信息技术与小学数学“图形与几何”教学的深度融合
摘要
关键词
信息技术;“图形与几何”;小学数学;融合策略
正文
前言:小学数学“图形与几何”是发展学生落实思维、培养学生空间概念的核心模块,但受到学习内容抽象化、学生思维具象化等因素的影响,学生在面对该模块时,存在畏难情绪,导致学生不能充分掌握该模块知识点。而强化信息技术的应用,便可以有效打破这一困境。下面,本文将对信息技术与小学数学“图形与几何”教学的深度融合路径展开相关探讨。
一、信息技术与小学数学“图形与几何”教学深度融合的现实意义
(一)突破空间认知
小学阶段,是学生“具象思维”向“抽象思维”进行过渡的关键阶段,需要教师引起重视。但传统教学模式以静态板书为主,不仅会导致学生空间想象力受限,还不利于学生抽象思维的培养。教师立足新时期,强化几何画板、AR技术和VR技术等信息技术的应用,可将抽象几何概念具象化,进而可以帮助学生有效建立空间表象,并逐步培养学生的抽象思维[1]。同时,信息技术还支持互动操作和多角度观察,能帮助学生深化对位置关系和图形性质等内容的认识和理解。
(二)优化教育资源
新的历史形势下,教师以信息技术为依托,可切实打破时空限制,获取更多教学资源,从而可以为教学质量的全面提升提供有力支持。同时,教师强化对信息技术的应用,还可以有效弥补传统教具短板,支持学生开展自主探究活动,这既可以满足学生个性化发展需要,还能够有效激发学生内生动力。此外,教师以信息技术为抓手,对教学方案进行设计,还可以切实提升方案设计的科学性,进而能够更好满足学生学习需要[2]。
(三)重构教学模式
将信息技术和教学活动有机融合在一起,可推动教学模式从“单向灌输”转向“互动生成”,进而可以帮助学生在“做中学”中掌握知识、内化知识,并实现推理能力和数学建模等核心素养的切实发展。与此同时,教师依托信息技术,还可以对教学策略进行动态调整,进而能够更好契合学生最近发展区。
二、信息技术与小学数学“图形与几何”教学深度融合的有效路径
(一)精准学情诊断,定位教学难点
新时期,教师要积极利用信息技术对学生的知识盲区和认知水平等进行动态分析,以此生成多维学情画像,并以学期画像为导向,对教学内容、教学方案和教学方法等进行科学设计[3]。在信息技术的支持下,教师既可以充分了解学生的薄弱点,又可以精准锁定教学难点,从而能够为学生打造高质量数学课堂。
如,在“求体积”的教学中,教师可先利用微课视频为学生布置预习任务,并要求学生基于虚拟实验室进行“不规则物体排水法测量体积”的模拟操作。学生操作过后,教师则可以基于在线学习系统,对学生的理解深度和操作规范等进行有效识别,并自动生成分层预习报告,教师则可以以报告为导向,对教学方案进行科学设计。如,针对大部分学生存在的“体积和容积理念混淆”的情况,教师则可以在课堂上针对该内容,进行重点讲解,并强化对比演示。同时,教师还可以利用在线学习系统对学生在“体积计算”中的错误类型数据和操作轨迹数据等进行有效收集,并个体与班级的生成学情热力图。这可以帮助教师充分了解学生存在的共性问题,并进一步确定教学重点和教学难点。
(二)可视思维路径,突破认知壁垒
受到内在因素和外在因素的影响,小学生在面对“图形与几何”这一抽象知识点时,存在认知壁垒。针对此种情况,教师可以利用信息化技术将抽象的几何思维过程转化为可视化的操作轨迹,从而帮助学生以直观的方式了解数学知识点和数学规律等,并以此帮助学生突破认知壁垒,促使学生的学习行为从“被动接受”向“主动建构”进行转变。
如,在“求拼接后的图形面积”的知识学习中,教师首先可以利用几何工具生成一个由三角形和长方形组成的不规则图形,并要求学生通过亲自拖曳的方式,将不规则图形进行拆分,得到基本图形(拆分后,系统会自动标准基本图形得的长宽高等),并要求学生对面积进行计算。该方法可以直观地帮助学生学习“分割法”。同时,教师还可以借助几何画板对基本图形通过“平移”、“旋转”后形成的规则图形的过程进行动态演示,以此帮助学生感知“面积守恒”。如,教师可利用几何画板,对一个由梯形和半圆拼接而成的花圃图形进行拖曳——拖动半圆位置使其与梯形组合成完整矩形,并同步向学生展示拖曳前后的面积变化情况,引导学生积极探讨产生误差的原因。这种直观的教学方式既可以更好吸引学生注意力,也可以进一步深化学生对“近似转化”和“精确计算”的理解和认识。
(三)创设动态环境,深化多维交互
教师着眼于学生学习动机的有效激发,强化对增强现实技术和虚拟仿真技术的应用,为学生创设沉浸式学习场景,并支持学生自主进行旋转和缩放等操作,可以进一步培养学生的空间感知能力。同时,在信息技术的支持下,教师还可以组织学生更加灵活地探究复杂空间关系,更好培养学生数学素养。
如,在“图形的旋转”教学中,教师可利用希沃白板精心设计“校对钟表时间”的人机互动活动,并以此为抓手,推动学生从“实物旋转学习”转向“数学表征学习”:首先,利用向学生提出问题:“你可以正确校正钟表上的时间吗?”,并以该问题为切入点,利用希沃白板的数学画板功能为学生布置任务:要求学生能在“数学画板”上拨动钟表指针,实现对钟表时间的自主校正。这种人机互动的教学设计,可以进一步调动学生参与激情,促使学生主动参与:学生1按逆时针方向,拨动指针,调整15分钟(将分针从数字“6”拨到数字“3”);学生2按顺时针方向,拨动指针,调整15分钟(将分针从数字“6”拨到数字“9”)。在学生进行操作后,教师可引导学生观察并思考两位学生在操作上存在哪些相同点和不同点,这可以让学生自主总结出:都是绕点O旋转,并且都是旋转了90度;两个人的旋转方向不同。基于学生自己总结出的结论,教师可以抓住机会总结:“点O”叫旋转中心,“90°”是旋转角度,“逆时针”和“顺时针”是旋转方向,旋转中心、旋转角度、旋转方向合起来称为旋转的三要素。在信息技术的支持下,不仅学生的学习主动性可以被充分激发,学生对知识的印象也会更加深刻。
结束语:信息技术与教学活动进行深度融合已成为教育改革的重要方向。将信息技术和教学活动进行有机结合,既可以为教学注入新的活力,也可以有效帮助学生突破空间认知障碍。未来,教师要进一步探索信息技术与小学数学教学活动的有机融合。
参考文献:
[1] 夏明. 信息技术与小学数学《图形与几何》的教学融合研究[J]. 课堂内外(初中版),2024(8):64-66.
[2] 马亚玲. 借助信息技术优化小学数学图形与几何教学的策略分析[J]. 情感读本,2024(9):87-89.
[3] 谢先璐. “双减”视域下信息技术提升小学数学图形与几何教学课堂成效的策略[J]. 文渊(小学版),2025(3):613-615.
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