信息技术与小学数学空间图形教学整合

1、 小学数学空间图形教学与信息技术整合”的实践与探索松门镇川北小学负责人应锦盆一、课题研究的背景及意义空间观念的形式和发展是小学数学学习的重要目标之一。关于空间观念，数学课程标准中已作了较明确的表述：“能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，进行几何体与其三视图、展开图之间的转化。能根据条件做出立体模型或画出图形；能从比较复杂的图形中分解出基本图形，并能分析其中的基本元素及其关系。能描述实物或几何图形的运动和变化；能采用适当的方式描述物体间的位置关系；能运用图形形象地描述问题，利用直观来进行思4/-”考。”要实现这一目标，以前的教师只能依靠粉笔在黑板上作静态地讲解，导致学生空间

2、观念形成的过程过于简单化和形式化，并且不能很好地理解几何知识，更不用说逻辑推理了。同时教材没有针对性，不利于因材施教，忽视了个性的差异。复杂抽象的空间图形需要学生自己去反复观察、探索、发现，最后建立自己的逻辑思维体系。而以网络多媒体计算机为核心的信息技术能使空间图形立体化、形象化的呈现，为学生提供生动逼真的教学情境，营造一个声像同步、能动能静的教学环境，促进学生主动参与，充分发挥学生的主体作用，让不同层次的学生都有所收获，促进学生独立思考，为新形势下空间与图形最佳教学效果的实现搭建了实用平台。若能利用具有较强的表现时间、空间、运动和静止状态的技术特征的CAI课件，将不容易观察到的事实、现象发生

3、的过程，课程内容比较抽象、难以理解的知识，教师用语言很难描述的概念、规律，某些难以捕捉的、需要学习者反复练习的内容等，直观地展现到学生面前。可以帮助学生通过感知学习、掌握和运用知识，将有利于突破教学难点，启动学生思维，节省教学时间，提高课堂教学效率。既发挥了教师的主导作用，又充分体现了学生的主体作用。要实现这样的教学改革目标就决然离不开信息技术与空间图形课堂教学的整合。二、国内外相关研究综述恩格斯说：数学是研究客观世界数量关系，空间形式及其关系的科学。因此，数学学习绝不是由外而内的接受的过程，而是建立在学生的认识发展几何和已有知识的基础上，提供学生现实的、有意义的、富有挑战性的学习材料，让学生

4、主动地进行观察、实验、猜想、验证、推理交流、经历数学知识的形成、发展过程。也就是学生要经历一定的过程才能达到的知识的内化。我国的心理学家刘范、张增杰等在儿童认知发展与教育中也对空间、几何有过系统的研究，研究儿童掌握面积等分概念的问题，长度概念的发展，掌握知识和体积概念的规律，对几何图形的认识。三、研究目标和实验假说（一）实验假说所谓信息技术与小学数学空间图形课堂教学的整合，不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教师教学的演示工具，而是要实现信息技术与空间图形教学的“融合”。它要求突出作为整合主动因素的人的地位，并且以实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实之间的融合。（二）具体目标本课题目标旨在“

5、关注学生数形思维能力的提高，引导学生有效地观察主题图或其他图形，从图中读懂重要信息，并整理信息、提出问题、分析问题、解决问题的能力，养成自主探索、自我评价、合作交流的学习习惯，增强对数形结合思维模式的认知，体会图形教学对数学知识形成的意义，从而培养图形与空间观念的认知能力，为创新精神和实践能力的发展打好坚实的基础。四、研究的原则1、兴趣性原则。对于空间图形的学习必须是能调动学生学习数学的兴趣，把干巴巴的图形概念、特征，形象地展现在学生面前。从内容和形式都应符合学生的认知特点，富有吸引力。2、创造性原则。通过信息技术与空间图形的整合教学，直观地展示了图形的特征，使学生更容易掌握，在此基础上变换出

6、类似的或更深层面上理解的图形。在课程实施过程中要鼓励学生有独特的见解和创见，打破思维定势，善于变换角度思考，透出灵性。3、全员参与性原则。打破以往教学的僵化框架，营造和谐、轻松的氛围，引导全体学生自主参与，让全体学生都成为研究的主人，确保学生的主体地位。4、差异性原则。由于个体的空间观念、抽象思维、动手能力的不同，孩子们的各种水平往往会参差不齐，课程实施过程中，教师可根据学生的学习基础和个性特点，制定恰当的研究计划，实现个人的学习目标。5、实践性原则。辩证法主张“实践与理论相结合”的观点。教学也一样，只有在实践中学生才能对教师所传授的理论有所领悟，有所升华，反过来，所获得的经验又能提高下一次实

