信息技术在小学数学“图形与几何”教学中的应用策略探究

【摘要】信息技术在小学数学“图形与几何”教学中的应用，可以有效提高学生的学习兴趣，促进学生深度理解数学知识.文章首先介绍信息技术在“图形与几何”教学中的优势，包括多媒体技术、数字化技术、电子白板技术等的广泛应用，以及微课等多媒体信息技术教学方式的推动力.同时，探讨信息技术在“图形与几何”教学中的原则，包括个性学习原则、实践学习原则、协作学习原则.最后提出信息技术在“图形与几何”教学中的应用策略，包括创设数字化互动学习环境、利用虚拟实验、引入微课学习资源，旨在优化教学过程，激发学生的学科自信心和主动性，培养空间观念.

【关键词】信息技术；小学数学；“图形与几何”

引 言

《义务教育数学课程标准（2022年版）》的出台突显了信息技术在教育领域的重要地位.教育的目标不仅仅是传授知识，更是培养学生的创新能力、综合素养和解决问题能力.在这一背景下，信息技术的运用变得尤为关键.因此，在小学数学教育中，充分利用现代信息技术不仅是课程设计的需要，更是教学实施的必然趋势，为课堂提供强有力的技术支持.因此，教师应积极探讨信息技术在小学数学“图形与几何”教学中的应用，通过整合先进的信息技术手段，提高学生的学科学习兴趣和深度理解.

一、信息技术应用于“图形与几何”教学的原则

（一）个性化学习原则

个性化学习原则强调利用信息技术创造一个灵活的学习环境，以满足每名学生的独特需求和学习风格.通过信息技术，教师可以根据学生的个体差异，提供个性化的学习资源和任务，并根据学生的学习进度、兴趣和能力调整教学内容的难度和形式，确保每名学生都能在适宜的水平上取得进步.

在“图形与几何”教学中，个性化学习原则可以通过定制化的教学资源，如个性化的图形与几何问题，帮助学生更深入地理解和应用几何概念.信息技术可以提供交互式的学习体验，让学生在自己的步调下探索和建构知识，从而更好地实现个性化学习的目标.

（二）实践性学习原则

实践性学习原则强调学生通过实际操作和体验来建构知识，信息技术在这一原则下可以提供丰富的虚拟实验和模拟体验.在“图形与几何”教学中，学生可以利用电子白板、虚拟实验软件等工具进行几何图形的构建和操作，观察图形的变化，从而更深刻地理解几何概念.同时，信息技术还能够支持学生参与实际的问题解决，设计和制作数学模型，解决现实世界中的几何问题.通过这样的实践性学习，学生能够将抽象的几何理论与实际情境相结合，提高他们的问题解决能力和创新能力.

（三）协作学习原则

协作学习原则强调学生之间以及学生与教师之间的合作和互动.信息技术为协作学习提供了丰富的工具和平台.在“图形与几何”教学中，学生可以通过在线协作平台共同解决问题，分享观点和思考，促进对几何概念的深入理解.而遵循协作学习原则，教师可以设计具有团队性质的项目和任务，通过信息技术平台实现学生之间的远程合作.这种形式的学习有助于培养学生的团队协作能力，同时通过学生之间的相互交流，促使其更全面地理解几何概念和知识.

二、信息技术在“图形与几何”教学中的应用策略

（一）创设数字化互动学习环境

教师可以利用电子白板、智能投影仪等数字化工具创设一个互动的学习环境，在此环境中，利用图形软件绘制生动的几何图形，通过实时展示和互动演示，激发学生对图形的兴趣.学生可以在电子白板上进行几何图形的实时构建、变换，从而更直观地理解几何概念.这种互动学习环境不仅使得教学过程更生动，同时促进学生积极参与，提高学科理解深度.

课堂开始，教师准备18根1m长的木棍，电子白板和智能投影仪.

师：同学们，今天我们要通过一个小游戏来探究长方形的周长和面积之间的关系.请注意电子白板上的内容.

教师展示18根木棍围成长方形的图形，并记录周长和面积的相关数据.

