信息化视域下的初中图形与几何教学

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杨海雷

聊城市茌平区 温陈街道中学252131

摘要

中学数学中的图形与几何领域,涵盖了图形的性质、分类和测量以及图形的变换,如轴对称、平移、旋转、位似和中心对称等等。它主要介绍了平面图形的基本特性、图形的论证、空间定位、移动等。初中生正处在从形象思维向逻辑思维过渡的重要阶段,他们的年龄和认知水平不同,学习几何概念、定理、图形的变换等知识时,往往面临较大的挑战。单靠教师解释和描述,难以帮助学生深入理解抽象的平面和三维空间。然而,信息技术具有独特优势,能够将抽象概念转化为生动实例,将静态知识转化为动态过程。因此,在图形与几何教学中,应充分利用信息技术,以最大程度地提高学生对这部分内容的认知。本文结合具体的数学教学案例,对信息技术辅助图形与几何教学的运用进行了初步探讨。多媒体技术的应用,不仅创新了课堂教学方式,还让学生在轻松愉快的气氛中,熟练掌握数学、几何等学科知识,培养了他们的空间思考能力和问题解决能力。


关键词

信息技术;初中数学;图形与几何

正文

前言

初中数学中的“图与几何”内容具有极强的逻辑性和抽象性,使其颇具挑战性。《义务教育数学课程标准》明确提出,对于“图与几何”的教学,必须重视学生的探索、沟通与互动,激励他们主动去观察、实验、猜想并证明,以便有效培养他们的思维能力。然而,作者在调查过程中发现了一些问题,例如学生对这一部分内容缺乏兴趣,自信心不足,以及探究和创新能力欠佳。因此,为了解决这些问题,教师应当在实践教学活动中发挥积极作用。他们需要努力提高教学质量,利用生动有趣的教学手法吸引学生的注意力,同时也需要注重培养学生的探究和创新能力。总体而言,信息技术不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以让他们更直观、生动地理解数学知识。通过创新的教学方法,让学生们在课堂上领略数学的魅力,有效激发他们对数学的兴趣和信心。

一、创设情境,激发兴趣

教育的真谛并不在于传授,而在于挖掘学生的潜力,启发他们的智力。为了营造一个充满活力、引人入胜的课堂氛围,教师可以运用一些现代化的信息化手段,比如微视频和精美的PPT课件等,来激发学生的感官,从而增强他们的学习兴趣。通过这些工具,老师们可以引导学生开启对数学的深度思考,让他们能够积极、主动地参与到课堂中来。通过这种方法,不仅可以帮助学生们更加深入地理解所学知识,还可以显著提升他们的学习效果。

“图形的平移”相关内容中,视频播放如下画面:国旗冉冉升起,雪橇疾驰而过,画面生动诙谐、国歌雄壮激昂、欢呼此起彼伏、讲解精彩纷呈。这些元素无一不对学生的视觉、听觉和思维产生深远影响,激发他们的学习兴趣,诱导他们进入“热思考”,从而点燃对知识的渴望。

在新课程“相交线与平行线”的介绍中,我们借助PPT课件生动展示了山川河流、道路、房屋和桥梁等我们在日常生活中遇到的数学模型,以便学生通过观察,了解各线条之间的相互关系。通过直观展示,学生可以迅速了解勾股定理的完整发展历程,增强他们的学习兴趣和国家荣誉感。

二、数学实验,突破难点

许多数学教师都在努力寻找一种更直观、更形象的方式,来向学生展示图形与几何学中一些难以理解的知识。信息技术能够整合视觉与听觉,结合动手与观察,因此在进行教育活动时,教师应依据教学内容和教育目标,积极构建一个信息化数学教学平台,引导学生开展自主学习和探索。通过将抽象的知识简化为形象化、可视化、可操作的形式,使之更加易于操作,从而使学生更好地理解和掌握数学难题。

如,正方体的11种展开图对于学生而言,其实操起来无疑面临着巨大的挑战。在此情况下,教师可以激励他们先尝试亲自动手展开与折叠,初步熟悉操作过程。首先利用几何画板这一强大工具,将11种展开与折叠的过程和方式生动地进行了动态演绎。这一方法犹如一把魔法钥匙,显著提升了学生的学习效率,使知识掌握更为扎实。

