9.小学数学“图形与几何”教学中多媒体技术的应用研究_坎门钓艚小学_陈迎欢

小学数学“图形与几何”教学中多媒体技术的应用研究
[内容摘要] 数学是一门重要的基础学科，其中“图形与几何”教学是小学数学的重要组成部分。

它要求学生有较强的抽象思维和空间想象能力，这是教师教学的重点，也恰恰是学生学习的难点。

把多媒体技术引入小学数学图形与几何教学中，能有效地调动学生的感官，从视觉、听觉、触觉等各种视角，既有效调动学生主动参与的热情，也有利学生空间思维能力的发展，陶冶学生的情操，提高审美情趣。

本课题旨在探索多媒体技术在小学数学图形与几何教学中的有效应用。

[关键词]小学数学图形与几何多媒体技术应用
一、研究的背景和意义
《小学数学课程标准》（2011版）把“图形与几何”作为义务教育阶段数学学习的核心内容之一，把建立初步的空间观念作为数学思考方面的一个重要目标。

“图形与几何”是小学数学《新课程标准》教材的四大领域之一，纵向来看层层递进，螺旋上升，横向来看，每学年每学期教学内容中都有涉及。

可见，“图形与几何”教学在小学数学教学中的地位毋庸置疑。

21世纪是信息时代，多媒体技术不但给当今的教育形式和学习形式带来了重要的变化，更对教育思想、教育模式、教学手段产生了深刻的影响。

宏观现今的小学数学教学，多媒体技术越来越多地被用于课堂教学中。

这种先进的技术手段对小学数学图形与几何教学，更具有独特的优势，它展示了集合了文字、图像、影音等等的具象、直观的认知，大大丰富了图形与几何教学内容的表现力，使抽象的几何图形形象化。

此外，它还可将知识形成的过程充分展示在学生面前，使学生顺理成章的得到知识的来龙去脉，给大脑留下直观的影像记忆，让学生直接感受具有新奇性和可视性的教学内容，又可增加课堂教学容量，提高学习效率和教学质量，有效改变长期以来图形与几何教学费时较多，收效较低的状况。

多媒体作为一个新的教学工具，它的最大作用是辅助教学，刺激学习以期更好地达成教学目标。

然而在课件制作和实际教学的操作过程中一些问题也随之浮现，因此关于多媒体有效运用的研究是非常必要的。

在小学阶段图形与几何教学中，应该如何恰当地使用多媒体技术？
本课题系2014年台州市电教规划课题，课题负责人为陈迎欢，成员李国超、陈金燕，本报告由陈迎欢执笔。

本课题旨在探索多媒体技术在小学数学图形与几何教学中的切实有效的策略，以及关于多媒体应用过程中出现的一些问题的思考。

力求理清多媒体技术应用的系统脉络，营造出内容充实、学习气氛活跃的课堂氛围。

二、国内外关于同类课题研究的综述
“图形与几何”的学习重在发展学生的空间想象能力。

对于小学生来说，这也正是他们学习遇到的最大障碍，也是教师在教学过程中急需突破的重难点。

在较短时间内，快速高效的提高学生空间思维能力，多媒体技术的应用无疑是一个行之有效的手段。

我国古代教育家荀子指出：“不闻不若闻之，闻之不若见之。

”其中“闻”、“见”即视听感官的利用，多媒体技术正是为了满足学生学习过程中的心智需要，利用可供学习者观看体察的教学媒体，创造感知条件和环境，促进思维的灵活性和流畅性，从而在小学几何教学中培养学生的空间思维能力。

关于多媒体技术条件下“图形与几何”的教学的相关研究较早的见于《中小学电教》2008年第21期，翁永平先生发表的《新课程理念下信息技术与数学教学整合的探究》。

该文从九年义务教育课程标准的重要理念——现代信息技术的发展将对教学价值、目标、内容以及学习和教学的方式产生重大且极为深远的影响生发开来，强调数学课程要重视运用现代教育技术手段，特别要足够重视计算机对数学教与学的影响。

并对现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力的工具做了初步的有益的探索，为后期类似的研究奠定了理念基础。

最接近本课题的研究是李珍在2012年第22期《中国教育技术装备》中发表的《信息技术在小学数学图形与几何教学中的运用》。

概述了信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及教学方式产生的影响，指出数学课程的设计与实施应根据实际情况，合理运用现代技术，内容整合要注重实效，开发更多教学资源。

