運(yùn)用幾何畫板提高初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果

蘇少偉

【摘要】初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的認(rèn)知和探究能力的關(guān)鍵階段，是基礎(chǔ)教育的基石，在學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中起著主導(dǎo)作用.隨著信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合的快速發(fā)展，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中探究與信息技術(shù)的融合，提高課堂教學(xué)有效性是必然的選擇，而“幾何畫板”是近幾年信息技術(shù)與學(xué)科融合的一種教學(xué)輔助工具.在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師可以利用“幾何畫板”來(lái)提高學(xué)生的專注力，提高課堂教學(xué)趣味性和有效性.因此，本文探討了“幾何畫板”在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和提高課堂有效性的作用，并提出了利用幾何畫板提高初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果的策略，以期更好地促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)之間的融合.

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);幾何畫板;教學(xué)效果

幾何畫板是一種利用信息技術(shù)將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀形象的教學(xué)輔助工具，如果教師在課堂上能合理地利用這一功能輔助教學(xué)，就可以有效地提高課堂教學(xué)效果.中山市教學(xué)研究室的領(lǐng)導(dǎo)高瞻遠(yuǎn)矚，于2018年舉辦了兩期“幾何畫板應(yīng)用培訓(xùn)班”，培訓(xùn)班現(xiàn)場(chǎng)座無(wú)虛席，教師學(xué)習(xí)和使用“幾何畫板”的熱情高漲.然而，“幾何畫板”的正確有效使用也是一個(gè)挑戰(zhàn).因此，教師必須注意幾何畫板的特點(diǎn)，將其與教材內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使教學(xué)更高效.

1 幾何畫板概述

幾何畫板是一個(gè)功能齊全的操作工具，是課堂教學(xué)輔助手段，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，逐漸擴(kuò)展到初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，并從中得到進(jìn)一步發(fā)展.幾何畫板不僅可以處理點(diǎn)、線、面等平面幾何圖形，還具有測(cè)量圖形參數(shù)、進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算、對(duì)圖形進(jìn)行變換等較強(qiáng)的實(shí)用功能，可以滿足教學(xué)中不同類型的應(yīng)用需求.在課堂教學(xué)實(shí)踐中，幾何畫板也開(kāi)發(fā)和增添了各種各樣的功能，可以在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮很好的作用.

2 幾何畫板在提高初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果中的優(yōu)勢(shì)

2.1 圖形展示具有動(dòng)態(tài)性

當(dāng)以幾何畫板展示一些點(diǎn)、線、角或其它教學(xué)元素時(shí)，給定的幾何關(guān)系或圖形的一些基本元素可以保持不變，通過(guò)動(dòng)態(tài)的圖形幫助解決教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題.

例如 為了講清“三角形外角的性質(zhì)”，教師可以先在幾何畫板中畫出一個(gè)三角形△ABC，然后延長(zhǎng)BA至E，并過(guò)A點(diǎn)作BC 平行線AD，同時(shí)在圖中構(gòu)造∠B′=∠B、∠C′=∠C（如圖1），教師先讓學(xué)生猜想∠CAE=？在讓學(xué)生充分討論后，教師利用幾何畫板的功能把∠C′沿著CA動(dòng)態(tài)移動(dòng)，讓學(xué)生觀察角的關(guān)系（如圖2），把∠B′沿著BA動(dòng)態(tài)移動(dòng)，再讓學(xué)生觀察角的關(guān)系（如圖3），∠C′和∠B′行動(dòng)態(tài)的展示，學(xué)生很好地理解，并通過(guò)學(xué)生的互動(dòng)，歸納出結(jié)論：“三角形的一個(gè)外角等于和它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和”.利用這個(gè)幾何畫板的動(dòng)態(tài)，還可以演示出三角形的外角和性質(zhì).

