利用几何画板提升初中学生“几何直观”核心素养的实践路径

潘又保 苏少伟

【摘要】随着核心素养的提出，初中数学教师的教育教学活动产生了较大的转变.教师将传统的以学生学习成绩为主的教学观念转变为以学生学科核心素养为主的教学观念，从而实现了课程教学效果的提升.几何画板因其独特的展现方式，在学生“几何直观”核心素养的培养教学中具备较高的价值.教师在教学的过程中应当加强对几何画板的研究，基于几何画板的灵活性和工具性进行思考，不断融入新的教学理论和教学方法，将几何画板的作用激发出来，实现对学生的有效培养.

【关键词】几何画板;初中;几何直观;核心素养

【基金项目】中山教育科研2020年度一般项目（项目名称：利用几何画板培养初中学生几何直观素养的实践研究，项目编号：B2020030）.

在当前的教育环境下，新课程标准对教师的教育教学活动提出了新的要求，要求教师在教学过程中借助现代信息技术实现教学方式的革新，以更加直观、形象化的方式帮助学生进行数学课程知识的学习和核心素养的培养.几何画板作为一种虚拟的数学实验，能够在课程教学中带给初中数学教学新的变革，帮助数学教师将课程内容以更加直观的方式呈现在学生面前，从而实现对学生“几何直观”核心素养的培养.

一、几何画板在初中学生“几何直观”核心素养培养中的优势

（一）简化学习内容，降低学生学习难度

几何画板是在现代信息技术发展的基础上诞生的一种新的教学工具，具有较强的图形演示功能，可以为数学课程教学效果的提升带来新的思考方向.简单而言，几何画板在初中数学课程教学中的使用具有两点优势，而这两点优势能够大幅度降低学生对课程知识的理解难度，提升课堂的教学效果.第一，将抽象化的数学知识直观化.在初中数学教学中，教师可以借助几何画板将数学课程中抽象化的知识进行直观的展示，尤其是在学生接触到几何图形后.比如，教师在引导学生学习“三视图”时，可以将三视图的绘制过程利用几何画板以直观的方式展示給学生，提升学生对课程知识的理解程度.第二，初中数学知识的动态化展示.对于初中数学课程而言，部分数学内容本身是一个动态化的过程，但受限于教学设备和理论，多数知识与理论的讲解只能采用静态的方式进行，难以实现对课程内容的有效讲解.而几何画板能为初中数学课程知识的动态化展示提供良好的途径，满足教师动态化展示的教学需求.

（二）激发学生兴趣，提高学生的学习积极性

几何画板在初中数学教学中的使用可以帮助教师实现教学内容的丰富化建设和教学方式的多样化建设，对学生的学习兴趣具有较高的激发作用，可以引导学生以更加积极和主动的学习态度参与到教师的教学活动中，提升课程教学效果，帮助学生更好地掌握课程中的知识内容.比如，教师在引导学生学习课程“几何图形和平面图形”时，就可以借助几何画板展示几何图形的画法和平面图形的画法，通过对比的方式让学生明确平面图形与几何图形之间的差别，并在教师的指导下逐渐实现课程知识的有效学习，掌握几何图形的画法，为之后几何课程的学习打下基础.

（三）使课程教学更灵活，方便教师教学使用

几何画板在初中数学教学中的使用具有较强的灵活性和工具性，可以满足教师的各种教学需求，从而实现教学效率的提升.比如，教师除了在对课程内容讲解时借助几何画板帮助学生更加高效地掌握课程基础内容之外，还可以将几何画板运用到习题讲解中，借助几何画板的优势，结合习题中抽象的条件，构造动态化的展示过程，帮助学生找到解题的思路和办法.为提升几何画板在初中数学教学中的价值，教师也可以借助几何画板引导学生主动对课程内容进行探究和学习.这种方式不仅能够让学生更好地掌握课程知识，还能借助几何画板实现对学生思维的拓展和学习能力的提升，真正做到对学生的有效培养.

