基于學科大概念的小學數學“圖形的變換”單元教學策略研究

" 一、引言

《義務教育數學課程標準（2022年版）》強調要通過關鍵概念的學習發展學生的核心素養?！捌揭婆c旋轉”作為圖形變換單元的重要內容，是學生認識圖形運動規律的基礎。當前教學中存在概念講解抽象、與生活脫節、教學活動碎片化等問題。如何基于學科大概念的視角，設計有效的教學策略，幫助學生深入理解“平移與旋轉”，培養其數學核心素養，是值得深入探討的問題。

" 二、“平移與旋轉”教學現狀與分析

" 1.教學中的主要問題

通過課堂觀察和教學調研發現，當前“平移與旋轉”教學中普遍存在幾個突出問題。教師在概念教學時往往直接講解定義，忽視了學生已有的生活經驗，導致學生理解困難。在教學過程中，平移和旋轉經常被割裂開來講授，未能體現圖形變換的整體性，學生難以建立知識間的聯系。此外，課堂中缺乏充分的操作實踐機會，學生參與度不高，無法通過親身體驗來感知概念特征。雖然許多教師開始運用信息技術，但往往停留在展示層面，未能有效支持概念的形成與鞏固。

" 2.問題成因分析

造成這些問題的原因是多方面的。教師對圖形變換大概念的認識不夠深入，難以把握“平移與旋轉”的內在聯系，導致教學內容呈現碎片化。在教學設計時，對學生的認知規律考慮不足，未能有效地將數學知識與生活實際相結合。實踐活動的設計缺乏系統性思考，難以真正激發學生的探究興趣。同時，信息技術的應用也較為表面，未能充分發揮其支持教學的優勢。

" 三、基于學科大概念的教學策略設計

" 1.構建知識體系

在教學中，應以圖形變換這一大概念為統領，幫助學生理解平移和旋轉的本質特征。通過系統的教學設計，引導學生認識到平移是圖形沿直線路徑的位移，重點關注距離和方向；而旋轉是圖形繞定點的角度變化，需要關注中心點和角度。通過對比分析，讓學生理解這兩種變換都保持了圖形的形狀和大小不變，從而形成完整的知識網絡。

" 2.創設生活化情境

教學中應精心選取貼近學生生活經驗的素材。例如，可以用地鐵列車運行來展示平移，用旋轉木馬來呈現旋轉，引導學生在觀察和體驗中發現變換特征。同時，鼓勵學生在日常生活中發現更多的例子，如自動扶梯、風車轉動、鐘表指針等，幫助他們建立起概念與生活的緊密聯系。這樣的教學方式不僅能加深學生對變換規律的理解，還能增強他們學習數學的信心。

" 3.設計實踐活動

（1）平移探究活動設計

第一環節：使用網格紙描點，探索平移距離和方向。讓學生在網格紙上畫一個簡單圖形，標記特征點，然后按要求將圖形平移，觀察特征點的變化規律。

第二環節：利用透明片平移圖形。在透明片上畫圖形，通過平移觀察圖形位置變化，體會平移前后圖形的形狀和大小保持不變。

第三環節：設計路線圖。讓學生規劃物體從A點到B點的不同平移路徑，培養空間想象能力。

（2）旋轉探究活動設計

第一環節：制作簡易指針，體驗旋轉角度。用卡紙制作可轉動的指針，通過實物操作感受旋轉的過程和特征。

第二環節：使用圓規描繪旋轉軌跡。引導學生觀察物體旋轉時的軌跡特點，理解旋轉中心的作用。

第三環節：探索旋轉規律。通過動手操作，發現圖形旋轉后的位置與旋轉角度、方向的關系。

" 4.深化信息技術應用

（1）動態演示功能應用

使用幾何畫板軟件動態演示平移和旋轉過程，讓抽象的概念變得直觀可見。通過動態演示，學生能清晰觀察到圖形在變換過程中的特征變化。

（2）互動練習平臺開發

設計數字化練習資源，包括基礎訓練、綜合應用和開放探究三個層次，滿足不同學生的學習需求。練習過程中及時反饋，幫助學生及時發現和糾正錯誤。

（3）虛擬操作環境創設

使用圖形編輯軟件，讓學生在電腦或平板上進行圖形變換的探索。通過拖拽、旋轉等操作，加深對概念的理解。

" 四、教學實踐案例

以一節“平移與旋轉”課為例，展示基于學科大概念的教學實踐過程。課堂伊始，教師播放了一段游樂園的視頻。學生們很快發現了旋轉木馬的轉動和小火車在軌道上的移動。通過這些生動的場景，自然引入了平移和旋轉的概念。在概念探究環節，教師先讓學生觀察地鐵運行的軌跡，引導他們發現平移是沿著固定方向的移動。隨后，通過網格紙的實踐活動，學生親手完成了圖形的平移，加深了對平移特征的理解。在旋轉的學習中，學生通過操作簡易指針，直觀感受到了旋轉必須有固定的中心點，并且要明確旋轉的角度。

" 五、教學建議與反思

在實踐中發現，要讓學生真正理解平移與旋轉概念，教師首先需要樹立大概念意識，將兩種變換放在圖形變換的整體框架下進行教學。其次，要重視學生的實踐體驗，通過豐富的操作活動幫助他們形成直觀認識。在運用信息技術時，應注重其對概念形成的支持作用，而不是簡單的展示。此外，還要關注學生的個體差異，適時調整教學策略，確保每個學生都能取得進步。

" 六、結語

基于學科大概念的“平移與旋轉”教學，通過情境創設、實踐活動和技術支持，能夠有效促進學生對概念的理解和應用。未來的教學實踐中，還需要繼續優化教學策略、深化教學研究，提升學生的數學核心素養。

（作者單位：山西省臨汾市襄汾縣第三小學校）