初中數學中圖形變換教學質量的應用策略探究

摘要：素質教育是我國教學改革中所提出的重要要求，但是傳統教學中所運用的方式與理論依據很難滿足現階段的教育需求。而數學學科作為初中教學中的重要學科之一，在學生之后的學習中占據了重要的位置。所以，需要教師更重視教學的高效性，幫助學生收獲更多的知識與能力。圖形變換是初中數學學習的重點內容，學生在學習過程中較為困難，所以文章將針對這一內容進行研究，探討相應的應用策略，提高教學質量。

關鍵詞：圖形變換;教學質量;應用策略

一、 引言

圖形變換作為培養學生空間思維能力與邏輯思維能力的重要知識點，是初中數學課堂中的重點內容，即使在多次教學改革中，這一知識所具有的重要地位依然沒有變化。但是傳統教學中，單純地以教師講述為主的方式是很難完成這一知識點的講解的。所以文章是以圖形變換這一內容為例，分析其所具有的主要內容與特點，探究講解過程中所運用的策略。

二、 圖形變換的內容與特點

（一）圖形變換的內容

圖形變換思想是初中數學知識中的重要組成成分之一，初中數學學習中對圖形的學習更注重圖形內部的聯系與轉化。在初中所學習的變換知識，更多是通過平移、伸縮與旋轉的方式，將圖形的位置進行變化，其中最為突出的就是三角形的全等、相似等知識點。在教學過程中可以將圖形轉換的思維融入幾何知識的教學中，使其形成正確的思維邏輯與分析能力。并且在進行圖形變換的習題解答中，會明確運用圖形的對稱性、相似等知識進行解答，從而不斷地引申到動點等問題。圖形變換并不是單純地將幾何圖形進行初步變換，還涉及二維圖形與三維立體空間的轉換過程，因此更加考驗教師的創新教學設計能力。

（二）圖形變換的特點

圖形變換所具有的特點：

第一，必然性。通過對習題與知識的解析，可以發現在圖形變換思想與單純的數據計算中，都具有一定的圖形變換理論的分析、解讀與對比特征。在分析驗證圖形的基本變換過程時，需要充分考慮幾何與數理關系運算之間存在的差異和聯系。在二維平面中，點線和圖形都能夠將邊界與區域進行有效劃分，但是也需要將必然結果的推導過程進行直觀展示，才能夠與實際應用問題相互融合。

第二，生活性。圖形變換的知識源于生活，各種物品位置的變換都可以通過抽象化的方式形成數學知識。因此在教師講解過程中，可以結合相應的生活實際進行講解，從而降低教學難度，最后知識也會更輕松地運用到生活中。充分結合多種生活化的教學情境，還能夠逐步培養和激發初中學生的直觀想象思維能力。來源于生活實際應用情境的圖形變化知識，也能夠從意識形態領域中發現初中生的數理關系運算思維建構規律，并從中獲取更有利于大腦記憶模式的圖形變化教學活動設計思路。

第三，具有相似特征。可以發現很多圖形在整體特征上都是相同的，只是大小發生了變化，只需要明確其中所發生的大小變化，這也是其所具有的相似性。在初中數學知識體系中，相似與相等的圖形變換過程也能夠從側面體現出幾何學與數理關系運算之間的內在聯系。具有相似特征的圖形變化過程和知識，都能夠充分體現幾何學領域與抽象思維邏輯之間的密切聯系和區別，并從中獲取到更多有利于圖形變換教學活動開展的相關知識內容。

三、 提高初中數學中圖形變換教學質量的應用策略

（一）與實際生活相連接，擺脫空洞的幻想

在圖形變換的課程講解中，對教師的教學水平有一定的要求。這一知識的教學目標主要是要求學生學會相應理論知識，并且學會知識的運用。為實現這一教學目標，在以往的調研工作中發現采用與生活相結合的方式是其中最為優秀的方式。學習的理論知識只有通過生活實踐才能提高學生的知識運用能力，并且真正掌握數學知識，從而得到邏輯思維與創新思維的提升。通過與生活實際的連接，學生也能更輕松地理解知識，明確其中抽象化知識的真正含義。例如，在我國的生活中，最為常見的就是服飾與建筑。教師在課堂講解中，就可以選擇一些具有特點的服飾或者古建筑，其中具有一定的平移與旋轉變換，引導學生發現圖形變換所具有的美感。并且這種方式也為學生提供了相應的美感，充實整個課堂學習，學生會對知識產生更加深刻的理解與記憶，因此學會知識。也比如，在講解“平移”這一個知識點時，教師為講解“圖形通過一定規律進行移動會形成新的圖形”這一知識點，教師可引入實際的教學案例。如公交車在行駛20米后，遇到紅燈而停止行駛，在這個過程中車子并未發生任何形狀上的變化，只是發生了位置的變化，那么請問車輛是否平移了20米？學生根據定義進行討論后，發現車輛并未發生變化，所以并沒有形成新的圖形，這一因素與平移定義中產生新的圖形這一條件相悖，所以這一活動并不是平移，因此這一活動只能用移動形容。從實際生活經驗中獲取更多與圖形變換相關的教學素材，還能夠有效培養初中生的細節觀察能力和理論實踐結合思維能力。為充分體現初中數學知識體系中的圖形變換特點，教師和學生可以對實際生產生活場景中應用比較廣泛的幾何圖形進行分類整合，并將相關信息化的教學資源與線下課堂進行同步，著重培養與提升初中生的直觀想象能力。

