有效利用几何画板 促进数学课堂教学

汪晋超

新课程改革理念提出在学科教学中应推动学科的信息化和现代化发展。随着互联网以及现代信息技术的不断进步，越来越多的基于信息技术的教学方法被广泛应用于学科教学，极大转变了传统课程教学模式以及课程教学效率。在数学教学活动中运用几何画板进行教学，能使数学教学更加直观，更好帮助学生理解抽象的数学知识。几何画板在数学课堂教学中的应用颠覆了传统的课程教学模式，并且使数学课程教学更加生动而灵活。教师在课堂教学中引入几何画板，能营造轻松的课堂教学氛围，并且为学生创设良好的学习情境，学生在这样的学习情境中进行探究能更好地理解数学知识，因此也达到了提高课堂教学质量的目标。教师需要深刻认识几何画板应用数学教学中的价值，探讨几何画板在课堂教学中应用的价值，这样才能结合教学的实际情况，科学合理地利用几何画板来促进课堂教学质量，更能促进学生多种能力的发展。本文首先分析了几何画板在高中数学课堂教学中的作用。

一、几何画板在初中数学课堂教学中的作用

（一）几何画板的应用能提高学生学习数学的动力

在教学过程中数形结合是一种重要的数学思想，通过此方法，能将复杂的数学问题简单化，抽象的数学问题具体化，从而使学生更好地理解数学知识。然而在传统的课程教学中，教师只是通过粉笔和直尺进行课程知识的讲授，这导致抽象的数学知识难以被学生所理解，极大影响了学生学习的积极性。而使用几何画板进行课程教学的过程中，借助几何画板对图形进行绘制、文字的输入等，能为教学提供有效的场所，借助交互功能更好地实现数形结合思想方法的渗透，学生在这样的学习情境下能提高数学知识学习的效果，自然增强学生学习的积极性。利用结合画板进行教学能帮助学生解决各种难以绘制的几何图形，通过几何画板直观地展现各种数学模型机给学生带来全新的学习感受，也能使学生在直观的画面中寻找问题的解决方法，进而帮助学生探索数学问题的本质。

（二）运用几何画板能转变传统的教学模式

传统的数学课堂教学活动中，教师占据课堂主体，以教师为中心对学生进行数学知识的传授。学生在这种被动的课堂教学模式下难以激活思维活力，并且学生会形成依赖的心理，这样的课程教学模式对学生的数学思维能力的提升产生不利的影响。因此，在新课程改革理念下，针对传统的数学课堂教学模式进行改革势在必行。基于这样的现实需求教师在课程教学中，利用几何画板针对传统的课程教学模式进行根本性的转变，在课堂教学中利用几何画板能更加快捷地显示各类画面。更重要的是通过几何画板的应用，教师能在有限的课堂教学时间内帮助学生整合所学知识内容。同时，教师在课程教学活动中为了更好地提高几何画板的利用效率，要针对传统的教学理念和教学方法进行创新，几何画板在课堂教学中的应用从根本上转变了传统的课程教学模式。

（三）几何画板能培养学生的数学综合素质

新课程改革理念要求在课程教学中促进学生的综合素质发展，而数学课程教学为学生的创新意识提供了良好的载体。在教学活动中教师不仅要关注学生的知识获得，同时还要关注学生的创新意识。因此，在高中数学课堂教学中应用几何画板实施教学，能充分发挥几何画板的優势进行高效率的教学活动，在教学过程中，教师应用几何画板的相关功能引导学生进行问题探究，学生通过几何画板探究数学知识的过程中能提出新的解决方法，利用几何画板来探究问题的解决方法是否切实可行的，在这样的课堂教学活动中学生的想象力得以充分发挥，创新思维能力得到充分的锻炼，从而为学生的全面发展奠定坚实的基础。在数学科目中，数形结合能力是学生必备的综合素质之一，借助几何画板，可以在课堂教学中更好地锻炼到学生的数形结合能力，让学生通过作图使抽象的数学问题具体化，并且对数学知识和数学理论进行更为深刻和精准的把握。如果能在日常教学中经常运用几何画板，可以让学生养成善用数形结合思想的潜意识，帮助学生更好地化解自己在学习过程中遇到的问题。