二、几何画板在初中学生“几何直观”核心素养培养中的策略

几何画板自出现至今，已经被多个国家的学者和专家所研究，他们从不同的角度对几何画板的运用优势、缺点及价值等进行了研究，从一定程度上促进了几何画板在数学教学中运用方法的完善.我国专家更是对几何画板的运用方法进行了分类，具体分为班级授课制+演示课件的教学模式、数学实验+学生自主实验型课件的教学模式、自主学习模式和辅导相结合的教学模式三种.为确保初中数学对学生“几何直观”核心素养的有效培养，相关教师需要基于此进行深入的分析和思考，不断创新教育教学模式，确保几何画板能够在学生“几何直观”核心素养的培养中发挥应有的价值.

（一）结合课程内容，创设多元教学情境

情境教学法是一种有利于课程教学的新型教学方法，需要教师在教学时结合课程内容为学生创设教学情境，让学生在教学情境中进行知识的探索和学习.而几何画板因具有较高的工具性，能够与多种不同的教学方法进行融合，从而可达到一加一大于二的教学效果.为此，在课程教学中，教师可以从情境创设的角度进行分析，借助几何画板创设出适宜学生探究和学习的情境，从而实现课程教学效果的提升.比如，教师在引导学生学习“等腰三角形三线合一”时，受各种因素的影响，部分教师在教学的过程中并不能让等腰三角形的底边上的高线、角平分线及中线完全重合，让学生对课程知识产生怀疑，从而影响教学效果.而几何画板在教学中的融入，则可以帮助教师实现对等腰三角形三线合一性质的讲解，让学生能够直观地感受到等腰三角形的特殊.

为实现“几何直观”核心素养的有效培养，在课程教学中，教师也可以从数学概念的角度出发，利用几何画板为学生创设数学概念情境，让学生在几何画板的帮助下更加直观、透彻地去理解几何图形的概念.比如，教师在引导学生学习“圆”时，可以根据教材中对圆的定义，为学生构建概念情境，先借助多媒体设备和几何画板确定一个点，之后设定定点与动点之间的距离，借助几何画板的追踪功能对动点的移动轨迹进行追踪和记录.在追踪记录之后，教师将动点的移动轨迹展示出来，让学生更加直观地理解圆及圆心的定义，从而实现课程教学效果的提升.当然，为了提升课程的教学效果，教师不仅要借助几何画板向学生展示圆的生成过程，还需要深入地运用情境教学模式实现对学生的深度引导.教师可以在教学中创设问题情境，让学生在问题的引导下深度思考问题.如教师可以在教学开始前先提问学生：“你认为圆是什么？它是怎么形成的呢？”让学生说出自己对圆的理解，而后借助几何画板进行展示，从而实现对学生的有效引导.另外，为了进一步提升课程教学的质量，教师除了利用概念情境和问题情境对学生进行思考之外，也可以考虑将几何画板和具体的数学模型进行关联，充分体现几何画板在“几何直观”核心素养培养中的价值.5D69B603-520B-4699-9A40-33D355244244

（二）演示教学内容，提升课堂教学质量

几何画板在初中数学课程教学中得以使用的条件之一便是其具有一定的展示功能.教师可以借助几何画板的展示功能实现对课程知识的讲解，促进对学生“几何直观”核心素养的培养.为此，在课程教學中，教师更需要基于几何画板的展示功能对其进行运用，从而实现课程教学效果的提升.当然，当教师选择以几何画板的展示功能为主要教学路径时，不仅要加强对多媒体技术的运用，实现对学生的直接引导，还要基于学生课程学习的主体地位进行思考，最大限度地发挥几何画板在学生“几何直观”核心素养培养中的价值.

比如，教师在引导学生学习“三视图”时，可以借助几何画板的展示功能对学生进行引导.在“三视图”的教学中，教师可以准备一些教学素材，在课程教学中让学生根据教师所展示的教学素材画出对应物体的三视图.教师先借助具体的引导让学生主动地观察、主动地思考、自主地实践，让学生对课程的教学内容有一个最为基本的认知，而后借助多媒体设备实现几何画板的引入.为体现几何画板在学生“几何直观”核心素养培养中的应用价值，教师可以在学生作出素材所对应的三视图之后，借助几何画板将整个思考过程和绘制过程展现出来，借助动态化的展示过程引导学生不断规范自身在三视图绘制过程中的行为，让学生在三视图绘制中可以采取科学、正确、规范、合理的方法，最大限度地降低学生在三视图绘制中出现错误的可能性，实现对学生的有效培养.

