信息技术在立体几何教学中的应用探究

孔宪懿

摘 要：立体几何需要学生进行大量的空间想象，这给基础较差的学生带来了很大的困扰。而信息技术以其丰富的表现力和强大的交互功能，可以高效快速地向学生呈现动态图形，具有很高的教学价值以及应用意义。教师通过运用信息技术的方法教学立体几何，可以更加直观、立体以及动态化展示空间几何体，对开发学生空间思维以及几何思想具有重大意义。

关键词：信息技术;立体几何;数学教学;几何教学

中图分类号：G633.6 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2021）10-0124-02

信息技术可以使抽象的几何图形以动态模型的形式进行360°全角度展现，帮助学生有效建立空间感与立体思维，使立体几何教学更加直观、简单与高效。因此，教师在新时代教育背景下，可将信息技术融入立体几何课堂，灵活巧妙地利用网络信息技术的教学优势，增强立体几何教学的科学性、生动性和高效性。

一、立体几何教学中应用信息技术优势分析

立体几何作为平面几何的后续课程，基本概念较为集中抽象，要求学生具备一定的演绎推理和空间想象能力，它不同于平面几何纸面上的直接展示，强调学生对几何体性质和结构的抽象思考。信息技术的可视化、直观化、动态化的特点，能够通过直观、逼真的图形，开阔学生的思维视野，让学生对立体几何构造以及解题过程建立清晰的认识。信息技术的教学优势在于使立体几何的抽象性得到了具体化，特别是一些互动式、动态式、模型式的信息化教学手段，能够辅助学生进行立体的思考，同时也减少学生与教师解题思维中的沟通阻碍。此外，信息技术教学模式具有一定的趣味性和交互性，不仅可以让学生体验学习乐趣，还能有效促进学生发散思维与空间感的提升。

二、立体几何教学中信息技术的应用策略

1.利用信息技术直观性，降低学习难度

信息技术的融入和运用，可以有效激发学生的学习热情和学习兴趣，强化学生对立体几何概念的记忆、感悟和理解。教师在立体几何教学中，可以利用信息技术，向学生展示生动、具体的情境素材，以视频、声音、图形的方式，将枯燥、晦涩难懂的知识概念，转化为有趣、直观的知识内容，启发学生带着兴趣和目标，积极主动地展开思考，进而让学生在深刻理解立体几何概念的基础上，体会到学习数学知识的乐趣。信息技术具有开放性、自主性的教学特点，为学生提供了一个轻松、愉悦、民主的学习环境。教师可结合信息技术，利用多媒体展示、文字处理、作图绘画等技术，营造以学生为中心，以互动、探究、交流分享为核心的教学氛围。信息技术的应用对于增加学生学习兴趣，提高课堂教学效率和教学质量起着积极的作用。

例如，教学“直线与平面所成角”的内容时，教师可以综合空间图形的分合、翻转、平移等多种效果，向学生直观展示直线在平面内、直线和平面平行等多种位置关系，让学生在加深印象的同时，主动深入探究空间直线与平面垂直的内在联系，逐步掌握直线和平面所成的角的定义、性质，以增强学生的抽象概括能力和探索创新能力。信息技术资源的渗透，真正实现了立体几何图形概念传递的多样化、直观化，可以驱动学生基于自身内部的学习需求，从不同角度、以不同的形式去感知立体几何图形的特征与性质。所以，教师在融合信息资源的教学中，要最大限度为学生提供独立思考、自主探索、协作交流的学习空间，配合问题可以加强学生对立体几何图形概念的记忆、理解和应用，比如教师提问：“直线与平面相交但不垂直会怎么样？” 在学生进行充分的思考后，教师可以利用多媒体技术，分别展示平面的斜线、斜足、斜线段，验证学生的思维观点。这样既增添了学习的直观性、趣味性，又能让学生在提升空间想象力的基础上，进一步加强对抽象知识概念的感知度和吸收率。