虽然引起了教育学理论研究者及教育实践者的关注，却很少涉及具体的操作方法。

另外，在网络上见一些有关小学数学“图形与几何”教学中多媒体技术的应用与研究的散篇短文，其内容更多的是理论的浅谈。

关于多媒体应用于教学中的课题正被更多的人关注着、研究着。

但是综观这些方面的研究，存在理论性过强，讨论的背景也大多是设置在初中、高中课程教学下的。

有些理论研究成果，并不适用于小学数学图形与几何教学，也缺乏丰富的实证资料和系统性的展现。

本课题将基于丰富的实证资料，结合实际的教学经验，探求在小学数学图形与几何教学中如果运用多媒体技术的策略，分析目前存在的误区以及规避的办法，切实提高对媒体技术在小学小学数学图形与几何教学中应用的效率，营造丰富趣味、充实高效的数学课堂，使教师掌握并能合理应用多媒体技术，提升教学质量。

三、课题研究的内容
（一）选题的理论依据
图形与几何：主要研究现实世界中的物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变换，让学生掌握相应的基础知识和基本技能，丰富对现实空间及图形的认识，学会处理简单的实际问题，从而使其对人类的生存空间有更好地认识和理解，形象思维得到发展，空间观念和创新意识得到培养。

小学图形与几何：小学几何知识与中学几何知识有很大区别,它不是一般的论证几何,而是直观几何和实验几何。

是从实物、模型到几何图形的过渡。

其主要内容包括图形的认识、测量、图形与变换和图形与位置等。

媒体(medium)在计算机行业里，媒体有两种含义：其一是指传播信息的载体，如语言、文字、图像、视频、音频等等；其二是指存贮信息的载体，如ROM、RAM、磁带、磁盘、光盘等。

多媒体是近几年者出现的新生事物，正在飞速发展和完善之中。

我们所提到多媒体技术中的媒体主要是指前者，就是利用电脑把文字、图形、影象、动画、声音及视频等媒体信息都数位化，并将其整合在一定的交互式界面上，使电脑具有交互展示不同媒体形态的能力。

在学科教学中，多媒体技术的应用，可以使枯燥、抽象的学科知识转化成形象、生动、鲜明的电子信息，变单调为丰富，化抽象为具体，化静为动，可调动学生的多种感官参与学的过程，提高教学效果，有利于全面提高学生的素质。

（二）小学数学“图形与几何”教学中多媒体技术应用的现状调查通过问卷调查、访谈等形式，对学生、教师等对象进行调查，分析当前在小学数学“图形与几何”中多媒体技术应用的有利与不利因素，并对阻碍数学图形中多媒体技术开展的制约因素、后续活动等方面进行分析。

发现多媒体在小学数学“图形与几何”教学的应用中存在一些误区和困难。

总结之后，主要有以下三方面的误区：
1、思想认识的误区
通过对老师的问卷调查及访谈，我们了解到老师们对多媒体技术或多或少存在着思想认识上的误区。

主要有以下三点：
（1）现代化的媒体技术可以取代传统的教学手段。

（2）多媒体技术用不用无所谓。

（3）多媒体技术将削弱甚至取代教师的作用。

其中12.5%的老师认为多媒体技术可以取代传统的教学方法；25%的老师则认为多媒体技术用不用没什么关系，这部分老师主要教龄比较长的老教师；另外37.5%的老师认为多媒体技术会削弱教师的作用。

其实这些认识都是错误的，多
媒体技术主要还是辅助教学，不可能取代传统教学，更别说取代教师的作用。

2、媒体选择的误区
在对平时有使用多媒体的老师进行调查后发现，他们普遍存在两个问题：
(1)课件偏离教材的重难点，一味地求大；
(2)忽视时效性，一味求“花”。

其中后者占很大一部分比重，他们过于依赖课件的强大功能，也放大了多媒体的用处，这只会达到适得其反的效果。

3、教学实践的误区
在现代多媒体技术越来越普遍的形势下，在教师的素质越来越高的发展趋势下，多媒体进入课堂已经大势所趋，但是就是在这样的环境下，也随之出现了一些多媒体应用不当的不利因素。

