學概念以形象的方式呈現出來，幫助學生更好地理解和掌握.久而久之，學生的幾何直觀素養將能獲得持續性培養.

（三）豐富數學模型感悟，培養學生模型觀念

培養學生模型觀念，是小學階段數學教學的重要任務.通過使用幾何畫板，學生能更為深入地理解和感悟數學模型.幾何畫板還能夠培養學生的模型觀念.學生需學會如何根據實際問題建立數學模型，并運用數學模型進行求解.通過長期的訓練和實踐，學生可以逐漸掌握建模技能，為未來深入學習數學打好能力基礎.

二、幾何畫板在小學數學教學中的應用要求

（一）實踐性與參與性

幾何畫板在小學數學教學中的應用需注重實踐性和參與性.首先，遵循實踐性原則要求教師設計具有實際意義的操作活動，讓學生在數學學習情境中真實操作，與幾何畫板進行互動，在實踐中掌握幾何知識和技能.同時，教師還需遵循參與性要求，鼓勵學生積極參與、主動參與操作活動，激發學生對幾何學習和信息化學習的興趣和積極性.

（二）主體性與合作性

在數學課堂幾何畫板的應用中，教師需注重學生主體性與合作性.首先，在幾何畫板的探究、應用過程中，教師需尊重學生的主體地位，讓學生成為學習的主體，自主選擇操作內容和方式.主體性要求的遵循能使學生深度投入課堂活動中來，形成較好的學習效果；此外，教師還需遵循合作性要求，創設合作完成的幾何畫板探究任務，鼓勵學生之間進行合作與交流，促進學生之間互相學習與進步.

（三）適配性與適度性

在小學數學教學中，科學合理地設計教學活動極為重要.這需要幾何畫板的應用遵循適配性和適度性要求.首先，教師可以根據學生的實際情況和教學目標，選擇適合的操作內容和難度，以確保學生能夠順利完成操作活動.同時，教師還需要根據學生的反饋和表現，適度調整操作內容和難度，確保學生的學習效果.通過合理地應用幾何畫板，教師可以幫助學生更好地理解和掌握數學概念，培養學生的信息素養和模型觀念，為學生的未來發展打下堅實的基礎.

三、幾何畫板在小學數學教學中的應用策略

（一）利用繪圖功能，展現數學要素的形象圖片信息

幾何畫板具有強大的繪圖功能，提供了畫點、畫線、畫圖形等快捷工具.教師能輕松借助該功能完成簡單平面圖像的繪制和組合.在實際教學設計中，教師可以利用這一功能，將數學要素以形象化圖片信息展現出來，幫助學生更好地理解和掌握數學概念與知識.該功能可以應用于情境導入環節，為學生提供可探究性圖像，激活學生學習興趣；教師可以將繪圖功能應用于知識滲透環節，在繪制好的圖像上加標注和說明，以此向學生明確知識概念，建立正確認知.教師還可以利用繪圖功能展示課堂訓練習題，組織學生進行人機互動，解讀習題中的圖像信息，進行知識遷移與應用.以繪圖功能為教學設計的基本功能，能讓學生在實踐中掌握繪制技巧和方法，發揮幾何畫板的基本優勢.

例如，在蘇教版小學數學一年級下冊“認識圖形（二）”小學數學教學活動中，本課教學重點在于引導學生初步認識常見的幾何圖形，教會學生辨識圖形，判斷圖形并在圖形辨識過程中培養學生幾何直觀核心素養與建模意識.在課堂教學中，教師可以分別利用幾何畫板的繪圖功能輔助情境教學環節、問題教學環節和新知教學環節，以提升課堂教學質量.在情境教學環節，教師可以利用幾何畫板進行繪圖，請學生從預設的趣味圖畫中尋找幾何圖形.其畫面如圖1所示：

教師讓學生觀看圖片并分析該圖片中出現的幾何圖形，如：“獅子的耳朵是圓形”“獅子的嘴是梯形”等.學生能從中獲得學習樂趣，進一步展開學習探究；在新知教學環節，教師可以借助幾何畫板的繪圖功能，向學生分別展示標準的正方形、長方形、平行四邊形、圓形、三角形等，以滲透重點知識；在習題演練環節，教師則可以提供多種圖形，供學生分析、對比、辨認，訓練學生對幾何圖形的辨析能力.繪圖功能的使用能向學生生動、具象地展示幾何圖形，增進學生對幾何知識的理解，并為學生樹立正確的數學知識印象.在小學數學教學中靈活利用幾何畫板的繪圖功能輔助課堂教學，能提升課程品質，增強教學的趣味性.

（二）利用動畫功能，展現數學要素的動態變化過程

幾何畫板具備生動的動畫功能，可以將數學要素的動態變化過程以形象、直觀的方式呈現出來.該功能的利用，有助于學生對數學概念有更深入的理解和掌握.教師可以利用幾何畫板的動畫功能，展示數學要素在數學運算、操作過程中發生變化的動態過程，讓學生清晰地感知數學規律，從而加深對課時知識的理解.教師還可以利用動畫功能，幫助學生突破重難點知識，讓學生在觀察、分析、總結的過程中形成深刻印象，降低學習難度.同時，動畫功能的利用也可以增強學生的學習興趣，使課堂教學氛圍更加活躍.

