信息技术与小学数学图形与几何教学的融合研究

一、引言

“图形与几何” 是小学数学课程的重要组成部分，承担着培养学生空间想象能力、几何直观能力与逻辑推理能力的核心任务。《义务教育数学课程标准（2022 年版）》明确提出，要 “合理运用现代信息技术，探索信息技术与数学教学的深度融合”。然而，传统教学中，教师多依赖静态教具（如纸质图形、模型）讲解几何知识，难以直观呈现图形的运动、变换过程，导致学生对 “平移、旋转、对称” 等抽象概念理解不透彻，空间观念建立缓慢。

随着信息技术的发展，多媒体、交互式软件、虚拟现实等工具为“图形与几何” 教学提供了新路径。例如，几何画板可动态演示三角形内角和推导过程，VR 技术能让学生 “走进” 立体图形内部观察结构。本文结合教学实例，从融合价值、实践策略、现存问题及优化方向四方面，系统分析信息技术与 “图形与几何” 教学的融合路径，旨在为提升教学质量提供理论与实践支撑。

二、信息技术与 “图形与几何” 教学融合的价值

（一）化解抽象难题，实现知识可视化

“图形与几何” 知识具有抽象性，如 “长方体的体积公式推导”“圆的周长与直径关系” 等内容，仅靠教师语言描述难以让学生理解。信息技术可将抽象知识转化为直观动态的视觉画面，帮助学生建立 “具体形象 — 抽象概念” 的认知桥梁。例如，在教学 “圆柱的表面积” 时，教师可通过 Flash 动画分步演示圆柱侧面展开为长方形的过程，清晰呈现 “长方形的长 Σ=Σ 圆柱底面周长，长方形的宽 Σ=Σ 圆柱的高” 这一关键关系，让学生直观理解表面积计算公式的推导逻辑，避免死记硬背。

（二）激发学习兴趣，增强课堂交互性

小学生注意力集中时间短，传统 “教师讲、学生听” 的教学模式易导致课堂氛围沉闷。信息技术可通过丰富的多媒体资源（如动画、游戏、互动课件）创设趣味教学情境，激发学生主动参与意识。例如，在“图形的运动（旋转）” 教学中，教师可设计 “拯救小动物” 的互动游戏：屏幕上呈现被打乱的图形碎片，学生需通过操作鼠标控制图形旋转，将碎片拼成完整的动物图案。游戏过程中，学生不仅能直观感受旋转的三要素（旋转中心、旋转方向、旋转角度），还能在竞争与合作中提升学习积极性，实现 “玩中学、学中悟”。

（三）突破空间限制，培养空间想象能力

空间想象能力是 “图形与几何” 教学的核心目标，也是学生学习的难点。传统教学中，学生仅能通过观察静态模型感知立体图形，难以理解图形的内部结构与多角度视图。信息技术可借助 VR、3D 建模等技术，构建沉浸式学习环境，让学生突破空间限制，全方位探索几何图形。例如，在 “观察物体（三）” 教学中，教师可利用 VR 设备让学生 “置身” 于正方体搭建的立体图形中，通过转动头部从不同方向观察图形，自主发现 “从前面、上面、左面看到的形状不同” 的规律。这种沉浸式体验能帮助学生建立立体图形与平面视图的对应关系，有效提升空间想象能力。

三、信息技术与 “图形与几何” 教学融合的实践策略

（一）利用多媒体课件，优化概念教学

概念教学是 “图形与几何” 基础，要让学生准确理解概念内涵与外延。教师可用多媒体课件 “动态演示 + 分层讲解” 功能，拆解概念形成过程。以 “轴对称图形” 教学为例：情境导入，播放《美丽的对称世界》动画，展示对称图案，引导学生观察 “左右两边完全重合”特征，初步感知表象；概念建构，动态演示 “对折 — 重合” 过程，对比强化 “完全重合” 属性，明确定义；概念应用，课件呈现多种图形，学生判断并绘制对称轴，课件反馈结果。通过多媒体课件引导，学生能深化对概念的理解，避免混淆。

（二）借助几何画板，深化公式推导教学

“图形与几何” 公式推导需学生理解 “转化” 思想。几何画板能让学生自主参与推导过程。以 “三角形面积公式推导” 为例：提出问题，复习平行四边形面积公式，引导思考三角形面积；自主探究，学生用几何画板操作，将两个相同三角形拼平行四边形；发现规律，观察数据变化推出公式；验证结论，更换三角形重复操作验证公式普遍性。这种教学模式能让学生主动建构知识，提升逻辑推理能力。

（三）运用 VR 技术，创新立体图形教学

立体图形教学需学生建立 “立体 — 平面 — 立体” 转化能力。VR技术可构建三维场景。以 “长方体和正方体的认识” 教学为例：虚拟观察，学生戴 VR 设备观察长方体模型，获取相关信息；虚拟拆解，学生操作拆解模型，理解构成规律；虚拟搭建，学生用虚拟积木搭建，系统检测并给出建议，深化理解并提升动手能力。

四、信息技术与 “图形与几何” 教学融合的现存问题与优化建

（一）现存问题

技术应用流于形式，部分教师依赖课件，忽视学生思考与互动；教学目标与技术脱节，少数教师盲目引入复杂技术，学生关注操作而忽视知识；教师技术素养不足，部分教师操作工具不熟练，限制技术与教学融合。

（二）优化建议

聚焦教学目标，合理选择技术，根据教学目标、知识难度和学生认知选工具；强化师生互动，突出学生主体，设计 “技术 + 互动” 活动；加强教师培训，提升技术素养，学校组织培训，建立互助小组。

五、结论

信息技术为小学数学 “图形与几何” 教学提供了创新路径，通过多媒体课件、几何画板、VR 技术等工具，可实现知识可视化、课堂交互化、学习沉浸式，有效突破教学重难点，培养学生的空间观念与数学核心素养。然而，技术融合并非简单的 “工具叠加”，需教师以教学目标为导向，合理选择技术、设计互动活动，同时提升自身技术素养，避免流于形式。未来，随着人工智能、大数据等技术的发展，信息技术与 “图形与几何” 教学的融合将走向更精准、个性化的方向，为学生提供更优质的数学学习体验。

参考文献

[1] 谢金珍 . " 信息技术与小学数学教学融合的现状与对策研究——以 " 图形与几何 " 为例 ." { 信息技术时代 } 7(2024).

[2] 张开俊 . " 信息技术在小学数学 " 图形与几何 " 教学中的应用策略探究 ." { 数学学习与研究 } 8(2024):107-109.

[3] 温季云. "信息技术与小学数学图形与几何的整合教学研究."{ 进展 : 教学与科研 } 8(2021):128-128.