《核心素养视角下数字资源在初中数学“图形与几何”教学中的创新应用与评价》

一、引言

众所周知，在初中数学教学中，“图形与几何”部分不仅是培养学生空间观念、几何直观和推理能力等核心素养的关键载体，还直接影响学生解决实际问题的思维发展。数字资源通过多媒体技术、虚拟现实和互动软件等方式，为教学提供了动态化、可视化的创新手段，使抽象的几何概念更易于理解。利用 3D 建模展示立体图形的结构特征，或借助动画演示图形变换过程，能显著提升学生的空间想象能力。作为数学教师，我们应深入研究数字资源整合策略，设计针对性的教学活动，以充分发挥其优势，有效达成核心素养的培养目标。

二、核心素养与初中数学“图形与几何”教学

（一）核心素养在“图形与几何”中的体现

在湘教版初中数学教材的“图形与几何”板块，空间观念要求学生能够由实物的形状想象出几何图形，由几何图形想象出实物的形状，并能够在脑海中进行图形的旋转、平移与缩放。在学习棱柱、棱锥等立体图形时，学生不仅要能从生活中的建筑物等实物抽象出相应的几何模型，还要理解其展开图与投影图的特性。几何直观则体现在利用图形描述和分析问题上，如在证明三角形全等时，通过绘制准确的图形来直观地分析已知条件和待证结论之间的关系，同时借助辅助线构建解题思路。推理能力的培养贯穿于整个“图形与几何”教学，从简单的平行四边形性质推导到复杂的几何证明题，学生需学会运用归纳与演绎方法，将具体问题转化为一般规律，并结合逻辑推理验证结论的正确性，从而形成严谨的数学思维。学生还需在实际问题中灵活应用所学知识，例如通过测量和计算解决建筑构造或地形规划中的几何问题，强化理论与实践的结合。

（二）传统教学的局限性

传统的“图形与几何”教学方式较为单一，主要依赖黑板、粉笔和纸质教材，难以有效激发学生的学习兴趣。这种教学模式在展示动态图形变化、直观呈现空间结构等方面存在明显不足。在讲解圆柱的侧面展开图时，教师只能通过在黑板上绘制静态的图形来讲解，学生无法清晰地观察到圆柱侧面展开的具体过程，也无法体会其中的空间转换关系。对于复杂的几何变换，如旋转体的形成或立体图形的截面问题，传统教学手段更显乏力，难以帮助学生建立准确的空间观念，这对培养学生的几何直观能力和空间想象力构成了较大的阻碍。

三、数字资源在初中数学“图形与几何”教学中的创新应用

（一）多媒体课件的应用

多媒体课件可集成文字、图像、音频与视频等多维元素，为教学提供丰富的展示方式。在讲解轴对称图形时，通过播放精美的视频，呈现自然界和生活中的对称现象，如蝴蝶翅膀的完美对称、古建筑中轴线两侧的均衡布局等，不仅快速吸引学生注意力，还能让他们深刻体会轴对称的实际意义。在涉及图形变换的教学中，课件的动画功能可以生动模拟平移、旋转和对称的过程。通过动态演示一个三角形在坐标系中的旋转过程，或展示一个平面图形经过多次变换后的位置变化，学生能够更直观地理解变换的基本性质及其规律，从而有效提升几何直观素养和空间想象能力。结合互动式问题设计，课件还能增强学生的参与感，进一步强化学习效果。

（二）几何画板的运用

几何画板是数学教学软件，在“图形与几何”教学中有独特优势。例如，探究三角形内角和定理时，可用几何画板动态改变三角形形状，观察内角和始终为 180 度，并验证不同类型三角形是否符合该规律。研究相似三角形性质时，可构造相似三角形、调整相似比，实时观察对应边、角及周长、面积比变化规律。这种方式帮助学生理解相似变换本质，激发思考兴趣，培养推理和空间想象能力。此外，几何画板支持构建复杂模型，如圆与多边形切接关系或旋转体生成过程，拓展学生思维空间，促进核心素养全面提升。

（三）在线教学平台的整合

如今，众多优质的在线教学平台为“图形与几何”教学提供了有力支持。这些平台不仅拥有丰富的教学视频，如立体图形截面、几何变换等专题内容，还配备在线测试与互动讨论区等功能。课后，教师可引导学生登录平台，观看拓展性视频，帮助他们深入理解抽象概念。例如，通过动态演示多面体截面的生成过程，激发学生空间想象力。在线测试功能能够精准评估学生知识掌握情况，系统自动分析薄弱环节，并智能推荐针对性练习和学习资源。互动讨论区让学生分享解题思路、交流心得，培养自主学习能力。这种方式不仅提升了学生对“图形与几何”的核心素养，还实现了个性化辅导与高效学习的有机结合。

四、基于核心素养的数字资源应用评价

（一）评价指标的构建

1. 核心素养发展水平

通过观察学生在空间观念、几何直观和推理能力等方面的表现来评价。例如，在空间观念方面，看学生能否准确地画出立体图形的三视图；在几何直观方面，观察学生是否能够利用图形简洁地解决数学问题；在推理能力方面，评估学生的几何证明过程是否严谨、合理。

2. 数字资源使用效果

主要评价数字资源是否有助于提高学生的学习兴趣、参与度和学习效率。比如，通过分析学生在使用多媒体课件或几何画板后的课堂表现、作业完成情况等，判断数字资源是否让学生更积极地参与到“图形与几何”的学习中。

（二）评价方法的选择

1. 课堂观察

在课堂教学过程中，教师要仔细观察学生的反应。例如，在使用几何画板演示图形变化时，观察学生的眼神是否专注、表情是否有疑惑或者恍然大悟等，从而判断学生对知识的理解程度以及数字资源的有效性。

2. 作业与测试分析

通过对学生的作业完成质量和测试成绩进行分析。如果在运用数字资源教学后，学生在涉及“图形与几何”的作业和测试中成绩有明显提高，并且在解题思路和方法上更加合理、多样，说明数字资源的应用是有效的。

3. 学生反馈

定期收集学生对数字资源使用的反馈意见。例如，通过问卷调查或者小组讨论的形式，让学生表达他们对多媒体课件、几何画板等数字资源的感受，如是否觉得这些资源有助于他们理解“图形与几何”的知识，是否有需要改进的地方等。

五、结论

在核心素养视角下，数字资源在初中数学“图形与几何”教学中的创新应用具有重要意义。它为提升学生的空间观念、几何直观和推理能力等核心素养提供了有力的支持。构建科学合理的评价体系能够促进数字资源的有效应用。我们作为数学教师，应不断探索和研究，充分发挥数字资源的优势，优化教学过程，以更好地培养学生的核心素养。

参考文献

[1] 刘梦茹.初中数学教学中运用合情推理的有效性研究[D].山东:山东师范大学,2019.

[2]李鹏飞.数字资源在初中数学课堂教学中的应用[J].软件（教育现代化）（电子版）,2016(2):214-214.

[3]张怀琴.浅谈数字资源在初中数学课堂教学中的应用[J].课程教育研究,2015(21):236-237.

备注：此文系：贵港市教育科学“十四五”规划 2025 年度课题《 核心素养导向下数字资源在初中数学“图形与几何”中的研究与应用》（课题编号：2025216B）的研究成果。