信息技术环境下初中数学图形与几何单元结构化教学的探讨

袁良同

【摘要】眼下，信息技术已经广泛运用至各个行业及领域，为人们的学习、生活与工作提供了诸多便利.在教育教学中，随着网络的日益普及，再加上多媒体设备配备的逐渐齐全，信息技术环境已经初步形成，这为教育改革与课堂教学指明新的发展方向.在初中数学图形与几何教学中，以研究图形特征与变换规律为主，教师可借助信息技术环境的优势推进单元结构化教学，辅助学生更好地学习几何知识，增强他们的空间观念，使其形象思维得以发展.本文针对信息技术环境下初中数学图形与几何单元结构化教学作出探讨，并分享相应的案例.

【关键词】信息技术；初中数学；单元教学

单元结构化教学指的是以特定主题或者大任务为统领，侧重于教材单元，不仅可以是课本中固有的单元，也可以是重新整合教学内容以后的新单元，不过都要对教材内容进行分析与优化，制定单元教学目标与结构化的教学规划，带给学生多样化的学习体验，使其建立完善的数学知识结构，培育他们的数学学科核心素养.初中数学课程主要包括代数与几何两大部分，其中几何以研究各种常见平面图形为主，教师可在信息技术环境下开设单元结构化教学，本文以人教版初中数学教材中的“平移”“轴对称”“旋转”等教学内容为例，围绕“图形的变换”开设单元结构化教学，在信息技术助力下高效率完成各项教学任务.

1 单元建构

1.1 整合教学，建构单元

针对信息技术环境下的初中数学图形与几何单元结构化教学来说，首要任务便是积极分析和研读课本知识，以教材内容为基本依托，把握好知识要点之间的结合点，摆脱固有内容的束缚，筛选出存在密切联系的教学内容.通过对教材内容的整合总结出单元结构化的教学资源，促使知识点之间联系得更为密切，方便学生建立结构化知识体系，实现数学知识结构的系统化.

在人教版初中数学教材中图形的变换主要体现在三个地方，分别是七年级下册第五章“相交线与平行线”中5.4“平移”；八年级上册第十三章“轴对称”；九年级上册第二十三章“旋转”.平移、轴对称、旋转在现实生活中都十分常见，属于图形变换的具体表现，特别是图形发生平移和旋转时大小与形状均没有变化，轴对称图形则是一类沿着平面图形一条直线折叠后，直线两旁部分可以互相重合的图形.对此，教师先对教材内容进行整合，确定新的单元主题为“图形的变换”，带领学生在生活情境中获得直观、真实的体验，使其了解图形的平移、轴对称与旋转的相关知识，掌握概念与性质，让他们找到知识点之间存在的联系及差异，可以处理一些简单的生活化问题.

1.2 分解内容，划定课时

单元结构化教学通常由若干个课时构成，当组建好单元具体教学内容之后，教师需从整体角度出发展开深入分析，安排好课时，及每个课时的具体教学内容，做好充足的教学准备工作，在“图形的变换”单元结构化教学中，教师可设定以下几个课时：

第1课时：结合学生实际学习情况，组建多个合作学习小组，明确小组内的角色分工，介绍知识背景.教师利用信息技术手段展示一些生活中的平移、轴对称与旋转现象，由此创设情境揭示新课主题，介绍知识背景及具体教学内容，每个小组结合实际学习需求选择不同的学习任务，共同探讨和明确学习计划.而且教师应注重每个小组的合作学习情况，重点讲解图形是怎么变换的，使其顺利突破合作学习中遇到的障碍，让他们学会合作学习.

第2～8课时：其中第2～3课时以讲授图形的平移为主，第4～5课时主要讲解图形的轴对称，第6～7课时则教学图形的旋转，最后一个课时是总结课.教师在各节课教学中都要围绕信息技术展开，以核心知识点为中心展开探索，在探索过程中，需把握好课前、课中、课后各个教学时机，设计问题与制定任务，带给学生多样化的学习体验，并及时了解每个小组的具体学习情况，实时指导和点拨.当小组完成学习任务之后，教师应要求学生及时归纳与汇报学习成果，运用自评、互评等多样化评价方式.最后一步是教师带领学生梳理学习过程，使其对所学内容加以整理，有利于他们建立结构化知识体系.

