基于几何画板的小学数学图形与几何素养培育实践

摘要：在小学数学教学中，图形与几何是培养学生空间思维和逻辑推理能力的重要模块。几何画板作为一种动态几何工具，能够直观地展示图形的变化过程，帮助学生更好地理解几何概念。通过几何画板，学生可以在操作中观察图形的性质，探索几何规律，从而提升其几何素养。基于此，以下对基于几何画板的小学数学图形与几何素养培育实践进行了探讨，以供参考。

关键词：几何画板；小学数学；图形与几何素养；培育实践

引言

几何画板的应用为小学数学图形与几何教学提供了新的可能性。传统的几何教学往往依赖于静态的图形展示，难以让学生直观地感受到图形的动态变化。而几何画板通过动态演示，能够将抽象的几何概念具体化，帮助学生更好地掌握图形的性质与关系。这种教学方式不仅提高了教学效率，还为学生提供了更丰富的学习体验，有助于其几何素养的全面提升。

一、几何画板在小学数学图形与几何教学中的理论支撑

几何画板在小学数学图形与几何教学中的应用具有坚实的理论支撑，主要体现在建构主义学习理论、可视化学习理论和探究式学习理论三个方面。建构主义学习理论强调学生是知识的主动建构者，而非被动接受者，几何画板通过提供动态的、可操作的学习环境，使学生能够在实践中自主探索和发现几何规律，从而实现对几何知识的深度理解。可视化学习理论认为，视觉化工具能够将抽象的概念转化为具体的形象，帮助学生更好地理解和记忆，几何画板通过动态展示图形的变化过程，将抽象的几何概念具象化，降低了学生的学习难度，提升了学习效果。探究式学习理论提倡学生在问题解决过程中主动思考和实践，几何画板为学生提供了一个开放的学习平台，使其能够通过动手操作和实验验证，深入探究几何问题，培养其空间思维能力和逻辑推理能力。几何画板还符合现代教育技术发展的趋势，通过人机交互的方式，增强了教学的互动性和趣味性，激发了学生的学习兴趣和积极性。

二、几何画板应用于图形与几何教学的实践成效

（一）学生图形认知能力的提升

几何画板在小学数学图形与几何教学中的应用，显著提升了学生的图形认知能力。传统的教学方式多依赖于静态的图形展示，学生难以直观地理解图形的性质与变化规律。而几何画板通过动态演示，能够将抽象的几何概念具体化，使学生在操作中观察图形的变化过程，从而加深对图形性质的理解。例如，在学习“三角形”时，学生可以通过几何画板拖动顶点，观察三角形的形状变化，理解“三角形内角和为180度”的性质。这种动态的学习方式不仅增强了学生的直观感受，还培养了其从多角度分析图形的能力。

（二）空间观念与想象能力的增强

几何画板的应用有效增强了学生的空间观念与想象能力。在传统的几何教学中，学生往往难以在脑海中构建三维图形的空间关系，导致对空间概念的理解存在障碍。而几何画板通过动态展示，能够将复杂的空间关系直观化，帮助学生更好地理解空间图形的性质与变化规律。例如，在学习“长方体”时，学生可以通过几何画板旋转长方体，观察其各个面的形状与位置关系，从而理解长方体的空间结构。这种动态的学习方式不仅增强了学生的空间感知能力，还培养了其从不同视角分析空间图形的能力。此外，几何画板还提供了丰富的空间图形变换功能，如旋转、缩放和投影等，学生可以通过实际操作，探索空间图形的变换规律，进一步巩固对空间概念的理解。

（三）数学语言表达与交流能力进步

几何画板在小学数学图形与几何教学中的应用，显著促进了学生数学语言表达与交流能力的进步。在传统的几何教学中，学生往往难以用准确的数学语言描述图形的性质与变化规律，导致其数学表达能力受限。而几何画板通过动态演示，能够将抽象的几何概念具体化，使学生在操作中观察图形的变化过程，从而更好地理解图形的性质，并用准确的数学语言进行描述。例如，在学习“圆的性质”时，学生可以通过几何画板拖动圆心或半径，观察圆的变化，并用数学语言描述“圆的半径相等”的性质。这种动态的学习方式不仅增强了学生的直观感受，还培养了其用数学语言表达图形性质的能力。