（二）運用現代化的教學方式，豐富教學環境

隨著我國信息技術的發展，我國已經進入信息化時代，所以各種信息技術走進教育行業，大大豐富了課堂教學的內容與方式，并為教師的教學與學生的學習提供了有利條件。對初中學生而言，幾何圖形初步知識章節的相關內容和知識點需要實現有效的銜接，才能夠逐步實現不同層次的教學目標，因此現代化的教學方式是必不可少的。在創設現代化教學活動形式的過程中，師生都能夠為課堂貢獻出不同的思維意識內容，從而對現代化的教學手段和工具運用過程進行全程跟蹤，為圖形變化教學與實踐過程提供更加強有力的精神支持。

其中在圖形轉化的學習中，很難只依靠于教師的講解就完成教學，因此在信息化技術的幫助下，運用多媒體技術，使圖形變換形成一種動態且直觀化的轉化，從而可大大改善這一狀況。多媒體技術的運用，更是將整個圖形的變化清晰地展示出來，從而讓學生知道知識的前提，明確知識的形成過程，使教學更具有高效性。其中互聯網技術也起到了重要的作用，其所包含的各種大數據與大資源，會為教師與學生提供更多的資料與教學資源，從而使課堂更加豐富。初中數學教師需要與學生們共同探討多種教學資源的利用過程，并對教學工具的正確使用方法進行深度探討和應用。但是在利用現代化教學工具和手段的過程中，并不能完全套用模式和模板，很容易讓學生形成刻板思維模式，并不利于強化幾何圖形的變換理解能力。

例如，在學習“對稱”這一知識時，會簡單地涉及軸對稱與中心對稱這兩種知識。教師為方便教學，可采用多媒體設施在教學過程中播放一個圓形，讓其根據定義直接思考圓是什么對稱圖形，學生的回答部分為軸對稱、部分為中心對稱，還有部分學生回答為兩者都有。這時教師就可以運用多媒體設施，將圓的對稱軸繪畫出來，并讓其圍繞中心進行旋轉，這時學生就會清楚地認識到圓既是軸對稱也是中心對稱圖形。這時教師可進一步進行教學，讓其思考一共具有多少個對稱軸與對稱中心，首先讓學生進行思考，在思考完成后，直接運用多媒體設備進行演示或者運用電子白板進行互動，教師指導學生讓其上臺進行繪畫。通過這一方式，可以發現在圓形中，每一個直徑都是圓的對稱軸，但是圓形的對稱中心只有圓心，通過多媒體或者電子白板技術讓學生多角度發現其中所具有的特征，完成課堂講解內容。在應用電子白板的過程中，也需要充分調動學生們的參與積極性，并在師生互動過程中獲取，更多學生對幾何圖形變換知識的認知和理解能力，以及獨特的思維模式。對于初中學生而言，還可以將二維平面與三維空間的轉換過程與幾何圖形變換模式相結合，著重培養初中生的創新意識和發散性思維能力。

（三）做好教學評價，從而掌握好學生學情，實行教學推進

在課堂教學中，因材施教是教學的重心，所以教師對學生的及時評價對于整個教學具有奠基的作用，清楚學生對于知識的掌握程度，并為之后的教學做好充分的準備，從而適當進行修改。例如，在講解完成“對稱”知識后，教師可以運用兩種不同層次的評價方式。第一層次，考查學生對對稱知識的掌握，會運用對稱的知識進行判定。第二層次，主要是進行圖形繪畫對稱圖形，考查學生對于對稱知識的理解。針對這兩個層次，設計問題，第一層次的問題為“平行四邊形是否為對稱圖形？”第二層次，可設計一個繪圖題，讓其在課堂中進行繪畫。通過一個作圖題與判斷題的完成，實現了教師對學生學習狀況的了解，明確學生對知識的掌握程度，最后具有針對性地進行教學改革與教學優化。將教學評價體系與初中數學教學活動緊密結合，才能夠逐步形成更加正向的教育反饋機制，并從學生的實際情況出發，構建更加和諧的教學氛圍。通過創新設計多種教學評價指標，也能夠從評價過程和結果中獲取到更多與學生思維意識相關的教學設計思路。

（四）多次實踐，感悟變換的原理

在學習過程中，對于書寫具有很高的要求，在對圖形變換這一知識進行講解時，更是具有更高的實踐需求。教師在講解和多媒體的展示下更多是讓學生對其過程與原理有所了解，但是卻無法展示出其中深層次的特點與價值，這就需要學生自主學習，進行感受。為幫助學生產生深刻的感受與體會，教師可運用圖形變換的知識，從而在原基礎上設計出更精美的圖案。例如，在圖形變換中對四葉草的繪畫，這一圖案的繪畫就是運用圓規繪畫出幾個相等圓，然后由這些圓組成一個完整的圖形，最后運用橡皮將其中多余的部分擦除即可。因此通過這個實際案例可以發現，圖形變換具有更強烈的美感，從而組成更多的美麗圖案。教師針對這部分內容，主要可以讓其進行自主設計，自主發現各種圖形變換中所具有的美感，這對于學生思維與能力的發展具有重要的作用與意義。在實際應用問題情境中，師生之間的思維意識碰撞與互動形式，都能夠有助于學生理解幾何圖形變換的基本原理，還能夠充分提升和鞏固數學知識體系的構建能力。通過多次實踐應用的形式，師生都能夠從中獲取更多與圖形變化相關的知識和經驗，才能夠將教學活動的開展與拓展過程進行精準化設計。

四、 結語

在初中數學的教學中，幾何變換作為數學教學中的重點與難點，是教師進行教學改革的重點內容。教師可以采用多種教學方式指導教學，如從生活實際出發、創設教學情境、感受知識與生活之間的聯系等，以此來改進初中數學對幾何變換的教學方法，提高學生的學習效果與質量。

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作者簡介：

曾明華，江西省吉安市，江西省吉安市吉水縣金灘學校。