师：我们有18根1m长的木棍，现在可以用它们来围成不同的长方形.请你们想一想，有哪些不同的设计方案.

学生积极思考，提出不同的长方形设计方案.

师：很好！现在，让我们一个个来摆一摆，看看每种长方形都是什么样的.

学生分别使用木棍摆出各种设计的长方形，教师实时记录.

师：非常棒！现在，我们看到了不同的设计方案，也摆出了不同的长方形.请你们回答一下，这些长方形的周长一定吗？

学生1：不一定，因为木棍的摆放方式不同，周长也会不同.

师：非常正确！周长取决于木棍的摆放方式.那么，面积呢？

学生2：面积也会不同，因为长方形的长和宽不同.

师：很好！我们通过这个小游戏发现，不同的长方形有不同的周长和面积.现在，我有一个问题要请你们思考：有没有一种设计，使得周长相同的情况下，面积最大？

学生思考一会儿.

学生3：我觉得正方形可能满足这个条件.

师：很有见地！正方形是一种特殊的长方形，它的四条边都相等.现在，我们通过这个小游戏初步了解了周长和面积的关系.

教师切换至电子白板，展示数学公式和知识点推导.

师：现在，让我们通过数学公式来总结一下.对于一个长方形来说，我们知道：

周长（P）：周长是长方形四条边的总长度，可以用公式表示为P=2L+2W，其中L代表长，W代表宽.

面积（A）：面积是长方形占据的平方单位的数量，可以用公式表示为A=L×W，其中L代表长，W代表宽.

师：通过小游戏的实践，我们发现了这两者之间的关系.在周长公式中，看到两倍长（2L）加上两倍宽（2W），而在面积公式中，看到长乘宽（L×W）.这两个公式体现了周长和面积之间的关系，而且通过实际操作，能够更加深刻地理解这一关系.

在创设数字化互动学习环境的过程中，教师利用电子白板、智能投影仪等数字化工具，通过实时展示和互动演示，成功激发了学生对几何图形的兴趣.通过一个有趣的小游戏，学生参与了实际的木棍摆放活动，深刻理解了不同设计方案下周长和面积的变化.在这个过程中，学生不仅积极思考，提出不同的设计方案，还通过实际操作摆放木棍，直观感受到了几何概念的变化.而通过数学公式的总结，教师成功地将实际操作与理论知识相结合，让学生更系统地理解了长方形的周长和面积之间的关系.通过电子白板的展示，学生对数学公式有了更加清晰的认识.

（二）利用虚拟实验

利用虚拟实验，让学生在虚拟环境中进行实际的几何操作和观察.这类软件可以模拟几何图形的构建、变换、旋转等过程，为学生提供一个实验的平台，使他们能够在不同条件下观察和探索几何现象.通过这种亲身体验，学生能更深刻地理解几何概念，培养实际问题解决能力.

师：同学们，今天我们将通过虚拟实验来探究圆的面积公式.请注意电脑屏幕上的操作.

教师展示电脑屏幕，打开几何画板软件.

师：我们知道，圆是一个特殊的几何形状，而计算圆的面积是数学中的一个重要问题.首先，我们来看一下一个完整的圆.

教师在电脑上绘制一个完整的圆.

师：如果我们要计算圆的面积，可以怎么做呢？有没有一种巧妙的方法？

学生1：可以画一个正方形，让圆和正方形有相同的面积.

师：很聪明的想法！那我们就来尝试一下，如何将圆等分切拼成一个正方形呢？

教师在电脑上使用几何画板软件将圆等分切拼.

师：大家看，我们通过切分，将圆拼成了多个小扇形.现在，如果我们继续切分，会发生什么呢？

学生2：图形会变得越来越接近正方形.

师：对的！我们可以通过不断增加切分的份数，使得图形越来越接近正方形.这就是一个动态的过程.

教师在电脑上不断增加切分的份数.

师：随着切分份数的增加，图形越来越接近正方形.这时，我们就可以说，圆的面积接近于正方形的面积.

