可视化设计在小学数学几何课堂上的应用

文诚聪

摘 要：“三尺讲台、一支粉笔、一本教材”，随着科学技术的日新月异，我们的课堂媒体技术也从最初的这种单一形式，逐渐演变成多媒体投影、一体机教学等模式。可视化教学便是在这样的时代潮流中应运而生的。可视化是以一种直观的、更加容易感知的图示方式表征信息及其信息加工的过程。文中“小学数学几何课堂上的可视化设计”，指的是利用玲珑画板这一教学工具设计出动态的图示，有效利用到几何教学的课堂中，服务于师生，让教师从繁琐的讲解中剥离出来，让学生可以通过观察动态变化了解图形的结构特征，从而突破知识的重难点。

关键词：小学数学;可视化设计;应用

一、可视化设计的来源

简单地说，可视化设计就是运用一切可能的图示方法对教学设计的所有环节进行分析处理，形成教学的实施方案。可视化教学设计有以下三个主要特征：其一，可视化教学设计就是通过画图找逻辑关系，更多地体现了直觉分析的方法;其二，可视化教学设计可以简化设计结果表述的方式;其三，可视化教学设计是一种深层次加工处理教学信息的过程，是对简单文字描述的提炼和概括，更有利于指导教学方案的执行。

二、可视化设计在小学数学几何课堂上的应用

（一）正方体的叠加。

《观察物体》课堂中，观察正方体的叠加图，数出正方体的个数是单元内的重难点，教师使用玲珑画板能轻松的设计3个乃至20多个正方体的叠加状态。由于玲珑画板上呈现的状态是立体的，便于学生观察。打破了教師徒手操作的难题，更妙的是玲珑画板可以360°无死角旋转，方便让学生观察前后左右上下的形成结构，了解叠加物体的内在结构，形成自身独特的判断思维。玲珑画板不仅仅能够让动态得以产生，还能把旋转后的状态转化为静态的生成。

（二）正方体展开图

小学生对空间物体的观察能力始终处于认识的初级阶段，没有形成一种良好的空间认知观念。由于小学生的空间观念处于极其简单的直观状态之中，脑海里所建构和形成的只是粗略的空间印记的一种表象，但它是人们认识客观世界上一切事物的基本能力。而小学数学教材所支撑建构的空间观念内容中，主要是让有关简单几何形体的形状、特征在小学生头中形成一个比较稳定的表象性信息系统，并使小学生具有一定的、初步的认识空间事物的能力。另外，根据小学生以形象思维为主这一特征，尽量让几何形体直观化和生活化，让空间物体形象在小学生的脑海中建构比较稳定的、鲜明的形体观念，促使小学生的空间感悟能力获得良性发展。正方体的展开与折叠是小学数学的重难点，而玲珑画板的动态直观化和可操作性，帮助学生解决了这一难题。

（三）多边形的面积

研究三角形与长方形的关系时，可以利用玲珑画板的平移和旋转设计动态的拼接，形象地展现一个平行四边形沿对角线剪开可以得到两个形状相同的三角形，或两个形状相同的三角形可以拼成一个平行四边形，进而为我们从底边和高

去研究平行四边形与三角形面积公式之间的关系，提供了便利。

研究梯形与长方形（正方形）、平行四边形和三角形之间的关系时。我们动态的展现梯形变化成其他图形的过程，学生在观察体验的过程中就能过很好的理解，他们之间面积公式的变化。

可视化过程能将图形之间的内在关系结构很方便地教给学生，学生把握了这个关系结构就为他们解决其他平面图形面积问题提供了转化的基本方法。动态呈现割、补、拼的转化办法，建立具体的感性认识，真切地体悟渗透其中的转化思想。

三、可视化设计给课堂教学中师生带来的改变

教师在教学过程中，经常会遇到作图耗时，影响教学进度;作图不规范，又影响教学效果。可视化设计使教师的备课形式简化了，玲珑画板简单易学，能基本解决小学数学里面的几何问题。同时教师将有更多的时间去关注学生和学生的学习过程。可视化教学设计的真正价值在于每一位教师都成为设计者，赋予图形以创造性设计，以其灵动跳跃展现在学生面前，并充分展示课堂教学的生命活力。

于学生而言，以最少的时间消耗和最大的趣味性去理解数学知识以及数据所传达的信息，提升学习效果。学生学得轻松，自然就会喜欢上这门学科。 经典的教学设计模式将教学设计过程还原为分析、设计、开发、实施和评价等五个阶段，每一个阶段又有具体的任务，但在实践中却很少有人以这样的方式来进行教学设计，这已成为困扰教学设计发展的瓶颈问题。以上的尝试收到了很好的效果，对于本节课突破重难点起到了至关重要的作用。假如图形教学或可使用数形结合的课里，我们都有意识地从可视化着手，在教学设计的每一个阶段都尝试通过动画或静态图示的方法进行，教学设计不仅会变得简单易操作，而且因此改变给予了教师创造的空间，同时也会进一步促进教学设计理论对教学实践的指导。

参考文献：

[1]基于信息技术开展数学探究可视化的研究[J]. 范文贵.中国电化教育.2008（08）.

[2]教学中的思维可视化技术[J].毛昕，黄英，那履弘.工程图学学报.2009（03）.

[3]可视化教学与数学能力培养[J].李世贵，李青，杨天国.重庆科技学院学报.2006（01）.