二、几何画板在初中数学中的应用现状分析

在现阶段的初中数学教学中，几何画板的应用成为重要趋势之一，但是应用效果并不理想，教师并不能很好地借助几何画板来展示几何知识，也无法充分借助几何画板进行数学课堂教学，从教学情况来看，主要原因有以下几点。

（一）教学观念原因

教学观念是教学活动的重要导向，教学观念先进，则教师就会借助多种教学模式和教学资源开展教学活动，反之，教学活动则偏于保守，在当前的初中数学教学中，大多数教师为了保障教学成绩的稳定性，不愿意选择新的教学观念、教学模式以及教学工具，更加倾向于传统教学，在这种情况下，几何画板无法在数学课堂上得到有效应用。此外，部分教师倾向于采取传统教学方法的重要原因之一，是没有认识到几何画板对学生学习的应用价值，在他们的观念里，几何画板仅仅是通过演示的方式来展现几何知识和几何图形的变动，而忽略了几何画板在激发学生学习兴趣、提升学生学习积极性方面的重要作用。

（二）信息化水平因素

在几何画板的应用中，教师的信息化水平直接关系到几何画板的应用效果，教师在授课的过程中要借助计算机软件和课件来演示几何知识，而在课件的制作中，除了几何画板之外，还需要借助较多的计算机技术，如PS、Maya、3DMax等，许多年龄较大的教师虽然具备丰富的教学经验，但是在这些软件的应用方面存在较为明显的不足，这就导致了许多教师无法应用几何画板开展教学。与此同时，相较于教学经验丰富的教师，许多年轻教师的计算机水平较高，但是教学经验相对不足，这就形成了几何画板的应用程度和教学经验充足与否相冲突的情况。此外，几何画板的应用还需要多媒体设备的支持，但是在一些学校中，教室里的多媒体设备老旧，经常出现无法运行的情况，也导致几何画板无法得到充分应用。

（三）缺乏与教学模式的结合

教学活动涉及教学观念、教学模式、教学技术和教学资源等方方面面，这几方面是相互联系、密不可分的，而几何画板要想得到有效应用，就必须与高效的教学模式相结合，从而提升自身的应用效果，然而从现实条件来看，几何画板的应用并未与先进的教学模式进行深度融合，导致几何画板的应用存在较为明显的形式化倾向。在现阶段的教学活动中，许多学校的教师在教学中都或多或少地引入了互动教学、问题课堂、情景教学及生活化教学等多种不同的教学模式，而且取得了较为不错的应用效果。在理想化的教学过程中，教师借助几何画板，可以巧妙设置问题，并且利用问题来增加师生之间的互动交流，实现几何画板与问题课堂、互动教学的有效融合，但是从现实情况来看，受制于教学观念、教学资源等因素，几何画板并没有在先进的教学模式中获得有效应用。

三、有效利用几何画板促进数学课堂教学的策略与路径选择

（一）借助几何画板加强学生对基本概念的理解

数学知识来源于实际，也是对物质形态在质上的抽象概括。在学习过程中只有抓住数学概念，对学习的内容进行直观性的表述才能更好地掌握数学知识。因此，数学教学如果脱离了实物形态，便无法解释数学知识。但受学生的思维水平以及身心发展规律的影响，学生难以对这些抽象的图形建立起对数学知识的认知。基于此，几何画板的应用可以将传统的静态图像进行动态化转向，这样能弥补学生在抽象思维方面的不足。同时，教师可以利用几何画板进行数与形的转换，使学生对抽象的知识建立起更加具体的感知，从而使学生更好地理解数学知识内容。例如，在初中阶段的数学教学中，一元二次方程是很重要的知识点，而学生在初次接触一元二次方程及其有关知识点的时候，经常会出现懵懂的状态，如果能借助一元二次方程的图形来解释相关知识点，那么就可以有效提升学生的学习质量，加深学生对知识的认识和理解，推动教学的有效开展。

