信息技術(shù)在空間與圖形教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)——現(xiàn)代信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”領(lǐng)域的應(yīng)用研究課題成果

張之福

（臨澤縣五三小學(xué)，甘肅 臨澤 734200）

21世紀(jì)人類(lèi)進(jìn)入了信息時(shí)代，以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷發(fā)展，使我們的教育由一支粉筆、一本教材、一塊黑板的課堂教學(xué)走向“屏幕教學(xué)”，由講授型教學(xué)向創(chuàng)新型教學(xué)發(fā)展。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)與教的方式產(chǎn)生了重大的影響。數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，大力開(kāi)發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問(wèn)題的強(qiáng)有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂(lè)意把更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為現(xiàn)代化的教學(xué)手段，與常規(guī)教學(xué)手段相比，有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能根據(jù)教學(xué)需要將教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)大與小、遠(yuǎn)與近、動(dòng)與靜、快與慢、整與散、虛與實(shí)之間的相互轉(zhuǎn)換，它能突破時(shí)間和空間的限制，生動(dòng)形象地再現(xiàn)事物發(fā)生和發(fā)展的過(guò)程，從而在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的抽象性和邏輯性與小學(xué)生思維的具體形象性之間架起橋梁，為提高課堂教學(xué)效率創(chuàng)設(shè)了條件。在空間與圖形知識(shí)教學(xué)中，編制符合小學(xué)生心理特點(diǎn)的電腦程序，能解決常規(guī)教學(xué)手段難以解決的問(wèn)題。

1 運(yùn)用信息技術(shù)有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

觀察是帶著一定的目的，有計(jì)劃、有組織、較持久地認(rèn)識(shí)某一對(duì)象的知覺(jué)過(guò)程。觀察在“空間與圖形”知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中的地位至關(guān)重要，學(xué)生從看圖到識(shí)圖都離不開(kāi)觀察。多媒體就像一位神奇的“魔術(shù)師”，具有處理文本、圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音和視頻的綜合能力，具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力和感染力。它的出現(xiàn)往往能讓學(xué)生感到驚訝、詫異，進(jìn)而產(chǎn)生濃厚的興趣。教學(xué)中如采用多媒體技術(shù)，可以在屏幕上使運(yùn)動(dòng)的事物靜止化，靜止的事物運(yùn)動(dòng)化，從而增強(qiáng)學(xué)生觀察的目的性、計(jì)劃性，也十分有利于教師對(duì)教學(xué)過(guò)程的調(diào)控。如，教學(xué)二年級(jí)下冊(cè)“平移與旋轉(zhuǎn)”這部分內(nèi)容，為了學(xué)生理解平移和旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，利用電腦演示一組生活中的平移和旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，讓學(xué)生區(qū)分哪些是平移或旋轉(zhuǎn)。在教學(xué)平移時(shí)，可以在電腦中把平移的過(guò)程用動(dòng)態(tài)的方式呈現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生通過(guò)觀察，了解移動(dòng)的方向和移動(dòng)的距離分別表示什么意思。在學(xué)習(xí)中學(xué)生很容易對(duì)移動(dòng)幾格造成錯(cuò)覺(jué)，會(huì)錯(cuò)誤地把移動(dòng)7格理解成兩個(gè)房子中間的空格是7格。而這樣利用計(jì)算機(jī)“動(dòng)”的優(yōu)勢(shì)，輔之以“頓”的功能，給了學(xué)生正確的引導(dǎo)。讓學(xué)生邊觀察邊思考，使原來(lái)實(shí)物不易展示的部分得到充分的展示，降低了學(xué)生在觀察上的難度。電腦畫(huà)面能動(dòng)能靜結(jié)合，刺激學(xué)生的感官，使觀察重點(diǎn)突出，更有利于培養(yǎng)學(xué)生正確的觀察方法，引發(fā)學(xué)生的思維，提高學(xué)習(xí)的專(zhuān)注力，融化了知識(shí)的難點(diǎn)，從而收到良好的教學(xué)效果。

2 運(yùn)用信息技術(shù)有利于提升學(xué)生的理解能力

小學(xué)生在學(xué)習(xí)“空間與圖形”知識(shí)時(shí)所表現(xiàn)的理解能力，主要是調(diào)用各種感官，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景，依靠思維去認(rèn)識(shí)新知識(shí)。因此，在空間與圖形知識(shí)教學(xué)中，注重直觀形象，把課本上抽象的文字描繪和靜止的圖像轉(zhuǎn)化為具體、直觀的動(dòng)態(tài)過(guò)程，為了加深對(duì)直線、射線、線段三者之間關(guān)系的理解，在屏幕上先出示一條光亮的線段，讓學(xué)生清楚地看到端點(diǎn)有兩個(gè)；再使一個(gè)光亮的點(diǎn)向一端“無(wú)限”延伸，具體生動(dòng)的表現(xiàn)射線及它與線段的關(guān)系，看到射線的端點(diǎn)只有一個(gè)；最后使光亮的線段向兩端“無(wú)限”延伸，又使學(xué)生看到直線的形象，認(rèn)識(shí)到直線無(wú)端點(diǎn)。這種動(dòng)感的演示，形象地展示了直線、射線、線段的關(guān)系及異同，突破現(xiàn)實(shí)的局限，既建立了空間觀念，提高了空間想象能力，又滲透了無(wú)限的思想。在教學(xué)三角形面積時(shí)，利用信息技術(shù)手段，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)演示“旋轉(zhuǎn)平移”的過(guò)程，使學(xué)生看得清楚，學(xué)得明白，知道了完全相同的兩個(gè)三角形可以拼成一個(gè)平行四邊形，由于平行四邊形的面積計(jì)算是底乘高，一個(gè)平行四邊形是有兩個(gè)三角形拼成的，所以三角形的面積計(jì)算方法是：底乘高除以2。在總結(jié)歸納平行四邊形的底、高、面積與三角形的底、高、面積的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)閃爍凸顯它們之間的關(guān)系，學(xué)生理解深刻，對(duì)教學(xué)起到“畫(huà)龍點(diǎn)睛”的作用，是教師動(dòng)手操作演示所不可替代的。

