灵活运用几何画板进行小学数学课堂教学的研究

    摘 要：作为一种现代化的教学工具，几何画板在小学数学教学中发挥着非常重要的辅助作用，可以显著提升小学数学的课堂教学质量与教学效率。基于此，文章重点对灵活运用几何画板进行小学数学课堂教学做了详细的分析，以供参考。

    关键词：几何画板;小学数学;工具性

    随着教育改革的不断深入，信息技术在小学数学课堂教学中的应用越来越普遍。在小学数学教学中，立体几何是非常重要的一部分教学内容。但是几何知识大多抽象、复杂，小学生又不具有较强的认知能力和理解能力，所以学生在几何知识方面的学习显得非常吃力。而几何画板是一种现代化的教学工具，可以将几何知识直观而形象地呈现出来，降低学生的学习难度和理解难度。所以，小学数学教师必须充分意识到几何画板在课堂教学中的作用，并采取相应的措施加强几何画板的灵活运用，实现课堂教学效率与教学质量的提升。

    一、数学学科与几何画板的相关概述

    1.数学学科

    数学是一门非常严谨的学科，具有很强的抽象性和逻辑性。经过分析发现，小学生的思维以形象思维为主。在这种情况下，为了保证小学数学教学质量，就必须结合当下小学生的认知能力、生活经验以及知识结构来开展教学活动，通过设置有效的问题情境，激发学生的思考兴趣，让学生通过思考来逐步理解抽象的数学知识。

    2.几何画板

    几何画板是一款质量非常优质的教育软件，由美国Key Curriculum Press 公司出版，在1996年才正式开始在中国发行。几何画板的运用难度并不高，操作者只需要熟悉该软件的使用技巧就可以进行相关范例的自行设计、编写以及应用。也就是说，操作者无须具备较高的计算机软件技术水平，只要具备先进的教学思想以及较高的教学能力，就可以设计出大量优质的教学范例。

    3.几何画板的工具性特点

    （1）电子作图工具。在小学数学课堂教学中，几何画板可以作为一种特殊的电子作图工具。并且与普通的图形软件相比，几何画板的作图速度更快，图形更加精确。几何画板的工具箱中，具有直尺、三角板、圆规等常用的作图工具，教师可以随意使用这些工具作出点、圆、直线、射线以及线段等几何图形。同时还可以利用移动功能，在保证几何题型中各元素之间几何关系不改变的情况下，按照题目要求进行整个图形或者图形中某一部分的移动。除了移动功能之外，几何画板还具备旋转、缩放以及反射等图形变化功能，可以对图形进行旋转、缩放以及反射等操作[1]。

    （2）动态演示工具。在小学数学课堂教学中，几何画板可以将几何问题进行动态化的展示，甚至被人们称为“动态几何”。当小学数学课堂教学中涉及空间与图形等方面的知识点的时候，就可以通过几何画板将静态的、抽象的数学概念通过一种动态化的方式展示出来，帮助学生更好地理解几何性质和数学定理。

    （3）课件开发工具。在小学数学课堂教学中，几何画板还可以辅助教师进行课件的开发。与普通课件的制作方法相比，利用几何画板进行教学课件的制作，能够花费较少的时间获得最好的效果，并保证教学课件的交互性。教师可以在备课环节，运用几何画板提前编制课堂上需要重点讲解的内容，然后再将编制好的内容储存在磁盘中，在课堂上直接将这部分内容调取就可以进行相应内容的演示。

    （4）良好的教具。在小学数学课堂教学中，几何画板的运用不仅可以让教师按照自己的想法进行相关教学课件的设计与编写，实现教师的教学思想;还可以为学生提供一个理性的实验环境，让学生可以对各种几何关系进行大胆的猜测、发现以及验证，进而掌握相应的几何规律、找到相应的学习方法。一方面，学生可以通过几何画板中的功能进行各种几何图形的绘画，然后直观的观察这些几何图形之间的关系，探索与之相关的几何性质。另一方面，与普通的学习方法相比，几何画板是一种全新的学习模式，通过几何画板的灵活运用，学生的创造能力还可以得到有效的培养[2]。

    二、几何画板在小学数学课堂教学中的应用意义

    1.可以提高学生的综合素质

    在小学数学课堂教学中，几何画板是计算机技术与数学思想结合的体现，可以让静态的数学课堂动起来，让抽象的数学知识更加形象，从而让学生更加全面、详细、深刻地理解数学问题，并以此為基础构建自己的数学知识体系，提升自己的数学思维。所以灵活运用几何画板进行课堂教学，可以有效激发学生对数学知识学习的积极性，让学生变被动为主动，进行数学知识的自主探索与思考，进而逐步获得积极进取、不断探索、努力创新的能力，实现综合素质的提升。

    2.可以改变学生的学习方式

    在几何画板出现之前，学生已经习惯了教师教什么，自己就学什么的被动学习模式，学习积极性和主动性非常低。而几何画板出现之后，教师会针对某一数学知识点，给予恰当的提示和引导，然后让学生以小组为单位利用几何画板进行作图、观察、分析、讨论，并获得最终的数学结论。这样的教学过程充分突出了学生在课堂上的主体地位，学生一改以往被动的学习模式，积极主动地投入全新数学知识的探索与研究当中，学习态度和学习习惯较之以前有了很大的不同，就连解决问题的能力也有了明显的提升[3]。