（1）重现代技术，轻传统艺术。

（2）重直观形象，轻思维训练。

（3）重媒体演示，轻诱导熏陶。

（三）图形与几何教学中运用多媒体技术适用性的研究
多媒体技术包罗万象，它是集视听感知于一体多元化的先进的科技手段。

根据本课题组教师大量的课堂教学实践，以及平时对多媒体技术应用的研究和解读，对其适用性的研究也有了较为显著的收获。

现在，我们将图形与几何教学中多媒体技术的常规使用进行分类。

1、图片的使用
图片是区别于标记、标志，它不是单一以审美为目的的一种装饰，而是在特定的思想意识支配下的多某一个或多个视觉元素组合的一种蓄意的刻画和表达形式。

它是有别于词语、文字、语言的视觉形式，可以通过各种手段进行大量复制，是传播信息的视觉形式。

它作为一种直观的视觉信息和教学媒体，它传递着与教材内容相关的丰富信息，并提供了相关的背景，将图形与生活实际联系起来。

现实数学课堂教学中，老师们往往会忽略图片资源，认为是微不足道的。

其实不然，“一草一木皆关情”，何况直观性和形象性强的图片呢？教师们精心遴选的图片也是数学教材的一部分。

（1）借助实物图片，造成视觉冲击
目前，除了采用谈话、复习、猜谜语、做游戏等导入方式外，借助实物图片，精心设计导人，同样也能成功有效地激发学生的学习兴趣和求知欲，让课堂教学跨出成功的第一步。

例如，在教学PEP教材三年级下册《轴对称图形》时，我利用了一组具有较强视觉冲击力的图片，激发学生的兴趣，让学生感受到图片的美，也让学生初步
体会数学的美是无处不在的。

而像这样的课，如果采用复习，猜谜语等形式导入，不仅起不到效果，反而显得突兀，像是为了导入而导入的。

（2）借助平面几何图片，使其更加直观
“图形与几何”教学中，图形是必不可少的内容，而多媒体在呈现一些平面几何图片的过程中，起到了至关重要的作用。

无论小学哪个学段都有图形的教学，从一年级到六年级，无处不在，螺旋上升。

如在教学PEP教材四年级上册《平行四边形和梯形》这课时，就利用多媒体呈现了一幅校园平面图，里面包含了好几种学生学过的和这节课即将要学习的新图形。

【课堂实录】
师：同学们，生活中处处有数学，现在就看看你是否有一双善于发现的眼睛，愿意接受挑战吗？
生：愿意。

师：一起看大屏幕，老师带来了我们学校的校园平面图，你们能从中找到由四条线段围成的封闭图形吗？（师边说边点击课件出示校园平面图）（学生上台指出平面图中带有四条边的平面图形，教师同时点击课件，课件以闪烁形式强调出现所指图形）
师：这些图形都是什么形呢？
生：四边形。

师：老师给同学们带来了几个四边形，谁来说一说他们的名称？
课件点击1：出示长方形图片
生：长方形。

课件点击2：出示正方形图片
生：正方形。

师：同学们已经认识了许许多多的四边形，这些图形都是由四条线段围成什么样的图形？
生：封闭的图形。

师：同学们回想一下，长方形和正方形有什么特点？
生：长方形对边平行且相等，四个角都是直角，正方形对边平行，且四条边都相等，四个角都是直角。

师：长方形和正方形有什么关系？
生：正方形符合长方形的特征，对边平行，四个角都是直角，所以是特殊的长方形。

师：下面这两个图形你认识吗？（课件将平行四边形和梯形一并出示在大屏
幕上）
生：平行四边形和梯形。

师：这节课我们就一起走进数学王国进一步来探究平行四边形和梯形的有关知识。

（3）借助立体几何图片，强化空间感
立体几何初步的教学重点是帮助学生逐步形成空间想象能力。

教学中应通过丰富的实物模型和立体图形进行演示，以帮助学生认识空间几何体的结构特征，逐步形成空间观念。

很多立体图形的呈现如果没有多媒体的帮助，仅靠传统的教学手段，是很难完成的。

我在教学PEP教材五年级下册《长方体和正方体的认识》时，是这样处理的：
【课堂实录】
师：同学们，这个盒子是什么形状的？（课件出示图片）
生：长方体。

师：对啊，生活中还有哪些物体的形状也是长方体的？
生1：铅笔盒。

生2：讲台桌。

生3：饼干盒。

师：是的，我们生活中许多物体的形状都是长方体。

比如抽屉、电脑主机、音乐盒等都是长方体。

（课件演示抽象过程：把这些长方体形状的实物掏空抽象出一般的长方体框架）
师：今天我们就一起来进一步认识长方体和正方体。

2.、动画的制作
（1）在情境创设时加载冲击力强的动画，激发学生的求知欲
在平面图形变换教学中利用多媒体手段，可以将一些漂亮图案的形成过程动态地展示在学生面前，让学生真正感受到数学的美。

