浅析信息技术在小学数学空间与图形教学中的作用

浅析信息技术在小学数学空间与图形教学中的作用发布时间：2020-01-06 08:48:20

浅析信息技术在小学数学空间与图形教学中的作用
金阳新区实验学校：张德民

摘要：《数学课程标准》把“空间观念”作为培养学生初步的创新精神和实践能力的一个重要学习内容。我们传统的教学方法如使用教具等使学生空间观念的形成难度相对比较大，学生空间观念形成的过程过于简单化与形式主义，导致学生的空间观念相对薄弱。把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意把更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。从而在小学数学学科的抽象性和逻辑性与小学生思维的具体形象性之间架起桥梁，为提高课堂教学效率创设了条件。
关键词：现代信息技术；空间与图形；数学教学

小学数学《课程标准》的四个领域之一， “空间与图形”主要研究现实世界中的物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变换。
儿童最先感知的是三维世界，是“空间与图形”。人们认识周围世界的事物，常常需要描述事物的形状、大小，并用恰当的方式表述事物之间的关系。所以，图形直观、几何模型，以及几何图形的性质，是准确描述现实世界空间关系，解决学习、生活和工作中各种问题的必备工具。随着计算机制图和成像技术的发展，几何方法更是被广泛地运用到人类生活和社会发展的各个方面，因而“空间与图形”的教育价值首先在于使学生更好地认识、理解生活的空间，更好地生存和发展。《标准》指出：“义务教育阶段的数学课程，其基本出发点是促进学生全面、持续、和谐地发展”， “强调从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象为数学模型并进行解释和应用的过程，使学生获得数学理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等方面得到进步和发展” ( 《标准》第 1 页 ) 。更加突出了这部分内容的主要特点及其教育价值。
一、运用多媒体技术能培养学生的空间观察能力，激发学习兴趣。
观察在空间与图形知识学习过程中的地位至关重要，学生从看图到识图都离不开观察。教学中如采用多媒体技术，可以在屏幕上使运动的事物静止化，静止的事物运动化，从而增强学生观察的目的性、计划性和提高学习兴趣同进也十分有利于教师对教学过程的调控。如，教学二年级下册“平移与旋转”这部分内容，为了学生理解平移和旋转的特点，利用电脑演示一组生活中的平移和旋转的现象，让学生区分哪些是平移或旋转。在教学平移时，可以在电脑中把平移的过程用动态的方式呈现出来，使学生通过观察，了解移动的方向和移动的距离分别表示什么意思。让学生边观察边思考，使原来实物不易展示的部分得到充分的展示，降低了学生在观察上的难度。电脑画面能动能静结合，刺激学生的感官，使观察重点突出，更有利于培养学生正确的观察方法，引发学生的思维，提高学习的专注力，融化了知识的难点，从而达到良好的教学效果。
二、运用多媒体技术演示图形教学中的动态内容，化抽象为形象
到了中高年级，图形教学中有些复杂、抽象、立体性强的问题，凭着自制的教具无法演绎得全面和到位。所以随着信息技术的发展，图形教学中充分发挥信息技术的优势，将教师不易展示或说明的图形，利用信息技术清晰而形象的加以说明。并且通过图形教学与信息技术科学的整合来发展学生的主体性、创造性和培养学生的创新精神和实践能力，有效地整合了信息技术与空间图形的教学。从而化难为易，轻松地让学生理解。
例如在圆柱体积公式的推导过程中，要求把圆柱的底面平均分成若干份，然后拼起来转化为一个长方体。实际教学操作中，如果平均分成16等份，还可以动手操作，但是平均分成32份、64份甚至更多的情况，我想操作起来就有些费时和有难度了。这时只有利用多媒体课件才能直观的、动态的把圆等分成十六份、三十二份、六十四份······，才能拼出非常接近长方形的图，才能让学生直观的发现圆的半径与长方形宽的关系，圆的周长与长方形长的关系，从而在演示中拓宽了学生思维空间，让学生在直观图形中发现数学规律、主动探索出圆的面积公式。在此充分体现了学生的主体地位。
