小学数学“空间与图形”课程教学中信息技术的应用分析

2022-02-14刘煜

读写算(上) 2022年1期

刘　煜

刘煜

（福州市台江实验小学,福建福州350004）

“空间和图形”知识的学习一直是小学数学学科教学中的一个难点内容，然而，将信息技术有效地引入小学数学学科的“空间与图形”教学，恰好可以充分地解决这一教学困境。结合这些情况，本文通过案例分析的形式，分析了信息技术在小学数学“空间与图形”课程教学中的应用并提出通过“情境创设，激发学习积极性”“整合教学资源，为学生学习提供需要”“将抽象变为直观，打破教学困难”等对策突破小学数学教学中的难点，以期为小学数学空间与图形课教学效果及质量的提升提供一定的参考。

小学数学；计算机信息；技术空间；图形课程应用

小学数学的“空间与图形”课程教学内容，对学生空间想象思维力的培养是非常重要的，同时也是现时期教学中的难点。以往的教学是教师准备教具，或是在黑板上画图及板书的形式让学生练习习题，之后再辅助教师的相应解说。如此，教师的备课工作困难程度在不断增大，而且学生对于知识的理解也更费力，教学效果并不理想。而信息技术能实现信息共享、拓宽知识面，具有诸多优势。应用信息技术对于小学数学“空间和图形”课程教学的优化和全面提高教学效果具有非常大的作用及价值。

一、信息技术在小学数学“空间与图形”课程教学中的应用优势

（一）利于提高学生观察力

观察过程中应基于某种目的，并且有组织有计划，更深入了解和掌握某对象的一种知觉过程。在小学数学的“空间与图形”知识学习中，观察具备的作用是非常重要的，学生从看图再到识图这一过程中都与观察是密不可分的。多媒体好比魔术师一般，具备处理图像、文本、视频、动画和声音的综合性能力，除此还具有非常强大的感染力与表现力。如在小学数学“空间与图形”的教学中应用多媒体技术，能够在屏幕上将运动事物静止化，将静止事物变得运动化，通过这样提高学生观察的计划性、目的性，除此对于教师教学过程的合理调控也非常有利。

（二）利于提高学生理解能力

小学生在数学“空间与图形”知识学习中，表现出的理解能力都是调用各种不同的感官实现的，利用创设情景、基于思维充分地认识和掌握新知识。所以，在数学“空间与图形”的教学中，教师应重视直观形象，将课本中一些抽象文字描绘及静止图像转变成具体并且直观的一种动态过程。不但构建了空间观念，提升空间想象力，而且还向学生渗透更宽广的思想，让学生清楚地看清和学得更加明白。

（三）利于拓展学生想象力

想象力其实就是基于知觉材料，经过重新组合以后，而创设出一种全新的形象能力。想象属于思维的一种特殊形式，在数学“空间与图形”知识的教学中，只有充分地激发学生思维，才可以让学生思维迸发出新的想象，但是多媒体教学本身所具备的直观形象较易让学生接受。

（四）利于学生认知结构的不断完善

多媒体技术可以更形象模拟思维世界，并同时再现思维过程。数学“空间与图形”知识前后都存在很密切的联系，而且具有较强逻辑性。因此在教学中，教师恰当地应用多媒体化静为动，让学生深入地理解各个知识点间的内在关系，把零散的知识点融入原知识体系中，通过这样使认知结构更完善。

（五）利于数学整体效益的有效提升

信息技术合理地融入小学数学“空间与图形”知识的教学中，再加上网络资源的丰富性和交互性优势性，可让学生视野更开阔，以此提升课堂教学效率。推进教学节奏，化繁为简，把节省出的时间都归还给学生，把数学学习主动权真正交还给学生，让其可以自由地融入更广阔的应用空间，进而发现本身数学能力不足之处，从中体会成功和进步过程中的喜悦，而且对于应用信息能力上也可获得良好的学习和锻炼。

二、小学数学“空间与图形”课程教学中信息技术的应用

（一）情境创设，激发学习积极性

在数学教学中，教师可通过对图片、声音、视频、动画等多媒体素材的提炼和有机整合为教学提供教学素材，同时还要给予灵活应用，在课堂教学中进行情境创设，让学生能更直观地学习数学知识点。