7、践的质量。五、研究的内容和方法（一）完善的教师使用信息技术为主的空间图形课堂教模式以教师实用信息技术为主的空间图形课堂教学模式是在现有教学模式的基础上，把计算机作为某个教学媒体使用，主要用于课堂教学中图形变换的演示教师为此花费的时间和所需的新技术相对较少，所需硬件较少，对软件的个性化要求不高，能为全体学生的充分感知创造条件，也可以重新组织情景，突出事物的本质特征，促进学生形成稳定清晰地表象，为学生学习概念、规律创造条件，从而促进学生对重、难点知识的理解。1、信息技术与教学难点相结合（1）数学学科的另一特点是逻辑性强、抽象思维要求高，尤其是涉及三维空间问题、动态过程问题、复杂计算问题等。传统教学

8、手段由于以静态为主，很难在课堂上利用黑板将这种复杂的情景展示出来，更不用说借助情景来分析。（2）以数学教学为例，几何画报是数学教师最喜欢使用的教学软件，它操作简单、功能丰富、动感十足，能够满足数学教学中化抽象为形象直观的要求。2、信息技术与仿真实验相结合即使是数学教学，现在也十分重视数学实验的教学内涵。作为实验必须有自变量和应变量，通过探究应变量与自变量之间的内在关系，从中发现规律性的东西即事物的本质。但是小学数学教学实验由于受到实际器材的限制，有些实验往往只能是纸上做，很难在真实的环境中展开。3、信息技术与创新研究相结合培养学生的创新能力是时代赋予教学的重要任务，现代信息技术在培养学生创新能

9、力有独创之处。（二）积极发展以学生使用信息技术为主的空间图形课堂教学模式校园网可以大容量地存储信息，我们只要在校园网上建立空间与图形的教学资源，把有关的图片、声音、动画、教案、习题、课件等分类存放就可以了。1、概念、规律的“数学实验”教学模式运用Flash软件的“空间与图形概念、定理的数学实验”教学模式的目标是通过“做“的教学，让学生正确理解空间与图形中的概念、规律，了解概念、规律的形式原理，培养发现问题和解决问题的能力。2、基于Internet的数学计算应用合作探索教学模式现代数学教学强调数学与现实生活的联系，要求数学教学要从身边的生活问题出发，用于解决生活中的实际问题。Internet提供

10、的丰富资源又为此提供了更广阔的空间。（三）积极发展以使用软件为主的空间图形在开放式学习环境中的模式。数学老师都有这样的同感，一些图形的周长、面积、体积计算公示的推导，教材上都是以静态的形式出现的。当我们在利用传统教学手段黑板、粉笔、普通教具，把这些静态的知识动态化地呈现知识形成的全过程，打破学生平静的思维状态，激发其思维转向活跃时，却常有不清、道不明、一筹莫展的感觉。此时，可以利用多媒体课件把难以完成的内容巧妙地、淋漓尽致地展示给学生，便可节时、高效地达成教学目标，化解知识的重、难点。六、研究步骤与实施计划本课题研究时间为一年（2010年11月2011年11月），分三阶段实施：第一阶段（准备阶

11、段）2010年11月2010年12月（1）大量检索相关文献，认真学习，结合日常教学、反思教学中存在的问题，撰写文献学习心得及教学反思，提高对研究问题的认识。（2）制定研究计划，确定研究方法。（3）确定研究对象，同时启动课题的实践研究。第二阶段（实施阶段）2011年1月9月（1）组织研究课18节（每月2节），并撰写相应的教学案例。（2）在研究过程中逐步小结研究内容中涉及的研究问题，撰写研究成果。（3）外出学习至少2次。（4）研究成果做到边研究边推广（以研究课的形式）。第三阶段（总结阶段），2011年10月11月整理、分析研究材料，撰写研究报告和所有研究成果。七、研究条件本课题有较好的研究基础，得到学校领导的认可和支持，他们将对课题的研究作具体的指导和监督。担任研究的教师，都是大专及大专以上学历，工作认真，进取心强，都具有丰富的教学经验。负责人应锦盆，小学一级教师；成员中有乔锦萍，小学高级职称，低段数学教研组长；林俏，小学一级教师，中段数学教研组长。学校有研究所需的物质保证，学校现有照相机、复印机、打印机、刻录机等需要的设备，外出学习活动经费由学校提供，保证本课题研究顺利实施。八