基于GeoGebra軟件的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)研究

孫小茴

(江蘇省如皋初級中學(xué) 226500)

初中數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容具有邏輯思維縝密、抽象度較高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式難以克服，因此學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，總會遇到各種各樣的障礙.要化解這些障礙，關(guān)鍵就是需要發(fā)展學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生的思維邏輯變得更加縝密，讓學(xué)生習(xí)慣于用抽象思維的方式觀察數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對象并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律.所以基于這些要求，可以發(fā)現(xiàn)引入GeoGebra軟件能夠改善如此困境.初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)運(yùn)用GeoGebra軟件，將GeoGebra軟件中的畫圖、幾何、公式等功能進(jìn)行合理的運(yùn)用與設(shè)計(jì)，結(jié)合初中數(shù)學(xué)教學(xué)知識點(diǎn)，設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代化的教學(xué)模式與教學(xué)方法，以便于初中學(xué)生理解初中數(shù)學(xué)知識的難點(diǎn)和重點(diǎn)，以此提高學(xué)生的邏輯思維能力，提高初中數(shù)學(xué)當(dāng)堂課的教學(xué)質(zhì)量.

1 GeoGebra軟件簡介

GeoGebra軟件結(jié)合了表格功能、函數(shù)教學(xué)、微積分教學(xué)等數(shù)學(xué)教學(xué)模塊的軟件，具有較強(qiáng)知識的交互特點(diǎn).基于這些特點(diǎn)所設(shè)計(jì)出來的教學(xué)，往往最能契合初中學(xué)生的學(xué)習(xí)需要.比如說，GeoGebra軟件的互動功能，對于傳統(tǒng)的教學(xué)手段來說，是無可替代的，其所兼具的數(shù)學(xué)與教學(xué)手段的功能，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)手段的諸多不足，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有著重要的運(yùn)用價值.因此綜合來看，初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中引入GeoGebra軟件能夠使初中學(xué)生更容易理解初中數(shù)學(xué)的知識點(diǎn)難點(diǎn)和重點(diǎn).GeoGebra軟件最初研發(fā)于美國，為了使學(xué)生更清晰地理解幾何問題，并且將數(shù)學(xué)問題中的變數(shù)與問題進(jìn)行整合，在教學(xué)過程中初中數(shù)學(xué)老師利用軟件對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行繪圖或者整合，設(shè)計(jì)出符合本班級教學(xué)實(shí)情的教學(xué)設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供較為理想的制作空間.近年來，GeoGebra軟件在中國的推廣力度逐漸加大，在課堂中使用的頻次也逐漸增高.

2 GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的優(yōu)勢體現(xiàn)

2.1 操作便捷，資源免費(fèi)

GeoGebra軟件具有較為強(qiáng)大的交互功能，涵蓋了初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中所使用的繪圖功能、3D圖樣制作功能等，能夠在教學(xué)過程中將多種元素進(jìn)行轉(zhuǎn)化和升級，使之成為教學(xué)中的重要教具.GeoGebra軟件中的多種視圖功能節(jié)省了傳統(tǒng)繪圖中繁瑣的步驟，節(jié)省了傳統(tǒng)教學(xué)軟件中需要不斷切換使用軟件的麻煩，所以整體呈現(xiàn)出操作便捷性的優(yōu)勢.除此之外，GeoGebra軟件中教學(xué)資源可供免費(fèi)使用是其最大的優(yōu)勢之一，學(xué)生通過GeoGebra軟件可以與GeoGebra軟件中的其他用戶進(jìn)行溝通和交流，以便于初中學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對知識點(diǎn)進(jìn)行深入研究.

2.2 抽象的概念具象化

數(shù)學(xué)概念是高度抽象的，學(xué)生在直接理解數(shù)學(xué)概念的時候，總會遇到諸多困難.因此在實(shí)際教學(xué)中，教師的一個重要任務(wù)就是將抽象的概念具象化，才能讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程變得順利.事實(shí)表明，GeoGebra軟件中的繪圖功能等，有利于初中學(xué)生對具有抽象性和復(fù)雜性的圖形知識點(diǎn)進(jìn)行理解，對圖形中的變換有更深入和充分的了解.GeoGebra軟件中將圖像與抽象思維的發(fā)散進(jìn)行具象化的展示，有利于學(xué)生對圖像進(jìn)行觀察和分析.以初中數(shù)學(xué)當(dāng)中的數(shù)形結(jié)合教學(xué)為例，使用GeoGebra軟件能夠加深學(xué)生對圖形和數(shù)字結(jié)合的理解，并且在課堂教學(xué)中呈現(xiàn)出趣味性的優(yōu)勢.