如，在《长方形和正方形的面积》教学中，教师可先用多媒体在屏幕上投放篮球场图，学生在看到图片以后，会觉得非常熟悉，这时教师可向学生提问：“如小明绕篮球场走一周，他应该走多远？”课件中显示路线，重点闪烁并同时发出风铃声，这时学生注意力会更加集中，教师再向学生提问：“要求的是什么？怎样求？”在这些问题的引导下，学生求知欲更强烈。接下来，教师又问学生：“结合这幅图可以提出怎样的问题呢？”以此引出本节课的重要知识点——面积。

又如，在《圆的认识》一课的教学中，教师可先让学生观看各种车子的车轮，所有车轮都是圆的，之后提出把车轮换成三角形，或是正方形。学生在观察后会相互间激烈地讨论，每位学生都因此大笑不停。最后教师把画面的圆轮换成了椭圆形，同学看完后都纷纷说：“车轮换成这种形状不行，人坐在车里会承受得了吗？”这时教师抛出问题：“为什么轮子是圆的，而不是三角形、正方形？”通过教师这样循序渐进地引导启发，唤醒学生深埋在心底的探究欲望，对于引导学生高效地参与学习有着积极的作用，从而更深入地理解及掌握圆这种图形的具体特征，以此更高效地提高学生学习效果。

（二）整合教学资源，为学生学习提供需要

过去用的教学方法，因客观因素的影响，使得教师根本无法设计出丰富、个性化、有深度的练习，但是应用信息技术，只要教师能够合理地整合教学资源，就能够轻松地解决此问题。如，在《三角形的分类》教学中，教师可应用多媒体实施分层教学。第一层，课件（如图1）。判定下列三角形类型。

图1　《三角形的分类》课件展示

第二层，提升练习。猜这属于什么三角形。首先为学生展出一个三角形，并且仅将其中一角露出（如图2），这时引导学生对此三角形所属类型进行判断。

图2　《三角形的分类》课件展示

图2《三角形的分类》课件展示，学生看到的第一个图片是一个钝角，第二个图片中学生看到的是一个直角，第三个图片中学生看到的是一个锐角，因此学生一般会认为图一是一个钝角三角形，图二是一个直角三角形，图三是一个锐角三角形。因此教师可展示第三幅图，其实这也是钝角三角形。教师让学生观看多媒体展示的第三幅图演变过程。通过这样更深入地理解锐角三角形一定要满足“三个角都是锐角”这个条件。尽管这两层均属于判断三角形分类的学习，然而形式却并不相同，同一问题反映出的信息也是存在差异的，由此引导学生积极地深入观察和思考，通过这样达到真实的教学和学习效果。

（三）将抽象变为直观，打破教学困难

1.打破数学概念困难。在小学数学教学中，一定会学到面积、周长、体积、棱和高等概念知识，因为概念知识对感性思维的小学生而言存在抽象性，这样学生理解起来便会非常困难，较易把周长和面积概念搞混，分不清体积和表面积的不同，无法准确理解高和底间的对应关系。但是通过应用信息技术辅助教师实施数学教学以后，这些问题便能够有效解决。

如，在《长方体》的教学中，为了能够让学生准确地理解体积和表面积具体区别，教师可设计两幅动画。首先第一幅是把一个长方体放到一个盛水容器中，这时水面会上升；而第二幅图则是把同一长方体的六面展开，并同时把每一面都涂上颜色。之后围绕体积与面积这两个概念，再结合师生回答，这时学生便会快速地理解体积和表面积间的关系，从而更清晰地掌握两个概念知识。

2.打破数学公式教学困难。例如，在学习长方体、圆柱体、圆等相关公式的推导过程均可利用多媒体进行直观地演示，以此提高教学效果。

如，《圆柱的体积》教学中，教师在课堂上先通过多媒体呈现一个圆柱体，并把其分为两种颜色，其中一半是蓝色而另一半则是棕色，之后再将其平分成十六份，并展开拼成一个与长方体相似的形状。还可将其平分成三十二份，之后再拼成一个全新的立体图形。（如图3）在演示中，学生经过比较分析以后，可以得出一个规律——将圆柱体平均分成细小的等份，将这些细小的等份重新组合，得到一个长方体。再按照计算长方体的公式计算圆柱体的底面积和高。教师利用信息技术将图形变化过程演示出来，将学生引入知识产生过程，提升学生思维能力。

