GeoGebra软件在数学课堂中对直观想象素养培养的影响

林蒲姗

摘要：近年来，我国提出了“学科核心素养”的概念，信息技术快速发展的产物——GeoGebra软件能很好地展示数学元素的生成和动态变化，对学生发展数学直观想象素养具有重要作用。基于此，本文根据GeoGebra软件与直观想象素养培养之间的联系，以三角函数图像教学为分析素材，探讨了GeoGebra软件在数学课堂教学中的使用方法。

关键词：数学课堂  GeoGebra软件  直观想象素养

信息技术的快速发展为教学提供了巨大帮助，也对学生发展学科核心素养有所增益。GeoGebra软件是信息技术发展的成果之一，它是一款免费的动态数学软件，能够直观、动态地展示几何、代数和图表，其突出特点包括数形结合的同步演示。关于GeoGebra软件的操作和使用方法，教师不仅能从软件的官方网站上查询到中文教程，国内也有不少专著进行了介绍，如沈翔的《GeoGebra基本操作指南》、王贵军的《GeoGebra与数学实验》等。

在刚刚结束的一学期中，厦门市松柏中学以GeoGebra软件为教學辅助工具，与教学过程相结合，在三角函数图像的相关教学中获得了不错的反馈，主要体现在学生直观想象素养的培养上。

一、直观想象素养与GeoGebra软件的联系

《普通高中数学课程标准（2017年版）》（下文简称为《课程标准》）对直观想象素养有明确的定义，具体到行为和思维水平，都给出了详细的描述。《课程标准》中对直观想象素养的表现解释为：“直观想象主要表现为：建立形与数的联系，利用几何图形描述问题，借助几何直观理解问题，运用空间想象认识事物。” 简而言之，直观想象素养可以表现为学生将文字、符号与图像相互转化的能力，即学生利用简单形象的几何图形，体会、理解复杂的数学文字和符号。

在数学教学方面，GeoGebra软件有着明显的辅助效果。在GeoGebra软件的初始操作界面中，左上角元素选项卡的下拉细项包括了文字、符号与图形的直接对应。如图1所示，学生能够直观地体会到形与数的具体关联。GeoGebra软件还能够同时创建3D绘图区，在元素选项中依然能够看到数形结合的清晰指示，如图2所示。不仅如此，GeoGebra软件的所有操作选项都会在界面下方显示操作说明，为学生的自主学习提供了足够的可能性。

此外，GeoGebra软件开放获取，无须费用，网页上也可以进行操作，还可以在官方网站上分享交流操作心得，许多优秀的GeoGebra作品被分享在官方网站上，便于使用者互相学习。

二、GeoGebra软件对实现直观想象素养培养的益处

在数学教学中合理运用GeoGebra软件，对培养学生的直观想象素养是有益的。下面，笔者总结了使用GeoGebra软件的几点益处：

首先，GeoGebra软件为学生动手“做”数学提供了方便有效的途径。GeoGebra软件获取免费，各项操作简洁明了，且附带操作说明，易于学生自学，也易于学生通过绘制过程，创建数与形的对应，可以让学生更好地发展直观想象素养。

其次，GeoGebra软件的严谨性能帮助学生养成良好的学习习惯。GeoGebra软件不仅在绘制上有数学的准确性，还在同步的代数对应上保持了动态的精确，学生在使用时能在潜移默化中形成严谨的数学习惯，在发展直观想象素养时正确而不失数学的缜密。

最后，GeoGebra软件能很好地激发学生的学习兴趣。不同于教师讲、学生听的传统教学方式，对于GeoGebra软件的使用，学生越来越感兴趣。不仅如此，学生对GeoGebra软件保持着探索的热情，进而对借助它开展的数学学习也保持着一定的学习兴趣。所以说，创新使用GeoGebra软件能进一步完善数学教学，提高学生的学习效率，培养学生的直观想象素养。

三、使用GeoGebra软件的注意事项

在数学课堂教学中使用GeoGebra软件，教师必须注意以下三点：

第一，若仅在课堂上由教师进行展示，则需考虑展示的操作是否与课程教学的主要内容相符。教师可以提前制作文件，直接演示动态变化，也可以考虑从“零”开始，演示所有的操作步骤，让学生更加深刻地理解原理。

第二，若在课堂上让学生自主探究，使用的GeoGebra软件功能不宜太过复杂难懂，以免造成学生探究时间过长或不足的情况。

第三，为了避免学生在课堂上被电子设备或GeoGebra软件过度吸引，教师应控制学生配备电子设备的比例，以及GeoGebra软件的结合使用次数。同时，教师应注意学生间的差异，在课前、课上、课后针对性地进行操作讲解，布置学习任务。

参考文献：

[1]沈翔.GeoGebra基本操作指南[M].北京：高等教育出版社，2016.

[2]王贵军.GeoGebra与数学实验[M].北京 ：清华大学出版社，2017.

[3]李丹，潘飚.GeoGebra在高中数学教与学中的几点优势[J].福建中学数学，2014（3）.

（作者单位：福建省厦门市松柏中学）