浅谈信息技术在小学数学高年级“图形与几何”教学中的有效运用
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【摘要】空间观念是小学数学核心素养之一，新课程标准强调：“图形与几何”领域教学的核心任务是帮助学生建立空间观念。如何在现代信息技术与学科融合这个大环境下，有效地培养学生的空间观念，是我们迫切需要解决的一个问题。本文就如何运用现代信息技术优化“图形与几何”教学，实现学生知识建构，浅谈笔者在教学实践中的具体做法，以期为提高教学质量提供实例。
【关键词】信息技术；图形与几何；学科融合
《课程标准》将小学数学学习内容分为：数与代数、空间与图形、统计与概率、综合与实践四大领域。而“图形与几何”内容结构以“立体——平面——立体”为主线，遵循学生的认知特点，逐学段层层推进。处于第三阶段的高年级立体图形教学是培养学生空间观念、几何直觉、推理能力所必须的土壤。现代信息技术手段随着现代信息技术的发展走进了小学数学高年级“图形与几何”课堂，弥补了传统教学方式的直观性、立体感和动态感不足的现状，使一些抽象、难懂的内容变得易于理解和掌握。
一、深入分析教材，梳理知识体系结构表
郑毓信教授说过：“数学教学中的知识不是越多越好，数学知识的理解贵在求联而不在求全”。何为求“联”呢？顾名思义就是主动构建联系，形成线或者网络，这在“空间与图形”教学中尤其重要。笔者在认真审阅教材、正确解读教材的基础上，梳理出《人教版小学数学高年级“图形与几何”分布情况表》，形成完整的知识体系与科学的知识结构，为教师通览教材、统摄教材、把握教材提供有力的帮助。
二、运用信息技术优化小学数学高年级“图形与几何”教学的策略
“图形与几何”教学需要学生大量直观的观察，随着信息技术与课堂教学的深度融合，充分发挥现代信息技术的优势能让图形与几何教学内容更新颖、更有趣味、更直观，而且可以多维展示，给视觉、听觉带来刺激，从而有效地启发思维，激发学生的求知欲，培养学生的空间想象能力。
1.借助多媒体技术中的FLASH软件优化平面图形面积的教学
过去教学平面图形的面积时，把教学重点都放在应用公式计算上，现在的教学应该把重点放在探索面积计算公式上。高年级平面图形面积主要包括平行四边形、三角形、梯形、圆形、组合图形的教学。课堂上教师要引导学生通过测量、操作与推理活动，自主探索出计算方法，教师可以运用FLASH多媒体课件动画让静态的画面动态化，让数学知识“活”起来。如教学《平行四边形面积》一课时，借助多媒体技术中的FLASH软件，通过动画呈现剪拼、平移操作将不熟悉的平行四边形转化成学过的长方形，学生通过观察、比较，很容易的推导出平行四边形的面积公式。
2.运用交互式电子白板优化立体图形的认识的教学
电子白板已经走进了课堂，综合运用电子白板可以优化教学，将知识的形成过程直观呈现。运用交互电子白板优化立体图形认识可以用其画图、移动、变换、旋转等数学工具表现出丰富的教学内容，在激发学生学习的积极性、主动性、创造性等方面发挥一定的作用。以五年级下册《长方体的认识》为例，笔者借助希沃白板抽象出具体实物的立体图形，让学生充分认识长方体。运用交互白板对这个长方体进行展开、旋转、填充等操作，让学生认识到长方体有6个面，有8个顶点，相对的面相等等知識，不仅吸引学生的注意力，让学生充分认识了长方体，还又降低了观察难度和操作难度，省时省力，培养了学生的想象能力。
3.运用微课优化立体图形表面积教学
高年级的立体图形表面积教学主要包括长方体、正方体、圆柱的表面积教学。课前学生通过观看微课进行预习，根据自身的掌握情况反复观看重难点的讲解。课后，学困生或缺席课堂的学生通过微课视频进行补习，或者当学生对某个知识点不理解或产生遗忘进行再学习，让微课成为学生再次学习和家长辅导孩子的资源。如“圆柱的表面积”这一课时内容，学生可以根据自身的情况根据微课预习求圆的面积和长方形面积的方法，再根据圆柱的展开图求得圆柱表面积的计算方法。
4.运用三维模拟软件优化立体图形体积的教学
在教学立体图形的体积时，由于学生受空间想象能力的限制，难以对立体图形做主体透视的观察和思考，难以形成立体的表象，教师利用电脑软件的三维透视模拟功能就能轻易突破这一难点，将复杂、抽象的变得形象、具体，使学生准确把握立体图形的体积计算。如在教学“圆柱的体积”一课时，将圆柱分成若干等份转化成长方体，然后根据长方体的体积公式推导出圆柱的体积公式，运用三维立体软件制作动感形象的动画，突破了教学重难点。
5.借力网络资源，扩大师生交流平台
随着大数据时代的到来，手机、网络已经全覆盖，学生学习的平台也逐渐丰富，大量的各种学习APP和学习资源都是免费提供的，老师们可以利用这些资源优化教学。互联网上这些信息化手段可以扩大生生、师生交流范围，增强学生学习的信心和兴趣，提高学习成绩，锻炼学习能力，培养学生的基本活动经验。
三、运用信息技术优化“空间与图形”的效果分析
信息技术的运用在方法和策略上有诸多选择，教师要根据教学的具体要求，对现代信息技术手段进行组合优化，以取长补短使教学达到最优化。在运用信息技术优化“图形与几何”教学的同时，我们要警惕将计算机模拟操作取代学生实际动手操作的做法，不做分析而任意使用信息技术反而影响课堂教学的质量。
实践证明，运用信息技术优化小学数学高年级“图形与几何”教学弥补了传统教学方式的直观性、立体感和动态感不足的现状，促进了教学的优化，不仅有利于学生对知识的掌握，提升学生的数学核心素养，也有利于促进教师的专业成长，对教学方法的改革有着积极的意义。
〔本文系广东省中山市教育科研2018年度青年课题《运用现代信息技术优化农村小学数学高年级“图形与几何”教学》（课题编号：C2018018）的研究成果之一。〕
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