（二）立足于課程教学内容科学合理使用几何画板

在高中数学课程教学中并不是所有的课堂教学活动都需要应用几何画板，因此几何画板更多的是作为一种辅助教学而存在。这就要求教师能树立正确的几何画板应用观念，同时还应具备较高的信息素养。通常情况下教师在采用几何画板教学的过程中主要针对那些难以运用语言直观表达、学生难以理解的抽象数学问题。因此，只有教师在课堂教学中根据教学的实际情况科学选择教学内容，应用几何画板实施教学才能更好地发挥几何画板的应用价值。为了借助几何画板提升教学效果，教师还需要加深对教材的解读，并且借助专业的知识将课本理论知识以几何画板展示出来，这就要求教师需要具备专业的信息素养和教学水平，更要精准把握课堂教学的内容和节奏。

（三）借助多维呈现方式打造立体感与动感相结合的课堂

基础教育阶段的课堂教学中，大多数学生缺乏丰富的空间想象力。因此教师在课程教学中应深刻认识到学生这样的思维特点，并且从学生的思维水平出发应用几何画板进行教学。因此，教师在应用几何画板进行教学的过程中，要将静态的几何图形动起来。同时，几何画板在课程教学中的应用也能使学生的想象力得到充分的发挥。另一方面，教师在打造具有立体性课堂教学的过程中还应利用几何画板加强与学生之间的沟通交流。在上述过程中，教师要着力打造适合学生学习的教学情景，通过教学情景的应用使学生能具有身临其境的感觉，并且在此情景中加深对数学知识的认知和理解，从而提升教学效果。借助几何画板，可以将抽象的知识转化为具体的图形，例如，在初中数学中，可以利用几何画板来展示抛物线的变化以及立方体的计算。

（四）灵活运用几何画板创新数学课程教学模式

传统的数学教学模式中主要依赖教师的讲解。因此在新课程改革理念指导下，教师应转变传统的课程教学模式，而几何画板为转变传统教学模式提供了新的方法与路径。在实践过程中，教师可以将几何画板以及传统教学等优势结合在一起创新课程教学模式。在课堂教学活动中，教师首先根据本节课程教学的内容向学生布置自主学习任务，学生在进行自主学习的过程中利用微课为学生推送相应的学习资源，让学生通过自主学习掌握本节课程的基础知识，学生在完成学习任务后将尚未学懂的内容通过班级学习平台反馈给教师，然后教师根据学生反馈的情况划定本节课程学习的重难点知识内容。接下来，在课堂教学的过程中教师发挥传统课程教学的优势，以突破重难点知识，而在突破重难点知识的过程中，发挥微课教学的优势，教师可以利用几何画板呈现重点知识内容，引导学生进行知识探究，这样的方式能使学生在课堂上更好地突破学习的重难点，进而提高课堂教学质量和效率。在将几何画板和新型教学模式相结合的时候，教师需要关注具体的授课内容，根据授课内容选择相应的教学模式，并使之与几何画板融合。例如，当教学内容较为枯燥的时候，就要选择问题式教学或者互动教学，通过沟通交流来使学生保持较高的参与度，同时借助沟通交流帮助学生制定接下来的学习目标和学习方法，提升课堂教学效率，活跃课堂氛围，拉近师生之间关系，更重要的是能帮助学生提升自己的学习效率和学习成果。

（五）加强教师队伍的建设

在几何画板的应用中，教师队伍的建设是重点，一方面要加强教学观念的更新，以更先进的教学观念指导教学活动，从而使教学效率更高，能尽可能地采取更多种类型的教学模式，另一方面也要加强对教师的培训和考核，不仅要让教师掌握几何画板这一种工具，更要掌握其背后的计算机技术及其软件，提升教师队伍的整体水平。此外，可以鼓励不同教师之间展开合作交流，例如，教学经验丰富的教师对几何画板的应用操作不熟练，但是具有丰富的教学经验，而年轻教师则与之相反，因此，可以通过教学经验丰富的教师和年轻教师的通力合作，实现教学经验与现代教学技术的融合，从而提升整体的教学效果，推动几何画板在初中数学课堂中的运用。

四、结语

综上所述，在推动数学教学信息化和现代化发展的过程中几何画板发挥着重要作用。教师在数学课堂教学中，应积极发挥几何画板的优势，利用几何画板转变传统的课程教学模式，优化数学课程教学方法，在应用的过程中立足于学生的学习特点以及学生的思维发展水平，通过几何画板的合理应用，培养学生的数学综合素质，提高数学课堂教学的质量和效率，这样才能使数学课堂教学更好地推动学生的全面发展。

（宋行军）