圆柱侧面展开图教师巧妙地借助几何画板,将平面展开的图案以动画的形式生动展示出来。这一小小的创新,让学生更加清楚地了解到,柱子的侧面原来是一个矩形,这是空间想象力质的飞跃。通过这种方式,学生对几何图形的感知能力有了很大提升,犹如插上了一双翅膀,让我能更自由地在知识的天空翱翔。这也为我今后运用勾股定理求解最短路问题打下了坚实的理论基础。

比如,在几何体的多个面同时进行截取时,单凭学生徒手操作下能收获的成果寥寥无几,甚至可能一无所获。再者,试图用一把小刀同时完成多个表面的切割,对初学者而言无疑是一项艰巨的任务。针对这一问题,本文提出了一种创新的教学方法——基于几何画板进行教学

学生仅凭双手无法得出结论时,便可让几何画板来助一臂之力。通过动画演示切割过程,可以使学生直观感受到截取几何体的每一步变化。这样的教学方式使学生可以不断尝试、实践,在点燃他们探索热情的同时,有效拓宽视野,提升了几何直观能力。学生对截取过程有了直观认知,无疑将为教学工作带来极大的便利,帮助我们有效突破教学难点。

在学习“三角中位线”的过程中,同学们都情绪高涨,借助几何画板来进行数学实验,并从中发现了三角中位线及其底边之间的密切关系(其中涵盖了数量与位置的关系)。通过严谨的演绎推理,同学们对这些实验结果进行了验证通过动手操作,学生们在圆上的任意一点进行改变,研究显示,无论什么情况,圆周角的度数始终等于其所对弧上圆心角度数的一半。这一理论的实践不仅有助于解决教学中的诸多问题,而且可以有效提高学生的逻辑思考能力,拓展他们的思维广度。

“图形的旋转”一节,在探究旋转的性质时,我们必须了解图形在变换过程中由于相对位置变化而引起的数量关系和位置关系的变化规律,从而培养对图形运动变化的思维方式。在这次的学习过程中,不仅要让每位同学亲自动手实践,更需要让他们在这方面充分发挥自身想象。在此之上,教师可提出一种全新的动态展示方式,即利用几何画板予以展示。当一个图形在运动的时候,它的形状和大小都可以灵活变化,通过观察就会发现相对运动所导致的数量关系和位置关系的变化规律。

除了以上所述,若是某些学生的空间想象能力欠佳,或是接受新知识的能力有待提升,他们也可以在电脑上一遍又一遍地播放这些丰富的学习资源,从而进行深入且全面的学习,以彻底解决学习难题,提升学习效率。数学实验的全过程,将抽象且单调的知识内容赋予了生动且直观的表现形式,大大降低了学习难度。更重要的是,这个过程可以引导学生逐渐领悟到从特殊到一般的数学思维方式,培养他们的逻辑推理能力和几何直觉。这样,他们的数学素质就能得到质的提升,对数学问题的探索欲望也能被激发,从而进一步提高他们的思维素质。最终,他们将逐渐形成积极、正确的数学观念。

三、结合工具,提高效率

工具是没有“自我意识”的,只有当一个人能够恰当且巧妙地使用这个工具,并将其融入到自己的日常生活中,那么才能使工具诞生起意义。在教授“图形与几何”相关知识中,教师必须以教学内容为出发点,充分考虑学生的认知特点,有效利用各种教学媒介,以最大限度地优化数学课堂教学,从而提高教学效果和效率。

举个例子,在关于“三角形”的知识方面,由于教学内容和方法的要求,课件采用了西沃白板和几何画板两种形式,充分发挥各自的优势,为这一节课做好准备。在探索三条三角中心线(三条角平分线、三条高线)之间的位置关系时,教师会在课堂上制作一种“几何画板”课件。这个课件让学生画出与三角形相关的直线,通过观察找出规律,最后利用“几何画板”课件对这些规律进行验证。

在教学过程中,教师们可以利用西沃教学助手,通过电脑和课件,将学生作业(照片或视频)上传或投影至屏幕上,以便进行互相交流与学习。这种方法不仅能够帮助学生们纠正错误,还有助于教师们找到更有效的教学方法。针对难度较大的课程内容,教师可以制作两段小影片:一段带有讲解声音,另一段则保持静音。首先,教师们可以播放有声音的影片,让学生们听讲解并学习如何制作三角形高度。接下来,学生们可以自己动手实践。如果部分学生在第一次观看或操作过程中没有完全理解或无法准确绘制某条高度,他们可以通过观看静音视频进行再次学习和练习。这种循环播放视频的方法可以帮助学生更好地掌握绘制钝角三角形高的技能。