    3.可以培养学生的应用能力

    小学数学课堂的教学目的是通过实践、探究等方式让学生领悟重要的数学思想方法，并在合作交流的学习过程中获得一定的情感体验。例如，“三角形内角和定理”的教学，教师就可以让学生先随意地画出一个三角形，然后让学生测量出每一个角的大小，求出三个角的和。之后再让学生按照自己的想法随意改变三角形的形状，再次测量三个角的大小，求出三个角的和。通过这样的实践操作，学生可以快速地发现其中的规律，掌握相应的数学定理。而且，在这一操作过程中，学生对相关知识点的应用能力也会得到显著的提升。

    三、几何画板在小学数学课堂教学中的灵活运用

    1.灵活运用几何画板再现数学知识的形成过程

    虽然小学数学课堂教学内容比较简单，但是只有不断地巩固学生的数学基础，通过各种措施提升学生的数学问题解决能力，才能够激发出学生对数学知识的学习兴趣，帮助学生找到正确的数学学习方法。只有这样，才能够从根本上提升小学数学的课堂教学质量与教学效率。而灵活运用几何画板，可以再现数学知识的形成过程，让学生有规律、有依据地展开数学知识的学习[4]。

    例如，“5以内数的分成”是小学一年级的教学内容，教师在实际的课堂教学过程中，就可以灵活运用几何画板进行教学课件的制作，通过几何画板让学生对数的大小以及数的分成有一个更加清晰而直观的理解和感受。而且，在课堂教学过程中，教师还可以让学生亲自动手操作，亲身经历数学知识的形成过程，加深学生对所学知识的印象。这样，不仅小学数学课堂教学效率有了明显的提升，学生的综合能力也得到了有效的巩固。

    2.灵活运用几何画板在运动变化中展示不变的几何原理

    在小学数学课堂教学中，一定要注意几何画板运用的灵活性。如果只是针对固定的内容实施固定的教学活动，那么能够获得的教学成效必然十分有限，甚至还会对学生的数学思维产生限制。所以，教师需要将不变的几何原理通过一种运动变化的形式展现出来。

    例如，上文提到的“三角形的内角和为180°”就是一个恒定不变的数学定理，而几何画板的运用，就可以让学生直观地看到大小不同、边长不同、角度不同的三角形，其内角和都是180°。也正是因为几何画板的灵活运用，才让这堂课的教学重点更为突出，才让学生更加深刻地掌握这一数学定理。

    3.灵活运用几何画板让抽象的数学知识具体化

    在小学数学课堂教学中，存在大量虚拟、抽象的数学知识。因为学生的认知能力以及空间思维能力比较有限，所以学习起来比较吃力，学习效果不甚理想。在这种情况下，灵活运用几何画板，让抽象的知识具体化，可以有效提升课堂教学质量。

    例如，针对“正方体”“长方体”知识的教学，教师就可以提前准备一些透明的几何画板，让学生对其进行折叠，进而更好地了解正方体与长方体的构成。这样一来，在求解正方体或者长方体的表面积的时候，也就可以及时地找出相应的长、宽、高。而且，这样的教学方式，也可以让学生在脑海中成功构建一个立体化的正方体和长方体，进而实现空间思维能力的提升。需要注意的是，在运用几何画板的过程中，教师一定要将正方体或者长方体进行全方位的展示，将抽象的物体具体化。只有这样，才能够帮助学生更好地理解相关知识点。

    4.灵活运用几何画板攻克教学难点

    在小学数学课堂教学中，灵活运用几何画板，还可以将静态的知识以一种动态的形式呈现出来，进而引导学生抓住问题的本质，轻松攻克教学重点与教学难点。

    例如，“三角形三边关系”的教学中，三边关系结论的得出是一个难点。在传统的课堂教学过程中，教师会让学生通过“拼摆小棒”的方式推理出三角形三条边的关系。但是应用这种教学方法所获得的教学成效却并不理想。如果教师针对“三角形三边关系”提前运用几何画板制作出教学课件，然后再在课堂上让学生自主操作、亲自实践，通过实验的方式推理出结论，那么既可以将静态的数学知识以一种动态化的方式展现出来，又可以加深学生对相关知识点的记忆和理解。

    结语

    作为一种现代化的教学工具，几何画板的功能非常完善，不仅具备画点、圆、直线、射线以及线段的功能，还具备基本的图形变化功能，更加可以动态化地展示出几何对象的实际位置关系以及运行变化规律。将几何画板灵活运用到小学数学课堂教学中，可以显著提高学生的综合素质、改变学生的学习方式、培养学生的应用能力。所以，教师要采取一系列措施加强几何画板在小学数学课堂教学中的灵活运用，充分发挥几何画板的教育功能。

    [参考文献]

    [1]李莉.小学数学几何画板的教与学[EB/J].新教育时代（教师版），2019（32）：47.

    [2]許俊德.利用几何画板提高小学数学课堂学习效率[J].数学大世界（中旬版），2018（11）：38.

    [3]徐守军.几何画板辅助小学数学课堂教学的应用分析[J].数学教学通讯，2018（19）：76，78.

    [4]周月飞.浅谈几何画板在小学数学教学中的应用研究[J].新课程（中旬刊），2019（8）：105.

    作者简介：韩海波（1983—），男，甘肃陇西人，一级教师，本科，研究方向：小学数学教学。