1.3 设定目标

教学目标统领着一切教学活动的开展，明确的单元结构化教学目标，不仅能够为整个教学流程指明方向，还能够为教学评价提供参考依据.当确定好教学内容以后，教师应从整体视角出发，结合实际教学内容与数学学科核心素养的几个维度制定教学目标，具体到“图形的变换”这一单元结构化教学中来说，可设定以下几个教学目标：

（1）经过观察、分析、动手操作、互动与抽象等多种学习活动，理解和掌握平移、轴对称与旋转的相关理论知识，培养几何直观与数学抽象素养；

（2）经过学习图形的变换，了解图形发生平移、轴对称和旋转时，大小和形状均无变化，培养数学抽象、空间观念与几何直观素养；

（3）观察与分辨中心对称和旋转图形的不同，分别感知具体意义，也就是关于某点中心对称，知道两者的联系和不同；

（4）能够在方格纸上画出平移以后的图形，关于某点中心对称的图形，关于某条直线成轴对称的图形，培养创新意识、应用意识与空间观念；

（5）体会图形变换，感知两大图形叠合的意义，培养空间观念与几何直观素养；

（6）体验生活中的实践活动，根据生活现象进一步认识平移、轴对称和旋转现象，知道数学来源于生活，又为生活提供服务，培养学生应用数学的意识.

2 践行方案

2.1 课前学习

在信息技术环境下的初中数学图形与几何单元結构化教学中，教师要从课前环节切入，围绕“图形的变换”布置课前学习任务，驱使学生合作学习，帮助他们做好课堂学习新知识的准备工作.

例如 以“平移”这部分教学内容为例，因为在实际生活中，图形平移现象随处可见，教师可要求学生利用手机拍摄或者通过网络渠道搜集一些生活中的平移现象，如：滑动门，推拉窗，电梯运动，升国旗，空中缆车等，使其在课堂上相互交流和分享，同步采用信息技术手段将这些平移现象在大屏幕展示出来，为他们接下来的课堂正式学习做好充足准备，引起学生求知渴望.

2.2 营造情境

情境能够让学生迅速进入到课堂学习活动中，良好的教学情境可以调动他们的学习兴趣与热情.在初中数学教学中，创设情境的手段有很多，比如实物、模型、语言描述、音乐、图片、视频和动画等，教师可结合具体教学内容与需求灵活选择和使用，为枯燥乏味的数学课堂注入更多趣味元素，激起学生的学习兴趣，使其在兴趣导向下自觉、踊跃地融入到情境中，主动参与新知识的学习，让他们初步了解新课主题，做好单元结构化教学的铺垫工作.

例如 在 “平移”教学时，教师可利用信息技术手营造情境，在大屏幕上展现一些生活中常见的平移现象，如，跳房子、俄罗斯方块、飞行棋等游戏，从情境中引出问题：请你们回忆和描述一下这几个游戏情形，出现了什么运动现象？让学生描述过程中增进数学认知，找到共同点，使其发现游戏中都存在平移现象，思考平移是什么？同步利用信息技术放大展示俄罗斯方块游戏中的场景，指导他们一起归纳，指出平移是物体沿着某一方向发生的位置移动，然后教师给出平移的标准概念.这样在信息技术环境下，通过播放生活中平移现象的画面，把学生带入到真实情境之中，驱使他们深入探究平移知识，使其深刻理解平移的定义.

