几何画板在提升学生自主学习能力中的应用

袁荣斌

摘要：几何画板作为一种先进的教学技术，若将其运用到数学教学中，能充分激发学生的学习兴趣，提升学生的自主学习能力，真正体现现代教学课堂中“学为中心”的思想。研究还展示了此种运用的教学模式，主要表现为五个过程，即创设情境、自主探究、交流研讨、知识建构及反思拓展，并辅以相关的案例加以说明。

关键词：几何画板;学为中心;自主学习能力

一、问题的提出

（一）几何画板

几何画板软件是由美国 Key Curriculum press 公司制作并出版的几何软件，它通过点、线、图为基本元素，经过变换、组合、构造、计算等，显示出较为复杂的图形，从而辅助数学课堂准确地展现几何图形，揭示几何规律，动态呈现数学问题的发现与生成过程。同时，在现代的课堂中加入几何画板，还能更好地激发学生的学习兴趣，调动学生的思维积极性与创造性，潜移默化地培养他们自主发现问题、探讨问题、解决问题的自我学习能力。

（二）学生自主学习能力

随着教育改革的不断深入，学生的课堂主体意识越来越受到重视，在课堂中，应大力发挥学生在学习过程中的自主性、独立性、创造性等主体性价值以及学习资源的作用。

那么，究竟何为学生的自主学习能力呢？简单的说，这是一种综合的能力，要为学生提供问题的情境，让学生通过探究事物、现象和观点而自主地获得知识并形成探究技能和最终获得提升的过程。这是学生获得新知识的一条有效途径，学生主动参与，根据自己的猜想和假设，在相关理论的指导下，对要研究的问题进行探讨，并获得创新思维的发展，自主建构知识体系。

（三）实现的条件和目标

为了将几何画板的功效发挥到最大，首先要借助多媒体网络教室，主要包含：学生每人一台计算机，也可一小组一台计算机，但小组人数不可过多;一台多媒体教师机;一台网络服务器，实现学生与教师之间的交流，可以互相发问和讨论;一台投影仪等。

有了良好的硬件设备，加之完善的教学设计，教师的有效引导和“学为中心”的思想，最终让学生通过自主探究活动来回答问题和完成任务，并在此过程中，参与知识的获得过程，强化数学思维，提升数学学习兴趣，掌握知识和技能，最终提高数学学习成绩。

二、利用几何画板提升学生自主学习能力的教学模式

结合现阶段普通高中数学课堂特点及高中生数学学习习惯，利用几何画板提升学生自主学习能力的教学模式基本流程如下：创设情境——自主探究——交流研讨——知识建构——反思拓展。其中，创设情境是必要条件，自主探究是核心环节，交流研讨是重要途径，知识建构是过程目标，反思扩展是发展目标，具体如下：

（一）创设情境

兴趣是最好的老师，为了激发学生的学习兴趣，教师应借助各种直观手段，创设与教学内容相适应的有利于启迪学生思想探究的问题，从而引导学生思考和想象，激发他们学习的热情。当然，所设置的问题或材料不可偏离学生实际，不可过分拔高，要消除学生学习新知识的畏惧感，从而最大程度地吸引学生，提升学生的参与性。

（二）自主探究

自主探究是模式中的核心环节。由于几何画板把数学实验引进数学教学，这无疑给学生增加了许多动手的机会，在几何画板的帮助下，学生从听数学变为做数学，甚至是探究数学，从曾经被动的学习变成主动的获取知识，学生尝试着观察、实验、演示。在此过程中，学生会对所要探讨的数学问题首先产生猜想，然后通过实验去验证，当然，探究的过程不可能一帆风顺，探究过程实际是一个“猜想——实验——猜想”的过程。

（三）交流研讨

思想的碰撞往往能激发出更美的火花，经过一段时间的探究，教师应引导学生进行交流，分享探索中遇到的问题。

而对于探究中共同存在的问题，教师可以进行集中指导，学生已懂的不讲，学生自己学了还不会的师生一起讨论着讲。对于最终生成的问题应通过总结和归纳来增强知识的系统性，从而提高元认知能力。通过交互、评价，达到共同学习，共同提升的目标。交流既开阔了学生的视野，也为师生的共同活动及教师对学生学习情况的及时跟踪评价、及时反馈提供保证，从而提升教学质量。

（四）知识建构

学生是学习的主体，是意义的主要构建者。但在传统的教学中，教师在讲授概念时往往缺乏学生足够的活动与实验，教师往往用自己的讲解替代学生对于知识的自主建构，正因如此，学生最终获得的知识是干瘪的，思维材料也十分贫乏。所以在教学过程中，教师要合理运用几何画板，使学生在实际情境下进行学习，并应充分利用多种方式，展示知识产生和发展的过程，诱发学生的创新灵感，帮助学生构建新的知识体系。

在运用几何画板的过程中，通过学生亲自制作过程，参与动态显示，可以控制过程并更好地揭示问题的性质、规律及事物之间的联系。通过不断的交流探讨，在生生、师生思维成果的基础上达到对所要探讨的问题较深刻、全面的理解，从而完成对所学知识的建构，定义也掌握地更深刻。

（五）反思拓展

反思是一种手段，能帮助人们整改问题，升华经验。对于课堂中的探究、演示、交流及收获，若能通过反思，将对之后开展类似的探究起到重要的促进作用。这种反思，可以是教师引导下的反思，成为课堂的一个环节，也可以在课后以幾句话的形式记录在课堂收获中。

同时，为了使在上一阶段所获得的知识建构更牢固，教师要引导学生进行归纳、概括，理清概念，最终纳入自身的数学知识网中。并可以辅以适当的习题加强巩固，也可扩宽所得的知识，引导学生做类似问题的引申思考。

以上就是该教学模式的五个过程，但这些过程只是基本和相对稳定的，并非僵化而一成不变的。

三、总结

基于《几何画板》的数学教学是一种新型教学模式，通过实践，可以有效提升学生的自主学习能力。然而，这是一个长期而系统的工作，要将其效果最大化，有赖于教师和学生的共同努力。

参考文献：

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