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信息技术赋能初中数学几何教学:从动态演示到自主探究的路径探索

柏瑜
  
文理媒体号
2025年87期
湖北省十堰市郧阳区献珍学校442500

摘要:本文立足人教版初中数学教材实践,探索信息技术赋能几何教学的价值与路径。研究发现,信息技术通过动态演示将抽象概念具象化,借助互动工具激活思维进阶。实践路径上,可以动态演示突破教材重点难点,如用几何画板解析圆与三角形的位置关系;以互动工具搭建自主探究支架,借助在线模块引导学生探究辅助线构造规律;以资源整合构建多元学习生态,结合教材案例设计分层探究任务。

关键词:信息技术;初中数学;几何教学;自主探究

引言

几何是初中数学培育逻辑思维与空间想象能力的核心载体,人教版教材通过“图形的性质”“图形的变化”等模块构建了循序渐进的知识体系。但传统教学中,依赖黑板、尺规的静态呈现方式,难以直观展现几何图形的动态变化规律,导致学生对“全等变换”“圆的性质”等抽象内容理解困难。随着教育数字化的推进,几何画板、在线互动平台等工具与教材内容的融合日益深入,为教学创新提供了可能。如何利用信息技术的动态性与交互性,将教材中的几何知识转化为可感知、可探究的学习体验,实现从“教师演示”到“学生探究”的转变,成为初中数学教师的重要课题。本文基于人教版教材实践,剖析信息技术的赋能价值与实施路径,为几何教学提质增效提供参考。

一、信息技术赋能初中数学几何教学的核心价值

(一)具象化呈现突破抽象认知壁垒

人教版教材中诸多几何概念具有高度抽象性,如“三角形的中位线定理”“圆周角定理”等,传统教学中静态图形难以展现其本质内涵。信息技术通过动态演示将抽象关系可视化,有效降低认知难度。借助几何画板等工具,可将三角形中位线的“平行于第三边且等于第三边一半”的性质转化为动态过程:拖动三角形顶点改变形状,中位线始终保持与第三边的平行关系,长度数值实时同步更新,让学生直观感知“变中不变”的几何规律。在“圆与圆的位置关系”教学中,通过动画演示两圆从相离到内切、内含的完整过程,结合距离与半径的数值变化,使教材中抽象的位置关系判定定理变得可观察、可验证,帮助学生建立“数”与“形”的对应认知,破解抽象概念理解难题。

(二)互动性体验激活思维进阶路径

几何思维的发展需要从直观感知逐步过渡到逻辑推理,信息技术的互动功能为思维进阶提供了高效载体。人教版教材设置的“探究与思考”模块,在信息技术支撑下可转化为沉浸式互动任务。例如在“全等三角形的判定”教学中,利用在线互动平台设计“图形拼接”任务,学生通过拖拽、旋转、翻折等操作,尝试将两个三角形重合,自主发现“SSS”“SAS”等判定条件,取代传统的被动听讲。在“轴对称图形”教学中,借助触屏设备的绘图功能,让学生直接绘制图形的对称轴,系统实时校验并反馈结果,结合教材中的“线段垂直平分线性质”案例,引导学生从“操作发现”向“推理证明”过渡。这种互动体验让学生成为思维活动的主体,推动几何思维从具象操作向抽象推理跃升。

二、信息技术赋能几何教学的实践路径探索

(一)以动态演示为基础,破解教材重点难点

动态演示是信息技术赋能的基础环节,需紧密结合人教版教材的重点难点设计呈现方式。在“三角形的高、中线与角平分线”教学中,针对学生易混淆的高的画法问题,用几何画板动态演示不同类型三角形(锐角、直角、钝角)高的位置变化,标注垂足位置与线段关系,配合教材图示强化认知。讲解“圆周角定理”时,通过动画展示圆周角顶点在圆上移动过程中,角的度数与圆心角的数量关系始终保持不变,同步呈现推理过程,让学生直观理解“同弧所对的圆周角相等”的本质。对“轴对称变换”等空间想象要求高的内容,采用 3D 建模工具展示图形变换前后的位置关系,帮助学生建立空间观念,使教材中的静态知识点转化为动态的认知过程。

(二)以互动工具为支架,搭建自主探究平台

互动工具为学生自主探究提供了操作载体,需依托教材内容设计阶梯式探究任务。在“全等三角形”教学单元,利用几何画板的“构造”功能,设计“自主画全等三角形”探究活动:先让学生根据教材“SSS”判定定理,通过指定三边长度构造三角形,观察是否唯一;再尝试改变条件为两边一角,探究构造结果的多样性,自主发现判定定理的严谨性。针对“中点辅助线”这一教材难点,开发在线互动模块,提供不同类型的含中点的几何图形,学生通过拖动关键点、尝试添加辅助线(倍长中线、构造中位线),观察图形变化与结论推导的关系,总结辅助线构造规律。这种探究式学习让学生从“看教材”变为“用教材”,在操作中深化对知识的理解。

(三)以资源整合为延伸,构建多元学习生态

资源整合推动教学从课堂延伸至课外,形成适配教材的多元学习生态。教师可围绕人教版教材章节内容,搭建“线上资源包”,包含微视频、互动练习、拓展案例等,如在“圆”的教学中,补充“古代水车中的圆的应用”“赵州桥的几何原理”等拓展资料,丰富教材内容。利用在线平台设计分层探究任务,基础层聚焦教材例题的变式练习,如“利用垂径定理解决实际问题”;提升层设计综合探究题,如“结合轴对称与圆的知识设计最优路径”;拓展层提供“几何图形在建筑设计中的应用”研究性学习主题,满足不同层次学生需求。同时,借助班级群开展“每日几何一题”互动,分享教材例题的创新解法,鼓励学生用信息技术工具展示推理过程,构建“课堂探究 + 课外拓展”的立体化学习生态。

三、总结

信息技术为初中数学几何教学带来了从呈现方式到学习模式的系统性变革,其具象化、互动性、多元化的特点与人教版几何教材的知识体系高度契合。在价值层面,信息技术通过动态演示突破抽象认知壁垒,借助互动体验激活思维进阶,为几何教学注入新活力。在实践路径上,以动态演示破解教材难点、以互动工具搭建探究平台、以资源整合构建学习生态,实现了从“教师主导的动态演示”到“学生自主的深度探究”的转型。

参考文献

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[2] 吴焕灵 . 信息技术赋能初中数学单元整体教学的创新实践研究 [J]. 数理天地 ( 初中版 ),2025,(06):173- 175.

[3] 方向陆 . 信息技术与初中数学教学的有效融合策略探究 [J].学周刊 ,2024,(14):65- 67.

[4] 宋妙林 . 信息技术赋能初中数学高效课堂构建 [J]. 教学管理与教育研究 ,2024,8(02):110- 112.

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