2.3 有利于初中學(xué)生發(fā)散思維想象空間

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程不應(yīng)當(dāng)是狹隘的，而應(yīng)當(dāng)是開放的.開放的學(xué)習(xí)過程對應(yīng)著學(xué)生的發(fā)散思維.大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明，學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的思維越開放，就越能夠更好地把握數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系，從而構(gòu)建出數(shù)學(xué)認(rèn)知的體系.具體到GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的應(yīng)用過程中，其需要初中學(xué)生使用軟件進(jìn)行繪圖制作，在繪圖過程中有利于培養(yǎng)初中學(xué)生的思維想象能力，發(fā)散其思維想象空間.在應(yīng)用GeoGebra軟件的過程中，經(jīng)過GeoGebra軟件的引導(dǎo)，初中學(xué)生能夠深化知識點(diǎn)的內(nèi)涵與本質(zhì).除此之外，在GeoGebra軟件的引導(dǎo)過程中，由于軟件操作較為便捷，學(xué)生對數(shù)形結(jié)合和數(shù)字的改寫能夠形成新的思維模式，有助于提高個人的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量.

3 GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中存在的問題

3.1 普及率低

據(jù)了解，部分初中數(shù)學(xué)教師由于受到傳統(tǒng)模式的影響和傳統(tǒng)教育觀念的影響，在教學(xué)中不敢嘗試創(chuàng)新教學(xué)的新思路和新方法，所以GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的普及率較低.并且要推廣GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂當(dāng)中的使用頻次，需要初中學(xué)校投放大量的資金，用于電子設(shè)備的設(shè)置和后期設(shè)備的檢修，部分經(jīng)濟(jì)較為落后的區(qū)域也因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件受限所以未能使用GeoGebra軟件.

3.2 重視度低

初中數(shù)學(xué)教師在使用GeoGebra軟件開展課堂教學(xué)之前需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入挖掘，然后進(jìn)行復(fù)雜的課件設(shè)計(jì)，由于部分教師習(xí)慣使用傳統(tǒng)的備課方案，所以在GeoGebra軟件推廣初期，部分初中數(shù)學(xué)教師會感到排斥，對GeoGebra軟件的重視程度也較低，未能了解到GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中所帶來的影響.除此之外由于大部分家長不了解該軟件的便捷之處，認(rèn)為電子產(chǎn)品會影響子女的學(xué)習(xí)質(zhì)量，在該軟件的推廣過程中也受到了家長的阻礙.基于家長和教師雙方的忽視，導(dǎo)致GeoGebra軟件推廣備受艱難，所以其使用率較低.

3.3 對教師教學(xué)技能要求較高

雖然GeoGebra軟件操作便捷、教具豐富，但是相比于傳統(tǒng)的教學(xué)軟件而言，初中數(shù)學(xué)教師在使用該軟件進(jìn)行教學(xué)過程中不止要深挖教學(xué)內(nèi)容，更要學(xué)習(xí)軟件的操作步驟，所以部分初中數(shù)學(xué)教師認(rèn)為較為復(fù)雜，不愿去嘗試.因此，初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)引入GeoGebra軟件需要教師了解教學(xué)內(nèi)容，梳理教學(xué)方案，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，再使用GeoGebra軟件進(jìn)行教學(xué)方案設(shè)計(jì)，在此過程中需要學(xué)會使用軟件和電子信息設(shè)備，便于學(xué)生在操作過程中遇到問題能夠及時得到解決.據(jù)了解，部分年紀(jì)較長的初中數(shù)學(xué)教師對電子信息設(shè)備的使用和操作較為陌生，所以GeoGebra軟件在初中進(jìn)行推廣，此類教師會感到挑戰(zhàn)性.

3.4 對初中學(xué)生的自主性要求較高

由于初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備縝密的邏輯思維，在課堂中需要集中注意力，但是傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式通常是以數(shù)學(xué)教師為主體，在課堂中不斷強(qiáng)調(diào)課堂紀(jì)律，這種由教師帶領(lǐng)的教學(xué)模式使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程充滿了被動.而GeoGebra軟件的引入，需要初中學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中進(jìn)行自我引導(dǎo)，而非漫無目的地進(jìn)行學(xué)習(xí).除此之外，GeoGebra軟件在使用過程中需要師生進(jìn)行繪圖等操作，所以在課堂結(jié)束后需要對當(dāng)堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和歸納，由于學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量不同、學(xué)習(xí)能力不同，所以其學(xué)習(xí)任務(wù)的完成度也不同，在此過程中也需要教師多加監(jiān)督，從旁協(xié)助，幫助初中學(xué)生提高學(xué)習(xí)自主性和課堂注意力.

