信息技术与小学数学图形与几何领域教学融合的实践路径研究

摘要：新课标将“空间观念”“几何直观”纳入数学核心素养体系，而图形与几何作为培养该素养的核心载体，在教学中仍面临抽象知识难转化、空间建构能力培养低效等问题。本文以小学数学图形与几何具体知识点为切入点，结合信息技术直观化、动态化、交互性优势，从概念教学、探究过程、认知突破、规律理解四个维度，提出依托动态建模、运用交互测量、借助虚拟拆解、搭建个性推演平台的实践策略，旨在通过技术与教学的深度融合，破解教学痛点，提升教学质量，助力学生核心素养发展。

关键词：信息技术；小学数学；图形与几何；教学融合

一、引言

图形与几何是小学数学课程的重要组成部分，其不仅承载着培养学生空间想象能力、逻辑推理能力的重任，更是衔接初高中几何学习的基础。然而，当前小学数学图形与几何教学中，受限于传统教学手段的静态性与抽象性，学生在理解“射线的无限延伸性”“立体图形的面与体关系”等知识点时易产生认知障碍，且自主探究机会较少，难以深度参与知识建构过程。本文聚焦小学数学图形与几何领域的具体教学知识点，探索信息技术与教学深度融合的实践策略，以其为一线教师提供可借鉴的教学方案，推动教学效率与学生素养的双重提升。

二、信息技术与小学数学图形与几何教学融合的意义

信息技术与小学数学图形与几何教学的融合，本质是借助技术手段优化教学过程、降低认知负荷、激发学习兴趣，其核心意义体现在三个方面。其一，化解抽象知识与学生具象思维的矛盾。小学数学阶段学生以具象思维为主，而几何概念（如平行线、对称轴）多具有抽象属性，信息技术可将抽象概念转化为动态直观的图像，如通过软件演示平行线“无限延伸不相交”的特性，帮助学生建立直观认知。其二，突破立体图形教学的空间限制。传统教学中，教师依赖实物模型演示立体图形的展开与折叠，但实物模型存在视角单一、可操作性有限的问题，信息技术的虚拟拆解系统可让学生从多角度观察立体图形的构成，自主尝试拆解与组合，有效培养空间建构能力。其三，支持差异化与个性化教学。信息技术可搭建个性化学习平台，根据学生的学习进度与能力差异，推送针对性的探究任务，如针对“图形旋转”知识点，为基础薄弱学生提供分步演示任务，为能力较强学生设计复杂图形旋转推演任务，满足不同学生的学习需求，落实“以生为本”的教学理念。

三、信息技术与小学数学图形与几何教学融合的实践策略

（一）依托GeoGebra动态建模，破解图形概念抽象化教学难题

教师应依托GeoGebra动态数学软件，将图形与几何中的抽象概念转化为可交互、可观察的动态模型，帮助学生精准把握概念本质。在“平行线的认识”教学中，传统教学通过直尺画平行线，难以让学生理解“无限延伸”的属性，教师可利用GeoGebra制作动态演示课件：先呈现两条相交直线，标记交点并显示夹角；再通过拖拽直线端点，逐步调整直线位置，直至夹角消失，此时标注“平行线”；随后点击“无限延伸”按钮，两条直线向两端匀速延伸，同时保持距离不变，直观展示“无论延伸多长都不相交”的特性。在此基础上，教师可设计互动任务，让学生自主拖拽直线调整参数，观察直线位置关系变化，判断是否为平行线，并记录发现的规律。此外，在“角的大小”教学中，教师可通过GeoGebra制作角的动态模型，让学生拖拽角的一条边改变开口大小，同时实时显示角度数值，帮助学生理解“角的大小与边的长短无关，与开口大小有关”的概念。

（二）运用交互式测量工具，优化周长面积关联性探究过程

教师应运用交互式测量工具（如数学实验室软件中的虚拟尺子、量角器），设计基于数据探究的教学活动，引导学生自主发现周长与面积的关联性，培养数据分析与逻辑推理能力。在“长方形周长与面积关系”教学中，传统教学多通过公式推导让学生记忆关系，学生难以理解“周长相同的长方形，面积可能不同”的规律。教师可借助交互式测量工具，为学生搭建探究平台：先呈现一个固定长和宽的长方形，学生通过虚拟尺子测量长、宽，软件自动计算周长与面积；随后让学生自主调整长方形的长和宽（保持周长不变），每调整一次，工具实时记录新的长、宽、面积数据，并生成数据表格与折线图。学生通过观察数据变化会发现：当长方形的长与宽差距越小时，面积越大；当长与宽相等（即正方形）时，面积最大。

（三）借助虚拟拆解系统，突破立体图形空间建构认知障碍

教师应借助虚拟拆解系统（如3D建模软件、VR几何教学工具），为学生提供立体图形“可视化拆解与组合”的学习体验，帮助学生建立“面与体”的关联认知，突破空间建构障碍。在“长方体的认识”教学中，学生难以理解“长方体有6个面，相对的面大小相等”的特征，教师可利用虚拟拆解系统呈现长方体模型：学生点击“拆解”按钮，长方体的6个面会以不同颜色分离并悬浮，标注每个面的长和宽；学生可拖拽单个面旋转观察，对比相对面的尺寸，验证“相对面大小相等”的结论；随后让学生尝试“组合”操作，将分离的面重新拼成长方体，过程中软件会提示拼接错误（如相邻面尺寸不匹配），帮助学生纠正认知偏差。

（四）搭建个性化推演平台，深化图形运动规律具象化理解

教师应联合学校技术部门，搭建图形运动个性化推演平台，结合“平移、旋转、轴对称”等知识点，为学生提供分层化、个性化的推演任务，深化对图形运动规律的理解。平台可分为“基础推演”“进阶推演”“创新推演”三个模块：在“基础推演”模块，针对“图形平移”知识点，学生输入平移方向（上、下、左、右）与距离，平台实时显示图形平移过程，并标注对应点的坐标变化，帮助学生理解“平移不改变图形形状与大小，只改变位置”的规律；在“进阶推演”模块，针对“图形旋转”知识点，学生需设定旋转中心、旋转方向与角度，自主完成“三角形绕顶点旋转90度”的推演，平台会实时反馈推演结果（如旋转后对应边是否相等），并提供错误修正提示；在“创新推演”模块，针对“轴对称图形”知识点，学生可自主绘制图形，平台自动生成对称轴，学生还可尝试设计“具有多条对称轴的图形”，并分享设计思路。

四、结语

信息技术与小学数学图形与几何教学的融合，并非简单的技术叠加，而是以教学痛点为导向、以知识点为载体的深度整合。本文提出的策略均聚焦具体教学知识点，通过明确教师、学校等主体的行动方向，确保策略的可操作性与实用性。在教育数字化背景下，一线教师应进一步挖掘信息技术的教学价值，避免陷入“技术依赖”或“形式化融合”的误区，始终以学生核心素养发展为目标，推动信息技术与图形与几何教学的精准融合。

参考文献

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