2.利用信息技术互动性，提升学生的参与积极性

信息化技术在立体几何教学中的有效应用，不仅可以增进教师与学生的课堂互动，提高学生的学习热情以及自信心，还能帮助教师更加全面、深入地掌握学生的学习状况，更好地展开针对性的教学，促进学生全面掌握立体几何课程知识。教师通过动态的立体图形，可以将繁杂、无趣的数学理念与几何模型，转化为有趣的素材内容，让学生在图像、动画、声音的启发下，去发现问题、探究问题、分析问题、解决问题，实现立体几何教学过程的最优化。这样既提升了学生学习的积极性，又加强了课堂的互动性。相对于平面几何课程，立体几何更加注重培养学生的空间想象力，学生可以在问题中探索思考，根据几何结构特征对空间元素进行分类。因此，教师可以综合发挥信息技术教学优势，从学生的认知特点和现实经验角度入手，利用信息技术课件，向学生提供生活中的具体事物模型，让学生通过观察或操作模型，熟悉立体图形的概念。

例如，教学“棱锥”概念时，棱锥的一个面是多边形，面上有一个公共顶点，有公共顶点的三角形为棱锥侧面。其中棱锥的顶点为各侧面的公共顶点，棱锥的高为顶点到底面所在平面的垂线段，学生会依据棱锥底面图形的边数，对五棱锥、四棱锥、三棱锥等进行区分。在课堂教学中，棱锥的侧面、顶点、高等条件都是学生需要掌握和深刻领会的概念。如果教师采用传统示意图，就需要学生依靠自身的空间想象力，形成立体结构，这不利于学生对棱锥的全面理解。教师利用信息技术软件，可以对图形进行任意组合、旋转、翻折、切割、透视，向学生动态地呈现各个棱和侧面，让学生在视觉、听觉、触觉的感官体验中，通过多角度观察、分析图形，强化对棱锥多面体的深刻感知、记忆、理解和应用。

3.利用信息技术的广域性，提高课堂知识的丰富程度

信息技术依托于网络信息平台，突出了便捷性、高效性、交互性的教学特点，教师在立体几何信息化课堂中，可以及时有效获取最新的教育资源，提高教学效率。在渗透信息技术的立体几何教学中，教师既可以利用多媒体技术的任意拖拽功能，启发学生思考验证问题的准确性，也可利用平移、翻转、闪烁效果，突出知识概念的重点、难点，转换学习思维视角，加深学生对空间图形内在逻辑关系的理解与记忆。同时，网络平台中的教材信息库，可以提供海量的素材资源，拓展学生视野，增添立体几何学习的趣味性，帮助学生更加全面地学习立体几何课程。

例如，教学“空间几何体的三视图”时，教师可从电子白板的资源库中，调取“嫦娥三号”的图片、视频等相关素材，运用快照功能从视频中抓取战斗机的三视图，为学生制造视觉、听觉多种感官冲击，激发学生的探究兴趣和爱国情感。教师问：“这些图形是怎样形成的？ 同学们知道它们形成的原理吗？”教师以生动、逼真、形象的情境画面引出“中心投影与平行投影”概念，让学生在问题的启发下，主动结合现实情感，探索了解两种投影方法，并进一步概括出相应定义，精确了解“中心投影”“平行投影”的区别和用途。教师依托海量的素材资源，可以即时、合理、恰当地调取有效信息，将抽象、复杂的问题生活化、具体化，加速学生对复杂概念的感悟和理解。

三、结语

信息化技术走进立体几何课堂，对发展学生的逻辑思维能力和空间想象能力具有积极意义。其作用在于将复杂、烦琐以及抽象的几何图形概念通过数学建模的方式直观、清晰地展现在学生面前，帮助学生更好地建立空间立体感与几何思维。视频、动画的生动演绎，可以调动学生的探究兴趣，提高课堂效率，活跃课堂氛围，为创新教育方法、加强师生之间的沟通、丰富教学内容提供有力保障。

参考文献：

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