2.3 引出任务

针对信息技术环境下的初中数学图形与几何单元结构化教学来说，引出学习任务是相当关键的一个环节，任务是学生学习新知识的主要内驱动力，教师可根据生活背景与具体教材内容精心设计与布置一系列任務，呈现出多元化的课堂学习，让学生在任务导向下主动思考和探究，高效学习数学知识，培养他们的数学学科核心素养.在“图形的平移”教学实践中，教师可以生活中的游戏为背景，打造趣味性数学课堂，引入平移相关知识，且搭配相应的学习任务，分别：解救三角形、移动火柴变新字、设计游戏场地等.

例如 以“解救三角形”这一学习任务为例，教师可利用信息技术手段在多媒体设备大屏幕上展示如图1所示的图形，出示任务：请按照箭头方向移动△ABC到△A1B1C1的位置，分析△ABC与△A1B1C1之间的关系.提出任务以后，由学生先猜测、再讨论，在任务驱动下，他们将会联想到平移的概念，据此分析△ABC与△A1B1C1之间的关系，使其独立思考、分析后同小组成员之间相互交流，分享各自的发现.然后教师随机挑选一名同学亲自动手操作多媒体设备加以验证，展示移动三角形ABC的过程.

在这一环节中，教师在信息技术环境下引出学习任务，能够让学生自主学习和合作探究，他们在这一过程中可以迁移数学认知，在观察和分析中归纳结论，并潜移默化地培育学生数学核心素养.

2.4 汇报成果

汇报成果即为学生对自己的学习成果进行展示，教师可以及时了解他们在本节课中的实际学习情况，有的放矢地进行指导和点拨，使其达到深度学习的效果.当提出“解救三角形”这一学习任务后，教师需给予学生充裕的思考时间和探究空间，让他们合作研究和交流，所有成员均要主动分享各自的看法，使其思维发生摩擦，共同总结在学习活动中的收获.之后，教师就应及时组织学生汇报学习成果.

在这一环节，教师组织学生认真汇报学习成果，深入研究平移图形中对应点、角与线段的特征和关系，使其深刻理解新知识，同时锻炼他们的数学抽象能力与思维能力.

2.5 实施评价

对于信息技术环境下的初中数学图形与几何单元结构化教学而言，教学评价需贯穿始终，教师需引入多元化评价体系，不仅有教师评价，还有学生自评和互评等，当他们学生进行学习成果汇报时进行及时评价，当有小组代表展示完本组学习成果以后，可由本组其他成员进行评价，指出本组的亮点，反思不足之处，再由其他小组成员加以评价，进行补充或者改进，然后是教师进行点评，并根据实际情况选用不同的评价方式，产生激励和促进的作用，促进教学效果的升华.

3 结语

在信息技术环境下的初中数学图形与几何单元结构化教学活动中，教师应以信息技术为基本依托，结合几何知识的特征与初中生的身心发展规律及认识特点制定整体教学规划，围绕核心知识建构出大单元教学内容，设定科学合理的教学目标，注重现代信息技术手段和传统教学方式的协调使用，转变知识的呈现形式，不断丰富教学途径，将图形与几何教学内容变得更为生动、形象和直观，使其更好地学习新知识，继而助推他们系统化掌握所学内容.

【本文系2022年度安徽省教育信息技术研究课题“信息技术环境下初中图形与几何单元结构化教学实践研究”的阶段性研究成果，课题编号“AH2022028”】

参考文献：

[1]韩淑桦.初中数学大单元主题教学实施策略[J].第二课堂（D），2023（07）：34.

[2]杨波.初中数学单元教学的探索和实践[J].数理天地（初中版），2023（13）：71-73.

[3]王艳红.结构化视角下的初中数学单元整体数学设计[J].天津教育，2023（17）：22-24.

[4]张桢.初中数学单元整体教学的实践研究[J].文理导航（中旬），2023（07）：19-21.

[5]叶有青.新课标背景下初中数学教学中个性化单元教学策略[J].数学学习与研究，2023（16）：68-70.

[6]洪丽君.基于核心素养的初中数学单元教学实践研究[J].中学课程辅导，2023（15）：123-125.

[7]冉庆.核心素养导向的初中数学大单元教学探析[J].新课程导学，2023（14）：96-98.