如：在教学“轴对称图形”时，我首先利用多媒体展示一组生活中常见的对称图案——盛开的莲花、漂亮的吊灯、美丽的蜻蜓等，紧接着把其中一幅图案沿对称轴对折，动态的展示过程、壮观的图案使得学生惊叹不已。

又比如在教学“旋转和平移”时，利用多媒体手段将一个基本图形进行旋转和平移，动态地变换出了很多美丽的图案，学生看得目瞪口呆。

从孩子们惊讶的神情中看得出来，学生不仅明白了什么叫轴对称图形，还深刻地、真切地体会到了数学图形的美，真实的感受到生活中处处有数学。

（2）在不同平面图形转化中运用多媒体技术制作动画
在平面图形变换教学中利用多媒体手段，可以将教师不易在黑板上展示或说
明的图形运动清晰而形象的加以说明，从而增强学生的想象能力以及作图能力。

在教学PEP教材中像《平行四边形的面积》、《梯形的面积》、《三角形的面积》这类面积公式推导的动态演变过程，都可以运用多媒体技术。

另外，在求组合图形的面积时，要想清晰地把各种不同的求面积的方法展示给学生，多媒体无疑是一个不错的选择，无论是向学生展示用割补法还是平移法，它都很形象直观。

（3）在不同立体图形转化中运用多媒体技术制作动画
在立体图形的教学中，适时恰当地运用多媒体手段，化静为动，沟通知识间的内在联系，将学生分散的知识纳入到原有的知识系统中去，从而完善学生的认知结构。

我在教学PEP教材六年级《圆柱的体积》时，为了能让学生更加直观地看清把圆柱转化成长方体的演变过程，我充分运用多媒体手段，演示圆柱沿着高切割，等分成16份，再拼成一个“长方体”的过程；紧接着再演示将圆柱体等分成32份、64份……将圆柱体最大限度地多次划分，过程具体、形象，突破了现实的局限，既较好地解决了“曲变直”的认识过程，还顺利地渗透了极限思想和转化思想。

（4）在平面图形与立体图形相互转化中运用多媒体技术制作动画
小学阶段平面图形与立体图形的转化，如把一个立体图形展开得到一个平面图形，或者给你一个平面图形，判断它能否折叠成某个立体图形，还比如在教学像圆柱和圆锥的表面积时，因为它们的侧面是一个曲面，此时就需要把曲面剪开得到一个学过的平面图形，通过已知的平面图形面积公式，最终得出这个侧面的面积计算方法。

那么，所有的这些转化过程，如果利用身边有限的教具和学具来让学生感受就显得比较单薄和困难，也会占用课堂大部分时间。

此时，多媒体在这里就起到了至关重要的作用，它不仅能使整个过程变的简单，还能让学生的注意力更易集中,获得了深刻的表象,让学生展开想象的翅膀,较好的培养了学生的思维能力。

3、实物投影仪的使用
实物投影仪是小学数学课堂教学中应用比较广泛的电教设备，它能将文字、图形、模型等经放大后投射到银幕上，以其操作简便，形象直观受到师生的青睐。

但在教学实践中，一些教师没有关注到学生的心理发展的特点，往往是“一张嘴巴一支笔，照着书本说到底”。

如果能在课堂教学中有效地运用实物投影仪这一电教设备，选择恰当的时机，在较短时间内向学生展示漫长的变化过程，就能启发学生的思维。

（1）示范操作，攻破难点
教学质量的好坏，关键在于课堂的教学，如何在短短40分钟的一节课中让学生建立对几何图像的空间表象，并保持在头脑中，形成长久的记忆，这就需要
教师用高超的教学手段和教学方法。