3 運(yùn)用信息技術(shù)有利于發(fā)展學(xué)生的想象力

想象力是指在知覺(jué)材料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)新的組合而創(chuàng)造出新形象的能力。想象是思維的特殊形式，在“空間與圖形”知識(shí)教學(xué)中只有積極啟發(fā)學(xué)生思維，才能使學(xué)生想象出新的形象，而多媒體教學(xué)的直觀形象，易為學(xué)生所接納。如，教學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“圓的面積”時(shí)，通過(guò)電腦演示，運(yùn)行圓被切割拼成近似平行四邊形過(guò)程的畫(huà)面，再逐步演示圓被切割的份數(shù)越多，拼成的圖形就會(huì)越接近于長(zhǎng)方形。通過(guò)形象的手段畫(huà)龍點(diǎn)睛，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的想象力。使學(xué)生能很快地根據(jù)長(zhǎng)方形面積公式推導(dǎo)出圓的面積公式。在六年級(jí)教學(xué)《圓錐》的認(rèn)識(shí)時(shí)，通過(guò)課件的演示高的畫(huà)法，形象地理解了圓錐只有一條高。實(shí)物上看不到的高，通過(guò)信息技術(shù)手段動(dòng)態(tài)展示，在學(xué)生腦海中留下了深刻的印象。

4 運(yùn)用信息技術(shù)有利于完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

“數(shù)學(xué)是思維的體操”。多媒體技術(shù)能形象地模擬思維世界，再現(xiàn)思維過(guò)程。幾何知識(shí)前后聯(lián)系緊密，邏輯性強(qiáng)。教學(xué)中，適時(shí)運(yùn)用多媒體，化靜為動(dòng)，溝通知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，將學(xué)生“散裝”的知識(shí)納入原有的知識(shí)系統(tǒng)中去，從而完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。如，教學(xué)長(zhǎng)方體、正方體、圓柱和圓錐之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化時(shí)，運(yùn)用多媒體，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，演示將圓柱轉(zhuǎn)化成三個(gè)與它等底等高的圓錐，學(xué)生直觀得出圓錐的體積等于與它等底等高的圓柱體體積的1/3，即V錐=sh/3；接著演示圓柱沿著高切割，等分成16份，然后拼成一個(gè)“長(zhǎng)方體”；緊接著演示將圓柱體等分成32份、64份……分的過(guò)程具體、形象、清晰，突破了現(xiàn)實(shí)的局限，既較好地解決了“曲變直”的認(rèn)識(shí)過(guò)程，還順利地滲透了極限思想。在等分、切割、拼擺、比較的過(guò)程中，學(xué)生得出長(zhǎng)方體的體積，也等于底乘高。通過(guò)電腦直觀、形象的演變，學(xué)生進(jìn)一步理解以上幾種立體圖形之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的辯證關(guān)系，利于形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)，發(fā)展空間觀念。在教學(xué)《觀察物體》時(shí)，由于學(xué)生的空間觀念受年齡的限制，我便事先拍攝了學(xué)校教學(xué)樓的不同方位的照片制成了課件。在教學(xué)中，我利用投影儀從不同角度展示教學(xué)樓，學(xué)生從熟悉的教學(xué)樓很好地掌握了位置和方向。

5 運(yùn)用信息技術(shù)有利于提高教學(xué)整體效益

將信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)整合，基于網(wǎng)絡(luò)資源具有豐富性與交互性的特點(diǎn)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高課堂容量。加快教學(xué)節(jié)奏，刪繁就簡(jiǎn)，將節(jié)約出的寶貴時(shí)間還給學(xué)生，將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)真正交還到學(xué)生的手上，讓其自由進(jìn)入運(yùn)用的廣闊天地，找到自身數(shù)學(xué)能力的不足之處，體驗(yàn)到成功與進(jìn)步的喜悅，運(yùn)用信息能力方面也得到學(xué)習(xí)與鍛煉。運(yùn)用信息技術(shù)手段還有利于教師積累資料，能將一些典型題、知識(shí)點(diǎn)通過(guò)媒體多次展示，有助于學(xué)困生的轉(zhuǎn)化和提高，從而整體提高教學(xué)成績(jī)。

總之，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)為“空間與圖形”的教學(xué)提供了有力的工具，有效地轉(zhuǎn)變了“空間與圖形”教與學(xué)的方式。因此，我們每位數(shù)學(xué)教師都應(yīng)該熟練地運(yùn)用信息技術(shù)，使現(xiàn)代信息技術(shù)成為提高數(shù)學(xué)課堂質(zhì)量的有效手段。