以蘇教版小學數學二年級下冊“數據的收集和整理（一）”一課教學為例，本課教學重點在于讓學生了解生活中數據分析的重要價值，了解數據收集的基本途徑和整理的作用和要求，從而提升對本課知識的認同感，掌握數據收集和整理的簡便方法.為達到教學目標，在新知教學環節，教師可以利用幾何畫板的動畫功能，將數據的收集、整理、分析過程以動態的形式展現出來，幫助學生更好地理解數據的變化趨勢和規律.首先，教師可以設計一個實際的運動場景，如跳繩比賽，讓學生通過觀察比賽過程，了解數據的來源.然后，教師可以利用幾何畫板的動畫功能，將比賽過程中產生的數據動態地收集起來，形成一張數據表格.接著，教師可以通過動畫演示數據的整理過程，如按照一定規則對數據進行分類、排序等，讓學生看到數據從雜亂無章到有序排列的變化過程.

通過靈活運用其動畫功能，教師可以動態演示數據采集與整理的具體思路，予以學生數據收集與整理啟示.幾何畫板的應用能打造出生動、有趣、高效的數學課堂，讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握數學知識，提升數學素養.

（三）利用度量功能，展現數學要素的度量單位參數

幾何畫板的度量功能可以幫助學生更準確地理解數學要素的度量單位參數.通過度量功能，學生可以直觀地看到幾何圖形的長度、角度、面積等度量單位參數，從而加深對度量單位參數的理解和掌握.在學習長度單位時，教師可以利用幾何畫板的度量功能，讓學生測量線段的長度，并觀察不同單位之間的換算關系.通過實際操作和觀察，學生可以更加深入地理解長度單位的概念和換算方法.同時，教師還可以引導學生自己設計圖形，通過度量功能來探索圖形的性質，從而培養學生的創新能力和解決問題的能力.

例如，在蘇教版小學數學三年級上冊“長方形和正方形”教學活動中，本課教學重點在于讓學生掌握矩形周長的計算公式，初步培養學生利用周長公式解決實際問題的能力.為達到此目標，教師可以利用幾何畫板的度量功能來輔助教學，幫助學生更好地掌握周長的計算方法.首先，教師可以利用幾何畫板繪制出由長方形、正方形組合而成的學校平面圖，讓學生觀察圖像并嘗試求出建筑物的周長.而后，教師可以利用度量功能，分別測量出這些圖形的周長，并將結果展示給學生看.通過觀察和比較，學生可以直觀地感受到不同圖形的周長差異，從而加深對周長的理解.接下來，教師可以引導學生利用幾何畫板進行周長的計算.學生可以在幾何畫板中繪制出自己設計的圖形，然后利用度量功能測量出圖形的周長.在測量的過程中，學生可以不斷調整圖形的邊長或形狀，觀察周長的變化，從而探索周長的計算規律.此外，教師還可以利用幾何畫板的度量功能進行課堂練習和鞏固.教師可以設計一些計算周長的練習題，讓學生在幾何畫板中進行實際操作和計算.在該課程教學中，幾何畫板主要為課堂提供度量功能，學生能簡便地獲得周長度量的正確答案，借此探究長方形、正方形的周長求解規律，進行習題訓練與實踐.通過反復練習和鞏固，學生可以更加熟練地掌握周長的計算方法，提高數學運算能力.

（四）利用計算功能，展現數學要素的變量變化關系

幾何畫板的計算功能，可以幫助學生更深入地理解數學要素的變量變化關系.通過計算功能，學生可以觀察到不同變量之間的變化關系，并嘗試建立數學模型來描述這種關系.教師可以在運算法則滲透環節，利用計算功能調整運算法則中的變量，快速求出得數，通過得數的對比分析，培養學生對運算規則的探究意識，促使學生從中得出運算規律和性質.教師還可以運用計算功能進行對列豎式計算、方程計算等計算方式的動態演示，以此使學生形象地解讀數學要素之間變量變化關系.通過這種方式，學生可以更深入地理解數學概念和性質，增強課堂理解力.

以蘇教版小學數學五年級下冊“簡易方程”一課教學為例，本課教學重點旨在讓學生正確解讀方程中未知數“x”在不同情境中的含義，并能利用未知數求解.在方程教學中，教師可以利用幾何畫板的計算功能，將簡易方程的概念和求解過程以動態的形式展現出來，幫助學生更好地理解和掌握方程的基本概念和解法.首先，教師可以預設一個方程問題：“動物園里有一些動物，其中猴子的數量是兔子的兩倍，而兔子的數量是10只，請問猴子有多少只？”.在該問題的探究過程中，學生能結合個人猜想多元列式并給出兔子、猴子的數量值.教師則可以利用幾何畫板的計算功能，將該問題轉化為數學方程，并將正確的答案與學生的答案加以對比.通過設定變量和建立方程，教師可以展示方程求解的過程，并動態地展示出方程解的變化情況.這樣，學生可以更加直觀地理解方程的求解過程，并加深對方程概念的理解.學生可以嘗試找到方程的解，并驗證解的正確性.

通過幾何畫板計算功能的應用，教師能向學生生動地演示方程求解、等號兩邊保持相等的具體演算過程.學生可以在此過程中更加深入地理解方程的概念和求解方法，加深對數學的認識和理解.同時，教師還可以通過設計不同難度和類型的方程題目，讓學生逐步掌握方程的求解技巧，提高數學運算能力.

結 語

綜上所述，通過利用幾何畫板的繪圖、動畫、度量、計算功能，教師可以展現數學要素的形象圖片信息、動態變化過程、度量單位參數、變量變化關系以及變化前后差別，從而使學生更深入地理解數學概念，提高學習效果.總之，幾何畫板在小學數學教學中具有廣泛的應用前景和重要作用.通過合理地應用幾何畫板，教師可以幫助學生更好地理解和掌握數學概念，培養學生的信息素養和模型觀念，為學生的未來發展打下堅實的基礎.

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