信息技术与小学数学几何图形教学的深度融合路径分析
摘要
关键词
信息技术;小学数学;几何图形;深度融合;人教版教材
正文
《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确提出“合理运用现代信息技术,促进信息技术与数学课程深度融合,提升教学的实效性”,并将“空间与图形”领域升级为“图形与几何”,强调对学生空间观念、几何直观和推理能力的培养。小学数学几何图形教学涵盖图形的认识、测量、计算与应用等内容,从低年级的立体图形识别到高年级的图形面积、体积推导,抽象程度逐步提升。然而在传统教学中,教师多依赖教具演示和语言描述,学生难以真正理解图形的本质特征与转化规律,常出现“死记公式、不会应用”的问题。信息技术的发展打破了传统教学的时空限制与表现局限,通过动画演示、虚拟操作、数据反馈等功能,将抽象的几何关系转化为可感知的具体形象。本文结合人教版小学数学教材实例,探索信息技术与几何图形教学深度融合的具体路径,以期为小学数学教学改革提供新的思路。
一、借助可视化技术,实现抽象概念具象化转化
几何图形的核心概念往往具有抽象性,如“周长”“面积”“体积”的本质区别、图形的平移与旋转规律等,仅靠教师讲解难以让学生形成清晰认知。可视化技术能够将抽象的几何概念、空间关系转化为动态、直观的图像,帮助学生建立“具体形象—抽象概念—逻辑思维”的认知链条,从根本上理解概念的内涵。通过信息技术构建可视化教学场景,可将图形的本质特征、变化过程精准呈现,解决小学生“难以想象”的认知障碍,为后续几何知识的学习奠定坚实基础。
例如,在教学人教版三年级上册“长方形和正方形的周长”时,可借助PPT与几何画板实现高效教学。先出示长方形花坛、正方形手帕等生活图形,点击边缘即出现红色标注线并配音“红线总长就是周长”,帮学生建立直观认知。再用几何画板绘制长方形,拖动顶点改变长宽,软件实时显示边长变化并计算周长,学生由此自主发现“(长+宽)×2”的推导过程。最后设计互动游戏,让学生用鼠标标注不规则图形的边,电脑判断完整性并计算周长,在实践中深化理解。
二、利用虚拟操作平台,强化动手实践能力培养
动手操作是小学数学几何图形教学的重要方式,《课程标准》强调“让学生在操作、观察、猜想、推理中发展空间观念”。但传统教学中的教具存在数量有限、操作不便、现象不明显等问题,如在“图形的拼组”教学中,学生每人一套学具,拼组结果难以快速展示和交流;在“圆柱的体积”推导中,教具无法清晰呈现“圆柱转化为长方体”的动态过程。虚拟操作平台能够为学生提供丰富的虚拟学具,支持无限次操作、实时展示和互动交流,让学生在自主探索中发现几何规律,强化动手实践能力,同时培养学生的创新思维和合作意识。
例如,在教学人教版五年级下册“圆柱的体积”时,借助“虚拟数学实验室”这一工具,能有效突破知识点难点。教学中可先引导学生对圆柱体积的计算方法进行大胆猜想,随后让学生自主开展操作活动:把圆柱分别平均分割为4份、8份、16份,再拖动分割后的扇形圆柱块进行拼组。虚拟平台会实时展示拼组的动态过程,学生能直观观察到,分割的份数越多,拼组后的图形就越趋近于长方体,进而深刻领会“化曲为直”的数学思想。之后教师可引导学生标注图形间的对应关系——拼成长方体的长对应圆柱底面周长的一半,宽对应圆柱的底面半径,高则与圆柱的高完全一致,结合已掌握的长方体体积计算公式,学生便能自主推导得出圆柱的体积公式。最后学生修改圆柱参数验证公式,小组成果同步至班级区交流互评,深化理解。
三、依托大数据分析,实现个性化精准教学
小学数学几何图形教学中,学生的认知差异较为明显,部分学生对图形的空间感知能力较强,能快速理解图形规律,而部分学生则存在认知困难,如在“三角形的分类”中难以区分锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,在“图形的面积计算”中容易混淆不同图形的面积公式。传统教学采用“一刀切”的教学模式,无法兼顾不同学生的学习需求,导致学困生跟不上、优等生“吃不饱”。依托大数据分析技术,可对学生的学习过程数据进行实时采集和分析,精准定位学生的知识薄弱点,为学生提供个性化的学习内容和辅导建议,实现“因材施教”的教学目标。
例如,在教学人教版四年级下册“三角形的分类”时,可借助“智慧课堂”平台实现精准教学。课前,平台推送微视频与预习题,数据显示部分学生混淆锐角与钝角三角形,对等腰直角三角形判断失误。课堂上,教师针对问题聚焦讲解,用平台随机提问易错学生,展示典型错题组织辨析。练习环节,平台按学情推送分层任务:学困生做“根据角度判类型”基础题,优等生完成“设计特定三角形”拓展题。学生答题后即时获解析,教师依据数据对学困生一对一辅导,高效兼顾不同需求。
总之,信息技术与小学数学几何图形教学的深度融合,并非简单的技术叠加,而是以学生为中心,将信息技术的优势与几何图形教学的特点有机结合,实现教学方式的革新和教学质量的提升。本文提出的“可视化转化抽象概念”“虚拟操作强化动手实践”“大数据支撑个性化教学”三条融合路径,均以人教版教材为依托,通过具体教学案例验证了其可行性和有效性。在实际教学中,教师应树立正确的技术应用理念,根据教学内容和学生特点,合理选择信息技术工具,避免技术滥用;同时,要注重培养学生的信息素养,引导学生正确运用信息技术进行自主学习和探索。
参考文献:
[1]蔡容清.小学数学教学与信息技术的融合运用助力“双减”落地——以“几何图形的面积”为例[J].中小学信息技术教育,2025,(12):86-87.
[2]林莉.信息技术在小学数学图形教学中的应用策略研究[J].考试周刊,2025,(21):74-77.
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