在这次虚拟实验中，通过电脑软件模拟了圆的面积计算过程.首先尝试将圆等分切拼成一个正方形，通过不断增加切分的份数，使图形逐渐接近正方形.这个过程生动展示了圆的面积与正方形的面积之间的关系.

在具体操作中，利用几何画板软件展示了圆的等分过程，通过动态的视觉效果，学生更直观地理解了圆的面积是如何逐步逼近一个正方形的面积的.这种亲身体验的学习方式有助于学生更深刻地理解几何概念，培养了实际问题解决能力.

（三）引入微课学习资源

通过微课和在线学习资源，教师可以向学生提供高质量、有趣味的数学视频和教学资源.这种形式的教学能够激发学生的学科兴趣，提供更灵活的学习方式.学生可以随时随地通过互联网学习，根据自己的节奏巩固几何知识.同时，教师也可以通过在线平台进行监控和评估，了解学生的学习进度，更好地进行个性化指导.

教师打开电脑，准备播放微课视频.

师：在这段微课中，我们将通过更生动的方式，以图像和动画的形式展示三角形边长关系的原理.请大家认真观看，如果有不明白的地方可以随时提问.

（微课视频播放）

学生拿出平板电脑，进入微课互动环节.

学生：（操作小棒）老师，我选了8cm，5cm，4cm这三根小棒，感觉能围成三角形.

师：很好！其他同学呢？

学生：我选了5cm，4cm，2cm，也能围成三角形.

学生：我选的是8cm，4cm，2cm，但是不能围成三角形.

学生：我选择的是8cm，5cm，2cm，也不能围成三角形.

师：非常好！任意两根小棒的长度和要大于第三根小棒的长度.所以，你可以在练习中把每两根小棒的长度相加，看是否大于第三根小棒，这样就能判断是否可以围成三角形.

生：谢谢老师，我明白了！

师：非常好，同学们，请继续完成微课的互动练习，如果有疑问随时向我提问.

教师再次打开电脑，展示三角形边长的计算公式.

师：现在，我们来看一下关于三角形边长的计算公式.在三角形中，我们通常用a，b，c来表示三条边的长度.如果a，b，c是一个三角形的三条边，那么有一个重要的公式，叫作三角形不等式定理，它表示为：a+b>c，b+c>a，c+a>b.

这个公式说明了任意两边之和要大于第三边，这与我们之前通过实验和微课学到的知识是一致的.这个定理在判断能否构成三角形的时候非常有用.

学生：老师，这个定理看起来很简单，但感觉很有用.

师：是的，这个定理是解决关于三角形边长的问题时的基础.我们可以通过这个定理来判断三条边能否构成一个三角形，也能在解决实际问题中应用.在学习中，理论和实际应用相结合总是更有力量.

在课堂上，教师通过微课视频展示了三角形边长关系的原理，而学生通过参与微课互动，完成相关练习和问题.这种互动方式使学生更加积极主动地参与学习，提高了学习效果.同时，在学生实际操作后，教师巧妙地引导学生提出问题，例如在选取三根小棒时的困扰，从而深入讨论了构成三角形的条件.学生通过实践操作和微课的引导，逐渐理解了任意两边之和大于第三边的原理，形成了对三角形边长关系的深刻认识.

结 语

信息技术在“图形与几何”教学中的应用不仅能提升学生的学习兴趣，还加强了学生的数学核心素养.信息技术的应用在小学数学“图形与几何”教学中不仅仅是为了教学的创新，更是为了构建更具活力和适应性的教育体系.通过数字化手段，将抽象的数学概念具体呈现，让学生在实践中深化理解.这种全面融合信息技术的教学方法将有助于培养学生的创新能力、解决问题能力，为其未来的学科学习打下坚实的基础.

【参考文献】

[1]李玥仪.信息技术在小学数学“图形与几何”教学中的应用[J].中小学电教，2023（12）：42-44.

[2]陆钰婷.小学数学“图形与几何”小组合作学习现状与对策研究：以第二学段为例[D].扬州：扬州大学，2021.

[3]田娇玲.信息技术与小学数学课堂深度融合的策略探究[J].教师教育论坛，2020，33（12）：60-62.