浅谈现代教育技术在小学几何教学中的运用

深圳市南山实验学校      罗朝宣

   内容提要：几何知识是小学数学教学的重要内容，几何知识的学习能有效促进学生思维发展，是培养空间观念的绝好材料，但几何知识又是困扰师生的难点。本文从实际的教学情景出发，试图从概念形成，虚拟实验操作探究，练习巩固三方面阐述在几何教学中合理运用现代教育技术，能使几何教学形象直观、趣味横生，营造探究式学习的浓厚氛围，让学生动手操作，以研究者的方式学习几何，激发学生的学习兴趣，使学生乐学几何。

  关键字：现代教育技术 小学几何教学　多种感官　虚拟实验　探究式学习　题库
 

  正文：

本文所指现代教育技术主要指以多媒体计算机和网络技术为核心，以校园网、网络教室和因特网为硬件环境，以CAI课件及网络资源为软件支持的信息技术与课程整合。这种新型的教学模式给学生创设了探究式的学习环境，能充分调动学生主动学习的积极性，并能有效的培养学生的创新精神和能力。

所谓小学几何教学是指现行小学数学教材所包含的几何知识的教学。小学几何知识属于欧几里得几何学的范畴。欧氏几何在科学上和教育上都发挥了巨大作用，它是对学生进行思维训练、空间观念培养的绝好材料，在小学教学里，至今都找不到能取代它的别的课程。在信息技术最发达的美国，有第一流的科学家在1998年美国科学年会发出呼吁：21世纪几何万岁！美国科学家认为，在20世纪末的高新技术发展的过程中，几何学原理得到空前应用，21世纪应把几何教学放在头等重要的位置。但另一方面，抽象和推理严谨的几何，学习起来又是困难的，甚至已经成为一部分学生学习的负担，面对减负增效全面推进素质教育的浪潮，几何部分的教学似乎成为双面刃，困扰着广大教师和学生。如何解决这一难题呢？笔者认为在教学中大量合理地使用现代教育技术，发挥多媒体电脑集声音、图像、动画等于一体的优势及丰富的网络资源，可以使抽象、枯燥的几何教学变得形象、直观、趣味横生，激发学生的学习兴趣，让几何易学，学生乐学。
    一、让静态的图形动起来，使图形说话，调动学生多种感官参与学习，形成正确的几何概念，掌握图形的特征及内在联系，激发学生的兴趣，使学生乐学几何。
    人们只有清楚的观察到事物发生发展的过程，才能准确深入地认识事物变化的规律，从而在丰富的表象中由表及里，从具体到抽象，从特殊到一般，认识到事物的本质特征，形成正确的概念。几何概念的形成也不例外，很多几何概念都是动态的发生概念。如直线这一概念就很抽象，而利用ＣＡＩ课件可生动的展示出向两端无限延伸的动态效果，伴随由近及远的飘渺声音，线条闪烁延长，使抽象的概念变得生动形象。特别是圆这一重要几何概念，特别抽象，而且内容多。传统教学往往教具一大堆，教师演示学生操作，师生忙得不亦乐乎，结果学生却对圆的认识模模糊糊。但利用ＣＡＩ课件辅助教学却显得轻松愉快，学生掌握圆的概念清楚、准确。教学时，可以按如下步骤进行。第一，在屏幕上显示大小不同的圆形物体（钟面、车轮、交通标志、呼啦圈等），问学生这些物体是什么形状，然后点击鼠标，每个图形变成不同大小的圆，从而建立圆的表象。接着提问生活中还有哪些物体是圆形？进一步拓宽表象。第二，揭示圆的形成，屏幕出现动画：一只小狗脖子上系着一根绳子拴在木桩上，小狗叫着从点Ａ出发绕着木桩跑一周回到Ａ点，小狗跑动的轨迹，动态的展示出曲线，回到Ａ点形成一条封闭的曲线就是圆，这样直观形象的展示出圆的形成，过目难忘，基本建立了圆的概念。第三，电脑展示用圆规画图的过程，一脚固定，一脚旋转，然后学生尝试画图，通过手眼脑各种感官的参与进一步认识圆的形成过程，进一步加深对圆的认识。第四，电脑动态展示圆的各部分，圆心、直径、半径，这样就使抽象的概念变得生动形象。观察比较，深入认识圆各部分名称及相互关系。通过以上的实例可以说明，在几何概念教学中合理的使用计算机辅助教学，让静态、抽象的几何概念，通过声音、图形、动画的融入变得生动活泼，调动学生多种感官参与学习（有条件的学校可以实现信息技术与数学课堂教学的整合，学生一人或两人一台电脑，开展分小组自主学习、协作学习，学生主动探究几何概念的产生，教学效果更佳）。在愉快和谐的气氛中，学生准确的理解、掌握了抽象的几何概念。在几何教学时合理运用现代教育技术，印证了教育领域一个重要原则：^①人们对喜欢学的东西学得最好，用所有的感官学会学得最快。
    二、利用ＣＡＩ课件、多媒体计算机及网络提供的智能化操作平台进行教学，把数学虚拟实验引入几何的教学中，让学生动手操作，以研究者的方式学习几何，突出学生在学习中的主体地位，有效培养学生的创新意识。
    长期以来，在小学教学中除自然课有实验外（包括教师的演示实验和学生的动手实验），很少听说有数学实验，学生只是被动接受一些数学定理和公式。特别是几何知识的教学，严重忽略几何事实、几何现象的发生、发展、联系变化的过程，从而阻碍学生动手能力和创新意识的培养，因为学生面对新的几何定理和公式，发现这些所谓旧知识的过程本身就是一种创新。利用ＣＡＩ课件、多媒体计算机及网络提供的智能化操作平台，可以把很多数学虚拟实验引入几何教学中，将几何知识产生的过程生动形象的展示在学生面前。例如在教学平行四边形的面积计算时，通过剪切、平移将平行四边形拼合成与它面积相等底等高的长方形，通过ＣＡＩ课件提供的虚拟实验，让学生动手操作，使平行四边形面积公式推导过程完整展示在学生面前。学生不仅概括归纳出平行四边形的面积计算方法，感悟到转化的思想在几何学习中的妙用，为三角形、梯形面积计算推导实验打下基础，而且学生在动手操作，抽象、概括、归纳推理过程中接受严密的逻辑思维训练，形成一种学习几何知识的方法，产生一种自我尝试，主动探究，乐于发现的需要、动机和能力。

又如在教学圆周长计算公式时，利用“几何画板”进行实验，更显示出其他手段无法代替的效果。学生在“几何画板”的操作窗口中借助画圆工具，拖动鼠标能轻易的画出大小不同的圆，软件提供的度量功能可以快速的显示所画圆的周长与直径的长度数值，调用比值计算工具能自动生成周长和直径的比值，圆周率这个概念呼之欲出，本课难点不攻自破，周长的计算公式就水到渠成地展示出来。又再如教学圆面积计算时，先动画展示等分圆的过程，再演示出拼合成长方形的过程，通过几组类似的实验，等分的份数递增，拼成的图形越来越接近于长方形，让学生通过操作实验和观察、比较得出这样的事实，拼成的长方形的面积和圆的面积相等，长方形的宽相当于圆的半径，长相等于圆周长的一半，圆面积的推导过程就完整的展示出来。因为， S_长方形=　a　×　　b    所以，　　S_圆=（C÷2）×　r =　πr×r =　πr²  。