几何画板在小学数学教学中的应用实践

2022-11-24王娟

新课程 2022年24期

王娟

（兰州市七里河区安西路小学，甘肃兰州）

几何画板是作图和实现动画的辅助教学软件，是小学数学教学的重要辅助工具之一。运用几何画板开展教学活动可以激发学生学习兴趣并提高学生理解能力，有效提高教学效果；运用几何画板可以培养小学生的数形结合思想等优秀数学思维，为学生日后深入学习奠定坚实的基础；运用几何画板可以通过“动态几何”培养学生的深入思考能力与自主学习能力，是提高学生核心素养的重要方式。小学数学教师要充分认识到几何画板的价值并将其运用到教学活动中，将学生培养成具有优秀学科素养和综合能力的人才。

数学是一门具有较多抽象概念的基础学科，小学数学具有多图形、多概念、多数字、多文字等特征，小学生理解能力有限，多元素混合教学会增加学生的学习难度，甚至扼杀学生学习热情与兴趣[1]。小学数学教师可以充分利用几何画板这种高科技教学辅助设备，通过简单直观的方式提高学生理解能力，将抽象的概念具体化、复杂的问题简单化，在激发学生学习兴趣的同时提高教学效果。

一、当前小学数学教学中存在的问题

小学是数学教育的启蒙阶段，也是培养学生数学思维和综合能力的黄金时期，但当前大部分小学数学教师忽视了兴趣、思维和能力的培养工作，教师以提高学生成绩和解题技巧为主要目标开展教学活动，导致现阶段很多小学生出现不善思考、不会创新等不良情况[2]。

小学阶段学生认知理解能力有限，难以理解抽象的数学概念，因此数学学习较为吃力，大部分教师在教学活动中忽视了学生的年龄特点，仍以传统方式进行授课，口述讲解的教学方式难以激发学生的联想，难以提高学生理解能力，难以提高教学效果[3]。部分教师可以认识到多样化教学方式的重要性，但缺乏优化课堂设计的能力，在缺乏节奏把控的情况下趣味教学活动反倒造成秩序混乱、教学效果不佳等不良情况出现。

二、几何画板在小学数学教学中应用的优势

（一）提高学生认知理解能力

小学数学教师可以利用几何画板将抽象的数学概念具体化，在提高学生认知理解能力的同时降低学习难度，从而提高教学效果[4]。

例如，在“轴对称图形”的教学活动中，传统板书也可以绘制图形，但缺少图形运动和折叠功能，使学生只能通过联想进行学习，无形中增加了学生的学习难度，利用几何画板的“动态几何”功能可以将图形进行折叠变换，让学生直观认识到平面内沿一条直线折叠，两边部分可以完全折叠的图形为轴对称图形。通过直观的图形变换可以帮助学生理解抽象的数学概念，在提高教学效果的同时可以加快教学进度。教师可以通过图形变换功能展示轴对称图形和中心对称图形并引导学生思考两种图形的区别，通过自主思考和学习，学生可以发现轴对称图形和中心对称图形有明显区别，但也有特殊情况。轴对称图形是将图形进行折叠，中心对称图形则是将图形进行旋转，但小学课本中长方形、正方形、圆形、菱形等图形既是轴对称图形，又是中心对称图形。通过几何画板的运用可以有效提高学生理解能力并提高教学效果。

（二）培养学生的数形结合思想

数形结合思想是常用的数学思想之一，也是提高学生数学综合素养的基本因素之一。数形结合思想是运用图像的直观性展示抽象的数量关系，运用数字的准确性解释图形的特定属性[5]。以图形教学为例，教师可以利用几何画板的图形变换功能培养学生的数形结合思想。学生在学习图形时对性质和形状会有基本了解，但在具体解题过程中经常出现错误，教师可以利用几何画板的图形运动提高学生理解能力。以“平行四边形”为例，教师可以将四条边的长度标记在图形旁边并以某顶点为中心进行图形运动，通过各条边的数字变换，学生可以清楚地认识到两组对边相等的图形为平行四边形，正方形、长方形和菱形都是平行四边形的特殊形式，当四条边长运动到相同长度的时候会出现正方形和菱形。利用几何画板进行图形运动的方式可以有效培养学生的数形结合思想并提高学生理解和应用图形的能力。