图3　《圆柱的体积》课件展示

3.数学思想方法的有效融入。在小学数学“空间与图形”课程的教学中，很多公式推导通常都会涉及中学阶段的数学思想方法，对于这些只能意会给学生，却无法用语言进行清晰讲解，如此在常规教学中这一问题都会是教师皱眉的一件事。而多媒体的应用从中解决了知识点复杂化的问题，更好地帮助教师辅助教学。

例如，在《圆的周长》这一课的学习中，教师可以利用信息技术首先向学生展示18CM、12CM、14CM三个不同直径的圆，将圆进行滚动演示，三个圆形在一条线段上滚动。圆形滚动时，会依次出现不同的记号，滚动结束后，便会显示出滚动路径长度。在演示完以后，学生参考这三个圆环滚动过程，便更容易理解这节课的重点知识。

4.打破练习拓展困难。在复习课中，学过知识的练习和新课练习存在一定的差异性，复习课中的变式题、拓展题、综合题的占比通常在70%。现时期在学生综合应用知识能力与素质的培养中，应大力发展学生数学思维，如此也为教师正常有序实施差异化教学增加困难。合理应用信息技术可以将抽象知识以直观形象的方式展现出来，直观生动地呈现学生数学思维过程，以此有效提升学生学习能力。

如，在《圆》这一单元的复习时，教师可这样设计拓展题：现给出一个不规则的图形（如图4），请结合图中所给数据，计算得出周长。教师先让学生独自解题，之后再进行交流。

图4　《圆》课件展示

这个拓展题目极其考验学生的空间思维能力，对于这方面欠缺的学生来说比较有难度。在反馈时，教师应用多媒体技术动态、直观地演示学生的思维过程，学生由此认识此不规则图形。通过平移大半圆和小半圆，可以恰好拼凑成小圆与大圆，就是把不规则图形周长的求解转化求解直径为3cm、半径为3cm的两个圆周长和。利用直观形式向学生展示，这时学习困难的一些学生也会很轻松地了解和掌握所学理论及知识，在知识应用中，学生们会再次更深层地了解和认识周长知识，清楚掌握如何应用平移或是转化的方法解决问题，以此让学生的知识根基更扎实，并且更具扩张性。

（四）激发与拓展学生空间思维

1.与传统的教学优势进行互补，以激发学生的空间思维

信息技术教学属于手段而并不是最终目的，与传统课堂教学相比，两种教学方式都各有特点。教师如想调动学生主观能动性，并同时培养学生创造思维，便一定要把传统课堂同信息技术教学方式优势互补，促使两种教学方式各自优势得到充分发挥，使多媒体设置的问题能够与学生产生共鸣，以此激发学生思维积极性。所以在教学中，教师可利用信息技术创设具备创造性和探索性的问题情境，充分发挥教师主导作用，激发学生探究积极性，以此高效地进行自主学习。

如，在《正方体与长方体》知识的教学中，应用多媒体课件，动态化地向学生展示一个长方体，并引导学生观察长方体棱的特点。学生经过初步讨论以后，思维会产生快速的碰撞，如此激发学生急于求得答案的迫切心理。之后教师便可利用课件向学生展示一组闪烁的长方体棱，把这组棱合理地移动到同水平线上，以此进行验证。这样可让学生更加直观并且形象地认识长方体棱的具体特点，在演示完成后，给出正确答案的学生会产生愉快的观呼声，但是没有给出正确答案的学生会对知识有一个正确并且深入的了解。对剩下两组棱，无须教师再演示，学生便可以快速地总结出长方体棱具体特点。

在这个教学过程中，教师进行了合理引导，借助多媒体优势性，让课件和教材内容实现有机的融合，以此激发学生空间思维能力，并同时提升整体教学效率，以此促进教学实现最优化。

2.丰富教学内容，以此拓展学生空间思维

信息技术可以为拓展性学习创设更多条件及空间，通过这样为学生提供探究复杂问题和多角度理解数学思想的契机，丰富学生数学教学内容和数学探索视角。教师可在此过程中积极地激励并同时引导学生借助多媒体课件进行自主的学习，除此还可让学生借助网上论坛平台进行讨论，及记录学习日记和反思数学学习过程。另一方面，教师也可安排学生借助网络查阅和借鉴与教学内容有关的各类资源，如找一些适合当下所学知识的习题练习等。归根结底，通过信息技术的应用，不但使学习方式和内容更丰富，使学生信息素养得到有效提升，同时更深层地拓展学生思维空间。