幾何畫板優(yōu)化初中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究

◆孫營(yíng)

幾何畫板優(yōu)化初中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究

◆孫營(yíng)

對(duì)目前初中數(shù)學(xué)教師幾何畫板應(yīng)用情況，以及使用幾何畫板后對(duì)教學(xué)質(zhì)量的影響情況進(jìn)行調(diào)查，在此基礎(chǔ)上探討初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中合理使用幾何畫板提升教學(xué)質(zhì)量的途徑。

幾何畫板；初中數(shù)學(xué)；信息技術(shù)

1 前言

數(shù)學(xué)是一門強(qiáng)調(diào)邏輯性的學(xué)科，并且也是一門強(qiáng)調(diào)專業(yè)性的學(xué)科。對(duì)于數(shù)學(xué)教師而言，在教學(xué)中除了要具備必備的專業(yè)知識(shí)以及教學(xué)能力之外，還需要具備和數(shù)學(xué)相近的計(jì)算、空間、歸納演繹以及推理方面的專業(yè)能力，并且可以通過這些專業(yè)能力，將數(shù)學(xué)知識(shí)更好地傳授給學(xué)生。在信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式和手段已經(jīng)難以說符合時(shí)代所需。同時(shí)在新課標(biāo)的規(guī)定中，課堂教學(xué)也更加自由和開放，教學(xué)的不確定性大大增加。在此背景下怎樣保障教學(xué)質(zhì)量，甚至是提升教學(xué)質(zhì)量，是每一位初中數(shù)學(xué)教師都必須思考的問題。

充分利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有著十分明顯的促進(jìn)效果，并且已對(duì)目前諸多學(xué)科教學(xué)產(chǎn)生一定的影響。初中數(shù)學(xué)課程對(duì)學(xué)生整體發(fā)展而言具有極其重要的意義，同時(shí)，內(nèi)容體系中的幾何部分對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和邏輯能力具有一定的幫助作用。依托于現(xiàn)代信息技術(shù)而誕生的幾何畫板，其在幾何教學(xué)中的充分使用，對(duì)幫助學(xué)生形象化、具體化地理解數(shù)學(xué)幾何的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，有著十分明顯的促進(jìn)效果，因此值得每一位初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中充分合理地使用。

幾何畫板具有作圖精準(zhǔn)、演示交互以及計(jì)算精準(zhǔn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用能夠很好地提升教學(xué)質(zhì)量。但是就實(shí)際情況而言，幾何畫板目前在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的使用并沒有得到廣泛的普及，同時(shí)很多教師對(duì)幾何畫板的教學(xué)意義還沒有清晰的認(rèn)識(shí)。為此通過調(diào)查問卷的形式，調(diào)查研究教師對(duì)幾何畫板的使用情況。調(diào)查結(jié)果顯示，雖然很多教師對(duì)幾何畫板的制作能力和運(yùn)用水平存在不足，但是使用幾何畫板的教師在教學(xué)質(zhì)量上卻有很大提升[1]。因此，需要展開對(duì)幾何畫板優(yōu)化初中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐途徑研究，讓教師更加深刻地認(rèn)識(shí)到幾何畫板對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)的價(jià)值所在。

基于此，本文對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，繼而提出教師在教學(xué)中合理使用幾何畫板的方法，希望為廣大初中數(shù)學(xué)教師以啟迪和參考。

2 調(diào)查問卷結(jié)果分析

本研究以針對(duì)某一中學(xué)的12位初中數(shù)學(xué)教師進(jìn)行的一次問卷調(diào)查為依據(jù)，本次調(diào)查共發(fā)放調(diào)查問卷12份，收回12份，問卷有效率達(dá)到100%[2]，下面對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

首先對(duì)12位教師的多媒體應(yīng)用情況以及幾何畫板的制作能力進(jìn)行調(diào)查。分析結(jié)果可知，很多數(shù)學(xué)教師在教學(xué)上對(duì)多媒體有所涉及，但是能夠熟練制作幾何畫板的只有三人。這一方面說明了幾何畫板在該學(xué)校的使用率很低，另一方面也說明了教師在幾何畫板的認(rèn)知上存在嚴(yán)重不足。