在探索并证明了三角形的内角和之后,一些学生欲罢不能,他们渴望进一步探索四边形、五边形乃至六边形的内角和。由于课堂时间所限,无法进行深入的探索。因此,老师们精心准备了与几何画板有关的课件,并生成了相应的二维码。课后,老师们将这些二维码分享到家长群中,让感兴趣的同学们扫码进行课后探索,充分体现了为学生的个体发展服务的理念,使每个人在数学领域都有所发展。在教学实践中,教师已从传统的“教学”角色转变为如今的“指导”和“服务”角色。

在不同的图形与几何课程中,教师们有多种工具可供选择,以优化课堂教学并更好地实现教学目标。WPS和西沃白板是常用的教学软件,它们提供了丰富的功能和工具,可以帮助教师制作精美的课件和教学视频。几何画板和GeoGebra则是专业的几何教学软件,能够迅速绘制各种平面和立体图形,并能够直观地展示图形之间的联系。这些工具不仅可以帮助学生探索和理解图形的特性和规则,还可以促进学生的空间思维能力和创造力。

四、数学文化,提升审美

数学中埋藏着无尽的美好,然而,若我们不用心去挖掘,这些美好便可能永远被埋藏。这就像罗丹曾说过的,生活的美并不稀缺,稀缺的只是我们是否能找到并欣赏它。在数学的世界中寻找美,我们需要用数学家的眼光去观察和理解周围的万物,更需要用数学的方法去剖析现实中的各种挑战。为了让学生感受到数学的美好,教师们应积极利用多媒体工具,深入挖掘教学内容中那些既富含情感意义又具有美学价值的元素,让数学不仅是抽象的理论,更是鲜活的生活体验,让每一个学生都能感受到数学的美,从而对数学产生浓厚的兴趣。

信息技术图文并茂、视听结合的强大优势,使其在诸如数学的艺术作品、自然想象和数学史等课外知识的扩展方面,给学生们带来深刻印象方面,都远超于仅仅依靠学生的自主阅读或者老师的语言描述。因此,老师应当善于利用信息技术,展示符合学生认知规律和身心发展的材料,让学生更好地品味数学文化、欣赏生活中的数学美,从而有效培养他们的审美情趣和意识。

数学教师可以通过制作“杨辉三角”、“勾股定理”、“黄金分割”、“圆周率”、“爱舍尔”等数学知识的短片,适时在教室播放。在观看这些视频的过程中,学生可以深刻认识到这些数学知识拥有着悠久的历史渊源,是前人无数心血和智慧的结晶,是前人坚持不懈、勇于探索的成果。通过这些活动,学生可以更深刻地体会到数学的文化内涵和历史价值,几何对于数学发展和人类文明的重大价值。在这个过程中,学生可以增强对数学的热爱和自豪感,从而激发他们的学习热情。这些活动不仅可以展现数学的学科魅力,同时也可以实现数学的育人价值。

结语

综上,随着科学技术的迅猛发展,我们的教学方式和学习方式已经发生了翻天覆地的变化。但是,新形势下,如何巧妙地利用信息技术辅助工具实现图形与几何的最佳教学效果,仍是当前许多教师亟待解决的挑战。作为奋斗在一线的数学教师,我们应与时俱进,积极投入学习,持续探索,勇敢尝试,充分挖掘信息技术的优势,使自己的教学方式更多元化,以创新传统的教学方式和学生的学习方式。通过这种方式,我们能够显著提升学生的数学思维能力和学习能力,进而有效地提高我们在数学课堂上的教学效果和效率。

参考文献

[1]周雄.STEM理念下数学教学优化策略——以初中数学几何图形教学为例[J].数理天地:初中版,2023(9):49-51.

[2]谈为伟.基于数学实验的初中几何教学中的应用研究——以“丰富的图形世界”教学为例[J].成功,2023(1):0050-0052.

[3]周建刚.信息技术视域下数学实验课的实践与思考——以图形计算器探究解析问题为例[J].数学之友,2023,37(4):85-88.

[4]马小华.借助“希沃白板5”突破几何与图形教学重难点[J].小学科学,2023(20):73-75.


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