三、基于几何画板培育图形与几何素养的教学策略

（一）情境创设与问题驱动策略

通过创设真实、生动的情境，教师能够将抽象的几何知识与学生的生活经验相结合，激发学生的学习兴趣和探究欲望。例如，在学习“对称图形”时，教师可以借助几何画板展示自然界中的对称现象，如蝴蝶翅膀、树叶等，引导学生观察并思考对称图形的特征。在此基础上，教师提出驱动性问题，如“如何判断一个图形是否对称？”或“如何绘制对称图形？”，鼓励学生通过几何画板进行自主探究和验证。这种以问题为导向的教学方式，不仅能够培养学生的逻辑思维能力，还能促进其对几何知识的深度理解。几何画板的动态演示功能可以帮助学生在情境中直观地观察图形的变化过程，从而更好地理解几何概念。通过情境创设与问题驱动的结合，学生能够在真实的问题解决过程中提升图形与几何素养，实现知识的内化与应用。

（二）多元评价与反馈改进策略

在基于几何画板的图形与几何教学中，多元评价与反馈改进策略是提升教学效果的重要保障。传统的评价方式多侧重于结果性评价，难以全面反映学生的学习过程与能力发展。而多元评价策略强调从多个维度对学生的学习进行评价，包括课堂表现、操作能力、问题解决能力以及合作交流能力等。例如，教师可以通过观察学生在几何画板上的操作过程，评价其对几何概念的理解程度；通过学生的课堂讨论与交流，评价其数学语言表达能力；通过设计开放性问题，评价其创新思维与问题解决能力。在此基础上，教师应及时给予学生针对性的反馈，指出其学习中的不足，并提供改进建议。

（三）动态演示与静态练习结合策略

基于几何画板的图形与几何教学中，动态演示与静态练习结合策略是实现知识巩固与能力提升的有效途径。几何画板的动态演示功能能够将抽象的几何概念具体化，帮助学生直观地理解图形的性质与变化规律。例如，在学习“平行四边形”时，教师可以通过几何画板动态演示平行四边形的形成过程，引导学生观察其对边平行且相等的性质。这种动态演示不仅能够增强学生的直观感受，还能激发其学习兴趣。然而，动态演示虽然有助于学生的理解，但知识的巩固与能力的提升还需要通过静态练习来实现。因此，教师应在动态演示的基础上，设计适当的静态练习，如绘制图形、计算面积或解决实际问题等，帮助学生将所学知识转化为实际能力。

结束语

几何画板在小学数学图形与几何教学中的应用，为学生的几何素养培育提供了有效的途径。通过动态演示和实际操作，学生能够更直观地理解几何概念，掌握图形的性质与变化规律。这种教学方式不仅提升了学生的学习兴趣，还培养了其空间思维和逻辑推理能力。未来，随着教育技术的不断发展，几何画板将在小学数学教学中发挥更大的作用，为学生的几何素养培育提供更加有力的支持。

参考文献

[1]邓晗.几何画板助力小学数学“图形与几何”的教学策略探究[J].数学学与研究，2024，（24）：128-130.

[2]顾新辉.几何画板和小学数学“图形与几何”教学的深度融合案例解析[J].数学大世界（下旬），2023，（11）：8-10.

[3]罗明建.几何画板助力“双减”下小学数学图形与几何的教学[C]//中国国际科技促进会国际院士联合体工作委员会.2023年课程教育探索学术论坛论文集（二）.江西省九江市八里湖新区第一小学;，2023：319-321.

[4]王萍.基于智慧课堂的小学数学图形与几何教学实践研究[D].西北师范大学，2023.

[5]肖明楠.小学数学“图形与几何”教学实施及其改进策略研究[D].西华师范大学，2023.