（三）借助数形结合，提升学生的学习能力

几何画板的价值并不只是体现在数学理论知识的展示中，在学生的习题求解中亦有较高的运用价值.教师在课程教学中也可以借助几何画板的展示功能将习题中静态化的数学问题转变成动态化的数学问题，帮助学生更好地理解题意，理清解题思路，最终完成数学知识的学习.尤其是在几何问题的求解中，当问题涉及不确定的点或动点时，学生往往会因为本身并未完成“几何直观”核心素养的培养，导致无法整合几何问题的解题思路，要想实现问题的求解更是难上加难.当教师将几何画板运用到数学问题的求解中时，可以将多种不同的数学元素进行综合性、直观性的展示，这不仅可以降低数学问题的理解难度，也能帮助学生及时完成思维的梳理，找到解题的方法.

比如，教师在引导学生学习“相交线和平行线”时，给出例题：三条直线两两相交，当三条直线相交于一点时，对顶角的对数为m，当三条直线不相交于一点时，对顶角的对数为n，则m与n的关系是什么？传统的教学方式虽然也能够实现对题目的讲解，但对于部分基础较差或者理解能力不足的学生而言，传统的教学方法并不能有效地引导学生完成问题的求解.为此，教师将几何画板引入课程教学中，将习题中抽象的数学条件转化为具象的几何问题，让学生在直观的观察中完成问题的求解.而且在几何画板的演示下，教师可以将静态化的数学问题转化为动态化的展示过程，借助动态化的展示过程实现对学生思维的引导.而且这种教学模式更能实现对学生数形结合思想的培养，提升数学课程教学的有效性，真正做到对学生知识与能力的同步提升，实现对学生几何直观思维的有效培养.

（四）引入任务学习，培养学生的核心素养

几何画板在初中数学教学中的运用可以实现对学生学习兴趣的激发和“几何直观”核心素养的培养，但单纯地引入几何画板，既无法长久地保持课程的教学效果，也难以让学生持续、主动的学习.任务驱动法在课程教学中的运用既可以帮助学生明确学习目标，又可以在不知不觉中对学生的课程学习进行督促，从而实现课程教学效果的提升.所以，在初中数学课程教学中，要想充分发挥几何画板的教学价值，初中数学教师还应当借助具体的学习任务引导学生更加积极、自主地运用几何画板，学会利用几何画板完成数学知识的学习和问题的求解，真正实现课程教学效果的提升.

如教师在引导学生学习“相似三角形的判定”时，可以借助几何画板引导学生对课程内容进行探究和学习，但在相似三角形相关习题的求解时，学生并不能主动地对几何画板进行运用.为此，教师可通过任务驱动法引导学生利用几何画板对各种数学问题进行求解，要求学生在课程习题求解的过程中要借助几何画板.为确保学生可以更加正确、规范地使用几何画板，教师除了要在任务上要求学生对几何画板进行运用，还要在课堂教学的过程中采用多种不同的方式对学生运用几何画板的效果进行检查.如针对一些较为简单的题目，教师完全可以考虑随机选择一名学生，让学生操作几何画板进行求解.这样不仅能够提升学生对几何画板的运用，还能让学生在运用几何画板的过程中实现理论与实践的结合，从而达到学生对课程知识的巩固和学习能力的提升.此外，在几何画板的助力下，初中数学教师还能对学生的推理能力进行培养，实现对学生的全面培养，为学生“几何直观”核心素养的进一步培养打下基础.

三、总 结

几何画板因其独特的展现方式而在学生“几何直观”核心素养培养的教学中具备较高的价值，教师在教学的过程中应当加强对几何画板的研究，基于几何画板的灵活性和工具性进行思考，不断地融入新的教学理论和教学方法，将几何画板的作用激发出来，实现对学生的有效培养.此外，教师之间应当重视交流几何画板的教学，借助与其他教师的交流不断完善几何画板在初中数学教学中的运用策略，实现对学生“几何直观”核心素养的有效培养.

【参考文献】

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