在簡(jiǎn)單地向教師演示了幾何畫板，并且指導(dǎo)他們?cè)诮虒W(xué)中使用一段時(shí)間的幾何畫板后，針對(duì)教師使用幾何畫板后的教學(xué)變化進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果清晰地表明，近四分之三的教師認(rèn)為使用幾何畫板能夠改變以往陳舊的教學(xué)觀念；有一半的教師認(rèn)為，通過運(yùn)用幾何畫板，自己的教學(xué)方式得到了很大的改善；有五分之四的教師認(rèn)為，幾何畫板的使用對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有明顯的效果；有三分之二的教師認(rèn)為，幾何畫板的使用對(duì)教學(xué)難點(diǎn)的講解有很大的幫助；同時(shí)，所有的教師都認(rèn)為幾何畫板具有十分明顯的教學(xué)效果[3]。

3 將幾何畫板應(yīng)用于初中數(shù)學(xué)教學(xué)的途徑

從上文的調(diào)查結(jié)果分析，可以清楚地知道教師都認(rèn)為使用幾何畫板對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等諸多方面有著十分明顯的效果，但是同時(shí)也存在很多教師不會(huì)使用幾何畫板的現(xiàn)象。為此，針對(duì)如何把幾何畫板應(yīng)用于初中數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行討論。

對(duì)于初中的數(shù)學(xué)學(xué)科而言，其屬于一門極其抽象的學(xué)科，使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，對(duì)于一些空間思維能力以及邏輯能力不足的學(xué)生，在理解上難度很大，因此，教學(xué)的質(zhì)量難以保障。將幾何畫板應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以將一些極其抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得形象化和具體化，將其實(shí)實(shí)在在地呈現(xiàn)出來，進(jìn)而幫助學(xué)生更為直觀地去理解，具有十分明顯的增強(qiáng)教學(xué)效果的作用[4]。

有理數(shù)的認(rèn)識(shí) 有理數(shù)的認(rèn)識(shí)一課是有較大難度的初一基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，教師在進(jìn)行該課時(shí)的教學(xué)時(shí)就可以引進(jìn)幾何畫板，進(jìn)而讓學(xué)生逐漸接受幾何畫板的教學(xué)方式。教師可以使用幾何畫板制作一個(gè)坐標(biāo)系，具體而言是一個(gè)橫坐標(biāo)，通過在橫坐標(biāo)上標(biāo)記數(shù)字，讓學(xué)生更為直觀地對(duì)橫坐標(biāo)上的數(shù)進(jìn)行觀察，就可以讓學(xué)生把坐標(biāo)和數(shù)進(jìn)行聯(lián)系，這也就能直接幫助學(xué)生理解和掌握有理數(shù)知識(shí)。

三角形中位線定義 三角形也是在初中數(shù)學(xué)中難度較大的知識(shí)點(diǎn)之一，同時(shí)是幾何知識(shí)體系中極其重要的組成部分。但是就目前的大多數(shù)教材而言，在對(duì)問題進(jìn)行研究的一開始，就將結(jié)論或者概念給出，這對(duì)學(xué)生而言十分突兀。此外，教師通過口頭的闡述也難以對(duì)三角形的相關(guān)概念有一個(gè)清楚的描述，因此導(dǎo)致很多學(xué)生在三角形的相關(guān)概念的理解上存在諸多問題[5]。教師在三角形的相關(guān)概念的教學(xué)上可以充分使用幾何畫板，來消除這方面教學(xué)的弊端。如在三角形中位線一課的教學(xué)中，教師就可以使用幾何畫板的功能進(jìn)行生動(dòng)形象的描述教學(xué)，學(xué)生對(duì)知識(shí)理解很深刻，取得很好的教學(xué)效果。