三、运用多媒体技术降低教学难度
几何图形是小学数学的重要组成部分，虽然学生在生活中积累了一些感性经验，但空间观念是十分抽象的，对那些容易混淆的概念和比较复杂的图形，为了使学生能很快地抓住问题的实质，我们可以通过多媒体图形的设计，让图形的某些关键部分出现闪烁，强化视觉效果，增加信号对学生大脑的刺激，这样做形象直观，既能讲清问题，又能提高学生的学习兴趣，并且还有助于培养学生用运动的观点处理问题的能力。如教学“轴对称图形”时，若只依靠课本上的静态的图片是绝对不够的，那样容易引起学生对“轴对称图形”的片面理解，难以与学生已有经验产生联系。因此，在教学中运用现代多媒体网络技术，则可以轻而易举地解决上述问题。教师在互联网上下载很多张图片，其中有非对称图形、对称图形；在对称图形中有轴对称图形、也有中心对称图形，
四、创造真实情景、提炼数学问题
通过“真实情景”下的数学学习，形成丰富的、真正的、灵活的知识，从而能解决实际问题。利用计算机显示动态图像具有灵活、多变的优势，不仅能把高度抽象的知识直观显现出来，而且可为发展学生的空间观念创造更多的条件，促使学生理解、把握它们的本质属性。教师可适时创设动态情境，以发展学生思维，开发学生的创造潜能。运用多媒体教学可以帮助学生建立几何概念、培养学生的综合能力，特别是在小学生初次接触空间与图形。但是的在导入时一味地运用信息技术也是不行的，还要注意情境的转换。这是一种真实情景与去情境的转换。因为“去情景”下的教学简单、抽象，易于把握抽象数学知识的关键特征，教学注重结果性“真实情景”下的学习，类型多样，内容丰富，教学注重过程性，能培养解决实际问题的能。案例4：“认识面积”这一课将面积的概念利用多媒体动画表示出来可以帮助学生理解。教师课件先出示一块土地，然后转化成一个长方形，再利用动画效果将图形添成红色。并告之学生刚刚涂色的范围就是这个长方形的面积。这里利用多媒体信息技术可以很容易地让学生明白面积到底表示图形的哪一部分。在学生理解后又出示三角形让学生来说一说它的面积是指哪个部分也用颜色表示出来动手做一做。第三出示一个开放的圆形先让学生猜一猜它的面积是哪一部分，再利用动画效果来添色结果颜料从小孔中流出去，从中让学生明白只有封闭图形有面积，开放图形是没有面积的。通过这样一个情境的活动让学生归纳出面积的概念。这个例子中教师就利用了多媒体信息技术，把一个抽象难懂的概念以动画的形式表现出来，方便学生理解。这种方法不仅形象生动而且给人印象深刻激发了学生的学习兴趣。在教学的过程中教师适时地把“真实情境”和“去情境”进行转化让学生完成对面积概念的理解
五、利用信息技术，突破图形教学中的重难点
小学生的空间思维能力有限。所以利用信息技术，能有效地弥补这一弱势，提高了学生的空间观念。例如，在完成长方体的展开图教学一课时，难度较大，光凭教具是无法达到教学效果的，结合多媒体的演示，不但能迎刃而解，也大大提高课堂教学效率。同时学生还容易理解。
在上苏教版六年级下册图形与位置一课时，学生不是很容易理解这方面的知识，通过互联网中Google Earth(谷歌地球) 搬进课堂，搬到学生面前，让这个地球上地理方位都呈现到学生面前，在解说学生所处城市的如金阳在贵阳的哪个方位时，只要一缩小地球很容易就看出来，这样直观的介绍比我们苦口婆心的慢慢介绍，学生摸不着头脑的去想要方便直接的多了。
六、利用信息技术，让学生运用图形知识解决生活中的问题
例如，苏教版第九册中《校园的绿化面积》就是利用所学多边形的面积的知识，将不规则的图形通过割补的方式转化为规则的图形。针对校园的绿化面积，学生通过测量有关的数据，结合多媒体展示平面图，计算出校园总体的绿化面积，并且可以设计校园新的绿化方案，解决孩子们身边的问题，同时也培养了学生的环境意识。此课如果缺失多媒体的运用，将大大降低信息量，也不利于课堂中多种方法的交流。
信息技术辅助教学作为现代化的教学手段，与常规教学手段相比，有其独特的优势，能根据教学需要将教学内容实现大与小、远与近、动与静、快与慢、整与散、虚与实之间的相互转换，它能突破时间和空间的限制，生动形象地再现事物发生和发展的过程，从而在小学数学学科的抽象性和逻辑性与小学生思维的具体形象性之间架起桥梁，为提高课堂教学效率创设了条件。