基于学科大概念的小学数学“图形的变换”单元教学策略研究

" 一、引言

《义务教育数学课程标准（2022年版）》强调要通过关键概念的学习发展学生的核心素养。“平移与旋转”作为图形变换单元的重要内容，是学生认识图形运动规律的基础。当前教学中存在概念讲解抽象、与生活脱节、教学活动碎片化等问题。如何基于学科大概念的视角，设计有效的教学策略，帮助学生深入理解“平移与旋转”，培养其数学核心素养，是值得深入探讨的问题。

" 二、“平移与旋转”教学现状与分析

" 1.教学中的主要问题

通过课堂观察和教学调研发现，当前“平移与旋转”教学中普遍存在几个突出问题。教师在概念教学时往往直接讲解定义，忽视了学生已有的生活经验，导致学生理解困难。在教学过程中，平移和旋转经常被割裂开来讲授，未能体现图形变换的整体性，学生难以建立知识间的联系。此外，课堂中缺乏充分的操作实践机会，学生参与度不高，无法通过亲身体验来感知概念特征。虽然许多教师开始运用信息技术，但往往停留在展示层面，未能有效支持概念的形成与巩固。

" 2.问题成因分析

造成这些问题的原因是多方面的。教师对图形变换大概念的认识不够深入，难以把握“平移与旋转”的内在联系，导致教学内容呈现碎片化。在教学设计时，对学生的认知规律考虑不足，未能有效地将数学知识与生活实际相结合。实践活动的设计缺乏系统性思考，难以真正激发学生的探究兴趣。同时，信息技术的应用也较为表面，未能充分发挥其支持教学的优势。

" 三、基于学科大概念的教学策略设计

" 1.构建知识体系

在教学中，应以图形变换这一大概念为统领，帮助学生理解平移和旋转的本质特征。通过系统的教学设计，引导学生认识到平移是图形沿直线路径的位移，重点关注距离和方向；而旋转是图形绕定点的角度变化，需要关注中心点和角度。通过对比分析，让学生理解这两种变换都保持了图形的形状和大小不变，从而形成完整的知识网络。

" 2.创设生活化情境

教学中应精心选取贴近学生生活经验的素材。例如，可以用地铁列车运行来展示平移，用旋转木马来呈现旋转，引导学生在观察和体验中发现变换特征。同时，鼓励学生在日常生活中发现更多的例子，如自动扶梯、风车转动、钟表指针等，帮助他们建立起概念与生活的紧密联系。这样的教学方式不仅能加深学生对变换规律的理解，还能增强他们学习数学的信心。

" 3.设计实践活动

（1）平移探究活动设计

第一环节：使用网格纸描点，探索平移距离和方向。让学生在网格纸上画一个简单图形，标记特征点，然后按要求将图形平移，观察特征点的变化规律。

第二环节：利用透明片平移图形。在透明片上画图形，通过平移观察图形位置变化，体会平移前后图形的形状和大小保持不变。

第三环节：设计路线图。让学生规划物体从A点到B点的不同平移路径，培养空间想象能力。

（2）旋转探究活动设计

第一环节：制作简易指针，体验旋转角度。用卡纸制作可转动的指针，通过实物操作感受旋转的过程和特征。

第二环节：使用圆规描绘旋转轨迹。引导学生观察物体旋转时的轨迹特点，理解旋转中心的作用。

第三环节：探索旋转规律。通过动手操作，发现图形旋转后的位置与旋转角度、方向的关系。

" 4.深化信息技术应用

（1）动态演示功能应用

使用几何画板软件动态演示平移和旋转过程，让抽象的概念变得直观可见。通过动态演示，学生能清晰观察到图形在变换过程中的特征变化。

（2）互动练习平台开发

设计数字化练习资源，包括基础训练、综合应用和开放探究三个层次，满足不同学生的学习需求。练习过程中及时反馈，帮助学生及时发现和纠正错误。

（3）虚拟操作环境创设

使用图形编辑软件，让学生在电脑或平板上进行图形变换的探索。通过拖拽、旋转等操作，加深对概念的理解。

" 四、教学实践案例

以一节“平移与旋转”课为例，展示基于学科大概念的教学实践过程。课堂伊始，教师播放了一段游乐园的视频。学生们很快发现了旋转木马的转动和小火车在轨道上的移动。通过这些生动的场景，自然引入了平移和旋转的概念。在概念探究环节，教师先让学生观察地铁运行的轨迹，引导他们发现平移是沿着固定方向的移动。随后，通过网格纸的实践活动，学生亲手完成了图形的平移，加深了对平移特征的理解。在旋转的学习中，学生通过操作简易指针，直观感受到了旋转必须有固定的中心点，并且要明确旋转的角度。

" 五、教学建议与反思

在实践中发现，要让学生真正理解平移与旋转概念，教师首先需要树立大概念意识，将两种变换放在图形变换的整体框架下进行教学。其次，要重视学生的实践体验，通过丰富的操作活动帮助他们形成直观认识。在运用信息技术时，应注重其对概念形成的支持作用，而不是简单的展示。此外，还要关注学生的个体差异，适时调整教学策略，确保每个学生都能取得进步。

" 六、结语

基于学科大概念的“平移与旋转”教学，通过情境创设、实践活动和技术支持，能够有效促进学生对概念的理解和应用。未来的教学实践中，还需要继续优化教学策略、深化教学研究，提升学生的数学核心素养。

（作者单位：山西省临汾市襄汾县第三小学校）