Geogebra在小学数学立体几何课堂教学中的应用研究

陈海敏

摘要：进入21世纪，计算机网络技术迅速发展，教育信息化成为各级学校发展的重点。数学教辅软件Geogebra在小学数学教学中的应用对解决传统教学的不足具有有效作用。Geogebra是集几何、数理统计等多功能于一体的教学辅助软件，其优势体现在功能强大，适合小学到大学各层次数学教学。文章根据小学数学教学中存在的问题，设计小学数学立体几何Geogebra教学课件，通过教学实践检验其在小学数学课程中应用的有效性。

关键词：小学数学;立体几何教学;Geogebra软件;信息化教育

中图分类号：G434;G623.5

文献标识码：A

文章编号：2095-624X（2021）29-0055-02

引言

21世纪以来，教育信息化建设受到广泛关注。教育信息化即应用数字多媒体技术，如多媒体设备、数字通信等多种渠道，丰富教育教学资源。教育信息化要利用信息化教育环境，促进信息技术与教育融合[1]。《义务教育数学课程标准（2011年版）》（以下简称《数学课程标准》）提出，要考虑信息技术对数学学习方式的影响，把现代信息技术作为学生学习数学的有力工具，使学生乐意投入探索性数学活动中。如何促进信息技术与数学教学一体化？如何运用信息技术提高学生学习能力？相关问题需要教育者研究解决。传统数学几何教学静态低效，教师画图只能使用木质圆规等教学工具，PPT只能播放老旧的推导动画。运用Geogebra教学辅助软件制作教学课件，可以生动地呈现教学内容，帮助教师解决教学中的难题。

一、Geogebra软件在小学数学立体几何教学中应用的适切性

Geogebra是自由跨平台动态教学软件，适用于数学几何、代数、图形、表格等内容教学。Geogebra能解决大部分数学教学问题，使用Geogebra教学能激发学生的学习兴趣，有利于突破数学教学重难点内容。由于数学知识较为抽象，小学生理解数学概念困难。因此，在小学数学教学中应用Geogebra软件教学具有很大优势，体现在可以创设直观的教学情境，动态展示教学内容，利用数形结合的方式帮助学生理解数学概念知识等[2]。

几何与图形是小学数学教学中的重点内容，而立体几何知识较为抽象，小学生的思维特点导致其难以理解教学内容。几何与图形中的几何体形状与位置关系等内容涉及生活中的物体，其教学目标是帮助学生认识人类生存空间，培养学生的创新思维能力。小学生的思维以形象思维为主，而学习立体几何知识要以已有经验为起点，因此，低年级学生理解抽象概念尤为困难。立体几何教学内容具有很强的实践性，小学生主要依靠动手操作活动来加深对图形的直观感知，形成空间观念。几何图形知识教学受到学生自身经验、认知水平等多方面因素的影响，教师要引导学生通过观察比较，有效实验操作，来主动构建知识[3]。

在小学数学立体几何教学中应用Geogebra，可以将几何知识化抽象为具体，学生可以通过协作交流来理解数学知识。Geogebra是应用于数学教学的辅助工具，可实现图片的绘制，促使教学情境变得生动有趣。教师在教学几何图形内容时应用Geogebra，可以为学生提供生活中的几何图形，充分调动学生的学习积极性。教师通过应用Geogebra促使教学情境动态化发展，激发学生的学习兴趣。Geogebra通过代数区数值改变，绘图区出现相应图像，充分体现数形结合，可帮助学生理解数学知识。Geogebra软件具备动态化功能，教师应用Geogebra有利于培养学生的抽象能力，提高数学教学质量。

二、小学数学立体几何教学中存在的问题

立体几何是小学数学课程中的重要内容，主要教学目标是发展学生的空间观念。《数学课程标准》描述了空间观念的主要表现，其中包括“能够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 ”。小学数学教学中的几何图形以实验几何为主线，涉及变换几何等内容。目前小学数学立体几何教学中存在师生课堂互动少、教师对信息技术应用不足等问题[4]。

教师的教学思维停留在传统教学领域，缺少對信息技术辅助教学的关注。《数学课程标准》指出教师要合理运用信息技术，有效使用计算机有关软件。如在学习“圆柱和圆锥”的过程中，学生会遇到“以长方形一边为旋转轴，快速转动会形成什么图形”这类的问题，不能依靠以往的经验进行想象，教师也很难用教具呈现出这一过程，会使学生形成认知障碍，不能理解后续学习中长方形各边与圆柱之间的关系，同样的认知障碍也会出现在直角三角形旋转后形成圆锥的教学中。教师在教学几何图形时采用传统讲授法，教学活动形式单一，不能激起学生的学习兴趣，学生只能被动接受知识，难以提高教学的有效性。调查发现，大多数小学配备多媒体教学设备，但由于教师应用多媒体技术的方式单一，无法充分调动学生学习积极性。在几何图形教学中，有的学生对概念理解快，但遇到实际问题却不能灵活运用[5]。有的学生逻辑思维能力欠缺，教师在教学中往往以标准答案为准，未注重学生对题目的理解。几何学习要求学生具有较强的抽象思维能力，在大脑中形成思维模型。受到传统教学模式影响，大部分学生遇到问题已形成了定式思维，如在求长方形和圆的复合图形周长时，学生不能将图形分解。研究利用Geogebra信息技术辅助教学软件，对解决传统教学中的问题，提高立体几何图形的教学效率具有重要意义。

三、Geogebra在小学数学立体几何教学中的应用

立体几何是小学数学教学中的重要内容，主要包括图形的认识、测量与变换等。几何图形内容贯穿小学数学各年级，教师的主要教学任务是让学生认识平面图形，使学生通过学习掌握图形相关知识，联系生活加深对几何图形的理解。教师在小学几何图形教学中应用Geogebra教学软件时，要注意引导学生主动分析图形，增加师生课堂互动，通过合理设计教学有效突破立体几何教学难点。