浅谈几何画板软件在初中数学教学中的实践应用

李守志

摘要：本文立足我国初中数学教学实践，以几何画板软件特性为切入点，探讨了几何画板软件与初中数学教学相结合的策略，以期为提升初中数学教学质量提供一点参考。

关键词：初中数学；几何画板；教学实践

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初中数学是非常重要的基础课程，能帮助学生提高空间逻辑感和数学思维。在初中数学课程中，有很多抽象的几何概念与运动关系，教师仅仅通过语言讲解，难以使学生顺利地完成知识建构。数形结合、运动变换、空间想象，往往成了“教师嘴里常有，学生心里糊涂”的神秘名词。有关教学实践表明，在初中数学教学中，应用几何画板软件进行辅助教学，将能通过直观图形、动画演示进行理论验证与分析，使抽象复杂的概念形象化、简单化，有助于培养学生的创新思考能力和逻辑思维与形象思维能力同时，也能加强师生之间的互动，密切师生情感，使学生达到爱学、乐学和善学。

一、几何画板软件发展及优势

1985 年，美国教育发展中心为了使学生对几何的学习不再流于表面形式，让学生对几何图形内在本质和联系进行更有效的探索，开发出了一款计算机模块软件。该软件先用计算机制作出几何图形，再让学生通过对图形的观察，推测出图形的性质。这种软件把抽象数学规律的探索过程具体化、可视化，便于操作，深受师生喜爱。1996 年，我国人民教育出版社正式引进推出该软件的汉化版，定名“几何画板”。随着我国专家学者的不断改进推广，几何画板软件功能已经日趋成熟。几何画板软件具有如下突出优势：

1.几何画板操作简便

几何画板软件对计算机的配置要求很低，网络下载也很便捷，简单易学。软件操作界面很简洁，常规的五大区域的按钮功能一目了然，画点、连线、做圆，就像电子的直尺和圆规一样，使用时不需要编写任何程序，仅需在头脑中借助几何元素的数学关系 （数量关系，相对位置关系等） 表现。图像可以点击拖动，改变位置和大小，初中常见的几何变换、测量，可以在任务菜单找到相应的按钮轻松完成。软件还配有功能强大的文字信息，数学公式编辑功能。

2.几何画板让抽象概念更直观

几何中有许多抽象的概念，有些容易找出例子。如两条垂直的线，教师就爱用墙角接缝举例子，讲立方体教师也容易想到用魔方当教具。可是有些概念却难演示，如三角形的高。在黑板上画几个不同的三角形的高线进行讲解，也很难让学生短时间内归纳出“高”的概念，误解频出。但是，如果利用几何画板软件，拖动改变三角形的形状，让那些具体的“高”一会儿在三角形内，一会又儿在形外，一会儿竖着，一会又儿斜着。实践证明，学生在观察、归纳、假设、验证中很容易就能对概念的内涵形成更好的理解，完成抽象概念的内化。类似的基础概念很多，如平行、垂直、全等、相切等，都可以让学生通过观察，测量和对比等直观手段轻松掌握。

3.几何画板易于让学生发挥想象力

在传统的课堂教学中，要求学生看着不会动的图形，在教师的语言引导下完成运动的想象，学生往往很难理解。几何画板的动态画面演示特性，很好地解决了这一难点。不论是移动、翻折、旋转还是放缩变换，学生都能很直观地对图形运动进行操作，观察和对比，使抽象的动态描述更容易被理解和接受。

4.几何画板保证图形特征细节

在函数图像性质的教学中，学生往往对“圆滑的曲线”、“无限接近横轴”、“直线与曲线相切”等概念理解不透，而在立体图形想象中，线段之间的相对空间位置，也对学生的空间想象能力提出较高的要求。几何画板能对图形进行放大和缩小，以及多角度动态观察等功能，能化抽象为具体，有效拓展了图像观察角度的可能性。

5.几何画板让数形结合思想更具体

初中代数是比较抽象、烦琐、枯燥的，众多符号记忆与推演让很多学生失去了数学学习的兴趣。例如，初中代数的“最高级”——函数，就让很多学生对数形结合思想一头雾水。几何画板可以很方便地将这样的抽象枯燥的知识，用更生动的方式变现出来。运用测量、计算、绘制函数功能，可以很方便地将初中函数中某个参数的变化与图像形状、位置变化之间的联系更直观表现出来。

二、几何画板在初中数学教学中的应用实践思考

1.强化几何画板的应用培训，进一步在初中数学中推广

新课标要求教师和学生把计算机作为研究解决问题的重要工具。但目前来看，几何画板的普及程度还比较低，虽然几何画板的操作简单易学，但大部分教师仍止步于传统的教学模式，计算机课件仍然是以 PPT 展示课件为主。但是，当见到有教师用几何画板课件突破教学难点环节时，大家还是希望保留课件作为资料。希望有效提升教学效率的愿望是有的，就是很难自觉，所以，系统的培训是非常必要的。希望相关教研培训部门能在数学教师培训项目中更重视几何画板的系列培训和鼓励，不是一阵风似的形式主义，而是要常态化，拉长培训和练习的时间，最好从中引导和奖励一批一线年轻教师，结合教学难点的实际需要，编制出一批重点突出，方便实用的难点突破的成品课件，并免费推广，形成有效刺激。促进几何画板软件与中学数学教学结合点的深度开发。

2.开发几何画板的多元价值，使之成為有力的教学辅助工具

从本文最开始的几何画板软件的发展史就可以看出，从该软件设计伊始，目标瞄准的就是课程改革中的“以学生为中心”。重点是帮助学生自己在利用课件探究的过程中，促进学生对自身学习方式，学习效果的思考和改变。注重从认知的建构角度提升学生的思维能力、计算机动手操作能力和主动探究能力。知识技能，数学思考和问题解决等目标还只是表层的目标，而促进情感态度目标的提升则是需要长期的坚持和积累才能实现的更重要的目标。如果教师只是把几何画板看成一种更高级的演示工具，不但会抹杀了该软件在课程改革方面的战略意义，也会抵消教师在学习和使用该软件的成就感和使命感。因此，在实践中，教师应根据教学设计，积极开发几何画板的多元价值，使其成为提高课堂教学有效性、推动学生学习方式变革的有力工具。

三、结语

综上所述，将几何画板软件融入初中数学教学种，通过课堂提出问题，现场演示操作，能吸引学生积极参与进课堂教学，极大地提高学生的学习积极性，强化学生对于部分知识点的理解，从而促进初中数学课堂教学质量提升。

【参考文献】

[1]王坤. 几何画板在初中数学教学中的应用探究[J]. 学周刊，2016，08：26.

[2]沈忠良. 几何画板与初中数学教学整合的实践应用[J]. 课程教学研究，2015，11：64-67.