几何画板优化初中数学教学的策略探究

摘 要：随着教育的不断改革，课堂教学越来越趋向于自由、开放式，传统的教学方式已经不能适应信息时代的变化，而几何画板的出现化解了这一矛盾，几何画板作为一种教学辅助工具，在初中数学教学中发挥重要作用，本文主要结合几何画板在初中数学教学中的一些案例，从实现数形结合、探索几何图形的性质、优化统计教学这三方面论述其优势所在。

关键词：几何画板；数学；初中

几何画板作为一种课堂教学辅助工具，对初中数学教学成效的提升有很大的推动作用。数学是一门逻辑性较强的课程，对任课教师的要求较高，除了具备深厚的专业知识外，对空间想象、计算、归纳统计等基本能力也有较高的要求，而对于刚步入中学的学生，缺乏空间想象力，在几何分析上存在理解障碍，此外，由于数学本身连贯性比较强，因此对部分知识点掌握不到位可能会影响整个阶段的学习成效。几何画板的出现，有效地帮助教师突破了初中数学教学中的很多难关，它不但能将知识点、几何关系、图形的性质和变换规律更生动、清晰地展示给学生，还能激发他们对几何知识的兴趣，培养学生自学能力和习惯。因此，几何画板的探究工作对初中数学教学是非常有必要的。

一、 实现数形结合

实现数形结合是几何画板对初中数学教学最大的贡献和创新，对于刚步入中学的学生而言，初次接触几何知识，对图形缺乏认知，在空间理解存在一定的障碍。因此，在实际教学中，首先应该让他们对图形有较深刻的认识，并且能够掌握图形的特性、变化等要点，这就要求任课教师通过合理的，更容易让学生接受的方式，把数形结合的思想传达給学生。而传统的黑板加粉笔的教法，对学生和老师都是极大的挑战，老师需要将图形抽象地概述为文字或数字，再传达给学生，学生再利用抽象思维转化为自己理解的样子，这样不仅增大了理解难度，还会出现很多理解误区。而几何画板不仅可以展示各种图形特性，还能演示图形的变化规律等，让学生在视觉上更加直观地获取知识点，较容易地实现数形结合的教学方法。

例如：初中数学课程中函数的引入，标志着课程内容已经由初等数学逐渐迈向变量数学，对初步接触变量的学生而言，这是一种比较抽象的知识体系。因此，大多数学生在学习上存在很大的难度，而此时，运用几何画板就能轻松实现数形结合，让学生直观看到每一种函数的图形变化规律。比如对最基础的一次函数而言，老师可利用描点法绘制其对应图形，然后运用几何画板演示一次函数图形生成过程。很容易看到，图形呈一条直线，并且，两变量之间的变化关系，以及随着变量的变化，图形的变化趋势都一目了然，在此过程中，不仅大大节省了教学时间，也提高了学生的学习兴趣，从而使教学成效事半功倍。因此，几何画板辅助教学对数形结合教学方式的实施具有非常重要的意义，应大力推广几何画板的使用，从而提升教学效率。

二、 探索几何图形的性质

几何画板较传统教法的另外一个优势，就是可以帮助学生探索几何图形的性质和变化规律。有研究表明，运动的图形远比静止的图形更富有吸引力，对于初步接触几何知识的学生，任课教师的教学重点就是让学生对图形有较深刻的认识，包括图形本身的性质和它的变化规律。而传统的黑板粉笔教学方式，让图形在展示一些基本规律时受到了限制，定格的图形让规律都被掩盖，从而使学生的思考和学习具有较大的局限性，这就要求学生具备将抽象的函数变化规律转化为代数运算的能力，而这对大多数学生来说都是很难完成的任务。因此就导致很多学生在学习函数这部分知识时，对概念模糊，对变化不清楚。而几何画板的出现，很好地解决了这一个问题，老师可以通过在几何画板上绘制图形，制造生动的情景，让学生直观感受，更透彻地掌握知识点。

几何图形的基本规律是初中数学课程中的重点，如何能让学生更容易、更透彻地掌握这些知识，是初中数学教学中一直想要突破的难点。利用几何画板可以形象生动地演示图形规律，对课堂教学注入活力，进而促进学生对这些知识的吸收。例如：初中数学中勾股定理章节是极其重要的一部分课程，对于勾股定理的证明，任课教师可以借助几何画板辅助完成，几何画板中“度量-面积”可以直接计算出，以直角三角形三边各自作为边长的三个正方形面积之间存在数量关系，通过学生参与的操作和观察，就能得出勾股定理，这不仅可以比传统教学方式节省大量的作图时间，留给学生更多时间去思考，让学生通过自主学习、主动探索、总结归纳就能证明勾股定理，并且在此过程中，能让学生在实践过程中体会理论与实践结合的重要性。因此，运用几何画板可以帮助学生掌握抽象的图形规律。

三、 优化统计教学

虽然初中数学对统计学和概率学的教学要求不高，但是在实际生活中实用性较广，因此在教学中应该予以重视。然而，由于统计学和概率学的课程，涉及大量的图表，在实际教学中，存在很多困难，不仅浪费课堂教学时间，并且由于手绘误差可能会造成信息误区，而几何画板的画图功能刚好可以帮助任课教师解决这些问题，使学生更轻松地掌握这些知识点。

统计学和概率学在初中阶段的课程并不是很复杂，但是图表绘制较多，传统教学中采用手绘的方法，不仅占用大量课堂时间，使教学时间安排过于紧张，影响学生的学习成效。此外，任课教师手绘图形精度不符合要求，可能会让学生获取到不准确的信息，而利用几何画板就可以在较短时间内轻松展示扇形图、直方图、折线图描绘的同一组数据，学生可通过这些精准的图形展示更为透彻地掌握这部分知识。

四、 总结

几何画板的辅助作用对初中数学课程的教学发挥着重要作用，使教学成效有了很大的提升。几何画板不仅可以通过展示图形特性和变化规律，让学生在视觉上直观地获取知识点，从而实现数形结合的教学方式和学习方式，还可以帮助学生探索图形的性质，加深对图形的认知，此外，几何画板精准、快速的绘图能力在统计学和概率学教学中也备受重视。总之，几何画板的引入大大提升了初中数学教学效率。

参考文献：

[1]张艳棉.几何画板辅助初中数学教学的设计研究[J].学生之友（初中版）（下），2011（07）.

[2]龙华萍.平面直角坐标系下点运动产生的动态几何问题[J].中学数学，2010（18）.

[3]曹勇.小软件作用大——几何画板在初中数学教学中的运用探索[J].中国信息技术教育，2010.18.

[4]薛均东.几何画板辅助初三几何动态有效教学的研究[D].苏州大学，2009.

作者简介：

王艳亭，江苏省昆山市兵希中学。endprint