在这几年的教学经验中以及听过很多有经验的老师的课中发现，很多越是讲不明白的数学知识，利用实物投影仪就能轻松的展示，学生一点就通，教学难点不攻自破。

如《角的测量》这一课的教学难点是如何让学生使用量角器以及明确如何看量角器内圈和外圈的数字，什么时候看内圈，什么时候看外圈。

第一次在教学这一内容时，和大多数老师一样，先是在黑板上画一个角，然后再用教具量角器在黑板上演示给学生看，自以为已经分析的很清楚了，可是从学生的课堂练习和课后作业中发现学生其实掌握的不是很好，存在这样或那样的问题，极大地加重了之后作业纠错和复习的负担。

现在，我都会选择使用实物投影仪来解决这一教学中的难点。

在课堂教学中，不管是讲解示范，亦或是对学生方法的指导，还是练习中对学生的纠错我都会运用实物投影仪来进行，让所有学生都能清晰地看到用量角器测量角的每一个步骤，通过师生共同的演示和表述，全班学生在不断观察、比较和练习之后终于掌握了如何使用量角器来准确进行角的度量的方法，效果非常好。

（2）及时展示学生错误练习资源，提高课堂教学效果
课堂巩固练习是一节课中很重要的一环，而学生练习过程中出现的错误资源，往往成为教师进一步突破教学重点和难点的资源，多数老师为了能够生成这种资源，在做课堂练习时会有意识地让学困生上台板演，但是预设归预设，这些学生有时却暴露不出问题，或暴露出的问题并不具有典型性和普遍性，而老师想反应的问题恰恰出现在没上来板书的学生中，此时这种良好的教学资源却无法很好地展示给学生，降低了课堂教学效果，也浪费了宝贵的教学时间。

如何解决这一问题，我觉得这个时候实物投影仪的作用是不可小觑的。

如在学习给平行四边形画高这一内容时，学生会出现很多种不正确的画法，此时就需要教师主动地去巡视观察，选择最具普遍性和典型性的问题，再利用实物投影仪进行集中讲评，这样具有针对性的讲解评价不仅可以大大减少课后辅导的时间，而且作业纠错的工作量也减轻很多，获得师生的共赢。

（3）提供展示思维的平台，促进学生间的交流
新课标强调学生的小组合作与学生间的互动交流，所以如何展示学生交流过程中所反映的思维，对学生来说是很重要的。

除了小组之间可以充分交流外，全班同学间的互动交流，思维展现也显得尤为重要。

实物投影仪在这个过程中就为学生的充分地表现提供了一个大舞台，在这个大舞台上，学生能更好地交流，连贯地展现自己的思维过程。

如在教学《平行四边的面积》这一课时，其探究环节需要学生通过剪拼将平行四边形转化成其他图形，而转化的方法比较多，如果只让学生讲述自己操作的过程，不仅达不到很好的教学效果，学生表述整个过程也比较困难。

此时，如果老师能够利用实物投影仪，让学生自己带上学具上来边演示边讲解，其他学生听起来将比较容易，整个过程看起来也一目了然，这将达到
事半功倍的效果。

（四）小学数学图形与几何教学中多媒体技术应用策略的研究
怎样才能更好地实现把多媒体技术应用到“图形与几何”教学中呢？通过这一年来的教学实践，我们课题组在把握《数学新课程标准》中有关“图形与几何”教学的三个维度目标的基础上，初步探索出下面一套多媒体技术下“图形与几何”知识教学的五步教学模式。

激趣导入，温故引新知
猜想实践，突破重难点
运用新知，解决好问题
全课总结，畅谈其收获
布置作业，课外巧拓展
在“五步教学模式”的导入、探究、练习、、总结、拓展这五个环节，教师都可以适当地采用多媒体手段进行有效教学，既能提高学生的学习水平，又能优化小学数学“图形与几何”课堂的教学。

1、立足课堂的环节流程，在课堂教学的导入环节运用多媒体技术
俗话说：“良好的开始是成功的一半。

”根据小学儿童好动，注意力不容易集中的心理特点，如果能在导入环节有机使用多媒体技术，合理利用其声像结合、图文并茂的功能创设新颖有趣的问题情境，可以有效调动学生积极性，活跃课堂气氛，引发学生的思考，从而更加有效地开启一节数学课的学习。

如教学《圆柱的体积》时，提问学生怎样求圆的面积？圆的面积公式是什么？圆的面积公式是怎样推导的？再通过多媒体回放圆的面积计算公式的推导过程，为新课的教学做好铺垫，沟通了知识之间的内在联系，衔接自然，新课引入“引”出了学习新知识的思路，“导”出了解决问题的方法，充分调动了学生学习的积。