從割線到切線 使用幾何畫板除了可以對(duì)單一的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行描述之外，也可以對(duì)初中數(shù)學(xué)幾何中一些相關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，進(jìn)而可以幫助學(xué)生更為深刻和清晰地判別兩個(gè)不同知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)和區(qū)別。如目前在我國的初中數(shù)學(xué)教學(xué)體系中并沒有對(duì)圓的割線和切線有一個(gè)十分清楚明白的區(qū)分，但是在考試中又會(huì)經(jīng)常涉及兩者之間關(guān)系的內(nèi)容，而且到高中階段，割線和切線又是重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。因此，在初中階段將兩者進(jìn)行聯(lián)合教學(xué)是有必要的[6]。在教學(xué)中可以使用幾何畫板中的移動(dòng)功能，將切線和割線之間的差別進(jìn)行形象化的描述[7]。通過幾何畫板的移動(dòng)動(dòng)畫功能，學(xué)生可以清晰地對(duì)割線和切線有一個(gè)極其清晰的認(rèn)知，對(duì)切線以及割線的概念和本質(zhì)也有了一個(gè)更為詳細(xì)的認(rèn)知，則為后面的教學(xué)乃至為學(xué)生高中階段的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)[8]。

4 結(jié)語

在現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展以及新課改不斷推進(jìn)的今天，在數(shù)學(xué)教學(xué)中使用幾何畫板已經(jīng)逐漸成為數(shù)學(xué)教學(xué)的必要措施。使用幾何畫板，可以最大化地將數(shù)學(xué)中的數(shù)與形之間的關(guān)系生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來，規(guī)避了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中動(dòng)態(tài)屬性難以切實(shí)生動(dòng)地描述以及變量關(guān)系難以深入淺出地介紹的薄弱點(diǎn)。面對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幾何畫板均可以充分應(yīng)用其中，起到相應(yīng)的作用。同時(shí)，依托于幾何畫板的生動(dòng)化、形象化的教學(xué)模式，也可以讓學(xué)生從運(yùn)動(dòng)的角度對(duì)數(shù)學(xué)中的數(shù)量關(guān)系、幾何關(guān)系有一個(gè)更為直觀和清晰的認(rèn)知，對(duì)于教師提升進(jìn)課堂教學(xué)效率也有著十分明顯的效果。

因此，每一位教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中都應(yīng)對(duì)幾何畫板的應(yīng)用有一個(gè)十分清醒的認(rèn)識(shí)，要結(jié)合數(shù)學(xué)科學(xué)的特點(diǎn)、不同知識(shí)點(diǎn)之間的特點(diǎn)以及學(xué)生的年齡特點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)合理的幾何畫板應(yīng)用，解決數(shù)學(xué)教學(xué)中的重難點(diǎn)，以提高教學(xué)效率，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，取得理想的教學(xué)效果。

[1]趙生初,杜薇薇,盧秀敏,等.《幾何畫板》在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與探索[J].中國電化教育,2012(3):104-107.

[2]翁娟娟.幾何畫板在初中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用中的有效性研究[D].江蘇:蘇州大學(xué),2010.

[3]黃孝玲.借得春風(fēng)好行雨:淺談幾何畫板在初中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].課程教育研究,2016,41(26):204.

[4]謝紅霞.“幾何畫板”在初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國信息技術(shù)教育,2014(12):156.

[5]王愛琴.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中幾何畫板的應(yīng)用分析[J].讀與寫,2016,13(18):393.

[6]趙興文.幾何畫板在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊,2014(6):116.

[7]李莎.實(shí)現(xiàn)幾何畫板與數(shù)學(xué)整合,提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)直觀性[J].讀寫算:教育教學(xué)研究,2014,12(46):235.

[8]李春榮.信息技術(shù)與課程整合的理論探索與實(shí)踐研究:運(yùn)用“幾何畫板”進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)[D].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué), 2011.

G633.6

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1671-489X(2017)13-0035-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2017.13.035

作者：孫營(yíng)，淄博市張店區(qū)第七中學(xué)，研究方向?yàn)閿?shù)學(xué)（255000）。