4 GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的改進(jìn)措施

4.1 加強(qiáng)對軟件的推廣力度

教學(xué)軟件的廣泛運(yùn)用有諸多好處，其可以讓一線教師擁有更多的使用技巧和運(yùn)用智慧，可以在普遍使用中獲得更多的靈感.這種靈感只能來自實(shí)際的推廣運(yùn)用，來自于實(shí)踐.因此有必要加強(qiáng)GeoGebra軟件在初中學(xué)校中的推廣力度，通過制作相關(guān)的軟件操作步驟視頻引導(dǎo)初中數(shù)學(xué)教師對軟件進(jìn)行使用，另外通過軟件的特點(diǎn)對其進(jìn)行分析并加強(qiáng)宣傳，制作軟件視頻，或者登上多媒體、報(bào)刊等對其進(jìn)行推廣和宣傳，引導(dǎo)更多初中數(shù)學(xué)教育工作者能夠使用該軟件進(jìn)行教學(xué).

4.2 轉(zhuǎn)變初中數(shù)學(xué)教師教學(xué)觀念

通過轉(zhuǎn)變初中數(shù)學(xué)教師的教學(xué)觀念，引導(dǎo)教師充分了解GeoGebra軟件在教學(xué)中所體現(xiàn)的優(yōu)勢，所以在校內(nèi)可以開展相關(guān)的技能培訓(xùn)講座，對教師講解該軟件的使用優(yōu)點(diǎn)，以及其為教學(xué)所帶來的便捷性，促使初中數(shù)學(xué)教師轉(zhuǎn)變個人的態(tài)度.其次，可以進(jìn)行教學(xué)改革，以此推動數(shù)學(xué)教師使用GeoGebra軟件開展教學(xué)工作，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式.最后，可以舉辦軟件交流會，在交流會上各個初中數(shù)學(xué)教師可以互相交流和分享自己制作成功的教學(xué)案例，其他的教師可以對此進(jìn)行借鑒或者提出優(yōu)化建議.

4.3 轉(zhuǎn)變初中學(xué)生家長的觀念態(tài)度

初中學(xué)生對于電子信息設(shè)備和電子軟件有著強(qiáng)烈的好奇心，所以較為樂意使用GeoGebra軟件，但是部分家長由于觀念態(tài)度較為老派，所以在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，在家長會上，教師可以注重對家長進(jìn)行講解該軟件的優(yōu)勢，為學(xué)生在家中使用計(jì)算機(jī)操作GeoGebra軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)操作奠定基礎(chǔ).

4.4 強(qiáng)化初中數(shù)學(xué)教師教學(xué)技能

初中數(shù)學(xué)教師對GeoGebra軟件可以進(jìn)行相關(guān)的講座培訓(xùn)，以此減少在教學(xué)中遇到的難題，從而提高為學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)的效率，促進(jìn)GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中得到有效的推廣.在講座培訓(xùn)當(dāng)中，可以邀請專業(yè)的操作者和教學(xué)者，通過理論知識對軟件進(jìn)行了解，并且深入體驗(yàn)軟件當(dāng)中的繪圖操作，以便于在后續(xù)的教學(xué)過程中能夠很好地使用GeoGebra軟件.這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)說是最為重要的一點(diǎn)，教師教學(xué)技能的提升，從來都不是空洞的，都需要依賴于具體的教學(xué)過程的.信息技術(shù)發(fā)展下的數(shù)學(xué)教學(xué)，需要教師提升自身的教學(xué)技能，尤其是要提升應(yīng)用軟件的使用技能.GeoGebra軟件的綜合性非常強(qiáng)，實(shí)用性也非常強(qiáng)，在對其運(yùn)用的過程中，可以讓教師對教學(xué)內(nèi)容形成更多的了解，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程形成更多的了解，這種了解可以成為教學(xué)技能提升的基礎(chǔ)，可以為初中數(shù)學(xué)教師的專業(yè)成長打開空間.

科技元素的融入實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化教育的改革與創(chuàng)新，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式所帶來的的困境，促進(jìn)初中學(xué)生創(chuàng)新個人思維能力，完善個人的邏輯思維模式.所以GeoGebra軟件在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中推廣需要教師、學(xué)生、家長共同努力，幫助軟件在教學(xué)中體現(xiàn)出教學(xué)作用.