（三）激发学生学习兴趣

几何画板与传统教学辅助工具不同，其具有丰富的色彩和较强的灵活性。几何画板以点、线、圆为基本元素，小学数学教师可以对这些基本元素进行组合、拆分和变换，在提高教学效果的同时有效激发学生学习兴趣。

例如，在“复式统计表”的教学活动中，教师可以通过几何画板的色彩和移动性激发学生学习兴趣。以统计班级内男女生喜爱的活动为例，教师可以用黄色制作男生喜欢活动的表格，用红色制作女生喜欢活动的表格，通过图形运动的方式将两个单独表格组成一个复式表格，通过丰富的色彩和趣味形式激发学生学习兴趣并提高教学效果，让学生可以通过相同色彩找寻单独表格提供的数据，有效提高学生理解和应用能力。

三、几何画板运用于小学数学教学的方法与策略

（一）在概念讲解过程中应用几何画板

教师可以充分利用几何画板的优势提高理论知识的教学效果。小学阶段的理论知识是对日常生活的概括，是建构在图形认识上的总结，教师可以运用几何画板将枯燥的语言转化为生动的图形，通过丰富的色彩和多变的图形提高学生理解能力和教学效果。

例如，在“认识钟表”的教学活动中，教师可以运用几何画板绘制常见钟表并用不同色彩展示不同指针，红色加粗线条代表时针、黄色粗线条代表分针、蓝色细线条代表秒针，绿色标注刻度，直观的颜色可以加深学生对抽象概念的理解，也可以简化教师的讲解过程。运用线条可以有效提高学生理解能力。“因为跑得快、运动多，所以细线条最瘦，一直在运动；细线条跑了一圈粗线条才动一下，因此粗线条要比细线条胖一点；因为不爱运动因此加粗线条最胖，粗线条跑了60 圈加粗线条才动一下。”通过有趣的图形和生活化的语言可以帮助学生理解钟表运行规律并提高学生认识钟表的能力。

在“克与千克”的教学活动中，教师可以通过几何画板绘制天平图形，通过物体重量变化激发学生学习兴趣并提高理解能力。克与千克并非我国传统的计量单位，大部分人在日常生活中常用两、斤等方式计算重量，不同计量方式会给小学生学习增加难度并带来困扰，教师可以通过几何画板展示不同计量单位之间的关系，在提高教学效果的同时培养学生应用能力。教师可以用几何画板绘制天平，一个颗粒代表一克置于天平的一端，在另一端放置生活常用物品，一个鸡蛋是一两，50 个颗粒可以使天平平衡，因此学生可以记住50 克就是一两，学生常吃的干脆面100 克一包，需要100 个颗粒才能使天平获得平衡，一瓶矿泉水是一斤左右，需要500 个颗粒，因此一斤是10 两，是500 克，通过几何画板可以有效提高学生理解能力、应用能力，并提高教学效果。

（二）在知识应用过程中应用几何画板

小学数学教师可以在知识拓展应用过程中运用几何画板，在降低解题难度的同时帮助学生树立学习自信心。应用题是小学常见的数学题型，可以培养学生思维意识并提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，但很多应用题具有一定的复杂性，教师可以利用几何画板的特性将复杂的问题简单化。

例如，在练习行程问题的题目时，教师可以利用几何画板绘图。一辆小汽车从A 地开往B 地，途中要经过上坡、平地和下坡，小汽车上坡时速为20 千米每小时，平地时速为30 千米每小时，下坡时速为40 千米每小时，去程上坡花费了5 小时，平地花费了3 小时，下坡花费了2 小时，请问从B 地返回A 地的返程需要多长时间。该题汽车速度存在变量和不变量两种情况，路况存在上坡、平地、下坡三种情况，教师可以运用几何画板将路况绘制出来并用不同颜色进行标注，去程上坡是蓝色，平地是绿色，下坡是红色，但回程颜色则完全相反，通过几何画板的图形，学生可以清晰感受到返程中不同路况的行驶速度并通过分段方式计算最终结果，返程需要［（20×5）÷40］+3+［（40×2）÷20］。在练习应用题过程中应用几何画板可以降低题目难度，培养学生数形结合等数学思想，树立学习学习自信心并提高教学效果，小学数学教师应充分认识到几何画板的价值，并将其灵活运用至教学活动中。