2.2 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在教學(xué)中做到“直觀的嘗試”

幾何畫板是一種具有強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)變化功能的教學(xué)輔助工具，學(xué)生可以通過(guò)手動(dòng)操作，嘗試將枯燥抽象的內(nèi)容變成生動(dòng)形象的圖形，使原本不容易明白或不甚明白的概念等變得簡(jiǎn)單易懂.以往的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，通常用圓規(guī)、三角板來(lái)繪制幾何圖形，是一種不動(dòng)的圖形;而幾何畫板運(yùn)用動(dòng)態(tài)的幾何圖形培養(yǎng)了學(xué)生空間想象的能力，讓抽象的問(wèn)題直觀化.在講授矩形的判定和性質(zhì)這一節(jié)時(shí)，教師可以在幾何畫板上先畫一個(gè)任意的平行四邊形圖4，讓學(xué)生上臺(tái)操作，其他學(xué)生認(rèn)真觀察，探究結(jié)論.學(xué)生通過(guò)嘗試性的操作和觀察，很容易地掌握了知識(shí)，并得出矩形圖5的定義：“有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形”.

2.3 幾何畫板能夠增加初中數(shù)學(xué)教學(xué)的信息容量，使課堂教學(xué)更方便、更快捷

幾何畫板可以滿足初中數(shù)學(xué)教師需求的教學(xué)信息資源，同時(shí)通過(guò)廣大教師的不斷開(kāi)發(fā)和儲(chǔ)備，可以將大量的“拿來(lái)即用”的教學(xué)輔助資源儲(chǔ)存在幾何畫板中，使初中課堂教學(xué)變得更方便，還可以更好地提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率，增加數(shù)學(xué)知識(shí)信息的儲(chǔ)備，讓同學(xué)科之間的教師合作變得更融洽.

近年來(lái)，幾何畫板得到了廣泛推廣和應(yīng)用，隨著老師們使用幾何畫板的熱情和熟練程度的不斷提高，幾何畫板的各種應(yīng)用功能得到不斷的開(kāi)發(fā)和完善.從教師和學(xué)生的使用體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，它更適合、更實(shí)用、更快捷，教師可以通過(guò)菜單欄創(chuàng)建一個(gè)程序，簡(jiǎn)單操作就可完成整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程.另外，它的知識(shí)存儲(chǔ)信息也更豐富，這使得數(shù)學(xué)教學(xué)課件的制作變得更便捷，同時(shí)也幫助學(xué)生找到更好的解決問(wèn)題的方法，從而進(jìn)行自我研究，讓數(shù)學(xué)探索變得更容易，初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更有效率.

2.4 幾何畫板在初中教學(xué)中的實(shí)踐，讓教學(xué)效果更明顯

大南中學(xué)地處中山市城鄉(xiāng)結(jié)合部，其周邊的幾所小學(xué)師資參差不齊，年齡偏大的老師占了大多數(shù)，他們的教學(xué)方法和教學(xué)方式遠(yuǎn)跟不上時(shí)代的要求，導(dǎo)致不少學(xué)生出現(xiàn)厭學(xué)情緒，對(duì)學(xué)習(xí)不感興趣，尤其是對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不感興趣，數(shù)學(xué)成績(jī)普遍低下.2018年9月，市教研組織了兩次幾何畫板應(yīng)用培訓(xùn)后，大南中學(xué)在部分班級(jí)中進(jìn)行推廣，取得了比較好的效果，幾何畫板的使用激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)得到了很大的提高.現(xiàn)將2018學(xué)年第一學(xué)期期末水平測(cè)試初二數(shù)學(xué)科實(shí)驗(yàn)班與非實(shí)驗(yàn)班成績(jī)對(duì)比如下：

幾何畫板在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用的推廣，得到廣大教師的認(rèn)可.大南中學(xué)的數(shù)學(xué)老師也積極參加培訓(xùn)、并及時(shí)進(jìn)行教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)，以課題研究方式在數(shù)學(xué)科組中大力推廣;與此同時(shí)，吳權(quán)明老師利用到云南昭通柿子中學(xué)支教的機(jī)會(huì)，于2019年9月起把幾何畫板應(yīng)用的課題研究成果在支教學(xué)校推廣，得到支教學(xué)校廣大老師的認(rèn)可，支教學(xué)校數(shù)學(xué)科的成績(jī)得到了較大幅度的提高.由于教學(xué)效果明顯，吳權(quán)明老師先后為支教學(xué)校及支教的周邊學(xué)校開(kāi)展了6場(chǎng)“幾何畫板應(yīng)用”的專題培訓(xùn)，效果非常好，得到了當(dāng)?shù)亟逃块T的充分肯定和表?yè)P(yáng).

3 應(yīng)用幾何畫板提高初中數(shù)學(xué)課堂效果的策略

3.1 加強(qiáng)幾何畫板的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和推廣是前提

幾何畫板，總的來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的事物，任何新事物的認(rèn)知和使用都有一個(gè)過(guò)程，要想讓廣大初中數(shù)學(xué)教師熟練地使用幾何畫板，更好地讓幾何畫板為數(shù)學(xué)課堂教學(xué)服務(wù)，提高課堂效果，必須加大教師信息技術(shù)與學(xué)科融合培訓(xùn)，尤其是數(shù)學(xué)教師對(duì)幾何畫板使用的培訓(xùn).

幾何畫板能在大南中學(xué)數(shù)學(xué)科組中廣泛應(yīng)用，得益于學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視和科組老師的積極參與.為更好地在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中推廣幾何畫板的應(yīng)用，數(shù)學(xué)科組以幾何畫板為內(nèi)容先后申報(bào)了鎮(zhèn)級(jí)和市級(jí)立項(xiàng)課題，以課題研究的方式進(jìn)行推廣，讓更多的老師參與到幾何畫板的應(yīng)用中來(lái).

3.2 改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)

受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，初中數(shù)學(xué)課堂中更多的是教師向?qū)W生灌輸知識(shí).以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的交流和互動(dòng)很少，使得數(shù)學(xué)課堂極其枯燥，無(wú)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.引入了幾何畫板，教師與學(xué)生在課堂的互動(dòng)變得簡(jiǎn)單、直接了，教師應(yīng)充分發(fā)揮幾何畫板優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，大力推行互動(dòng)式教學(xué)，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，促進(jìn)師生之間的情感交流，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，讓課堂教學(xué)更有效.

例如 在“全等三角形的性質(zhì)”的這堂課中，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法很難完全講得明白.教師可以利用幾何畫板的動(dòng)態(tài)變化，向?qū)W生展示三角形全等的變化過(guò)程，并創(chuàng)設(shè)情境互動(dòng)，通過(guò)數(shù)學(xué)課堂的互動(dòng)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的有效互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)全等三角形性質(zhì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解.由圖畫和文字組成的幾何畫板，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，探索數(shù)學(xué)知識(shí)的奧秘，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量.

3.3 利用幾何畫板化抽象為具體，有效地解決數(shù)學(xué)概念教學(xué)

初中階段的數(shù)學(xué)概念對(duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō)是復(fù)雜、抽象但又嚴(yán)格的，學(xué)生往往難以準(zhǔn)確理解.教師可以采用幾何畫板，幫助學(xué)生更好地理解這些概念.

例如在人教出版的數(shù)學(xué)教材中學(xué)習(xí)中心對(duì)稱概念時(shí)，老師可以使用幾何畫板勾勒出一個(gè)風(fēng)車，然后通過(guò)動(dòng)態(tài)效果來(lái)移動(dòng)風(fēng)車.這樣，學(xué)生可以直觀地觀察葉片的位置，以更好地理解中心對(duì)稱的概念，還可以在教師的引導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)對(duì)稱點(diǎn)以及中心對(duì)稱、對(duì)稱點(diǎn)連線和對(duì)稱中心之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)中心對(duì)稱的基本概念性質(zhì)，使學(xué)生也能夠更加方便地自主學(xué)習(xí).

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用幾何畫板對(duì)提高初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果具有十分重要的意義.它有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)有直觀的了解，減少學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的困難;提高學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂的參與度和積極性，提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量.

當(dāng)前，幾何畫板在提高初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果中發(fā)揮著重要的作用.在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)充分發(fā)揮幾何畫板的功能，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在數(shù)學(xué)課中實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的教學(xué)目標(biāo).

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