几何画板在初中数学教学中应用的有效性研究

游宝发

【摘要】初中阶段是学生形成数学思维的启蒙阶段.该阶段，学生需要学习大量的基础知识和概念，以便适应日后高水平、高难度的数学学习.为了改变传统数学课堂的教学模式，教师需要丰富个人的教学手段，利用几何画板，更好地引入对应信息工具或多媒体来帮助教学，提高初中数学的教学效率.基于此，文章针对传统课堂中的教学形式问题展开关于几何画板在初中数学教学中的有效性研究，以期能为广大教师提供一定的帮助.

【关键词】几何画板；教学策略；初中数学；分析研究

现如今，信息技术发展迅速，对教育领域已然产生了巨大影响.在这样一个大背景下，几何画板作为在信息时代下利用计算机辅助中学数学教学的一种软件，也越来越受到人们的重视和青睐，其重要的现实意义初显端倪，让数学教学变得更加直观和立体.由于初中阶段学生的认知能力不足，教师需要类似几何画板这样的信息化工具幫助自己完成授课，学生也需要借助更加生动、更加直观的助学工具帮助自己理解知识.因此，几何画板在初中数学中的合理应用就显得尤为重要.

一、几何画板在初中数学教学中运用的优势

（一）操作简单，适用面广

几何画板作为一款绘图类工具，操作简单易上手，适用人群广泛，作用覆盖面广，适合教师和学生日常教学和习作的使用，并能够清晰、简洁地帮助学生和教师进行函数的转变和溯源.

（二）几何画板的信息化教学作用

几何画板中能够储存大量的几何数据信息，帮助教师和学生完成各式各样的函数演变，参数调节方便，表达信息更加直观、明了.

（三）几何画板能够为数形结合创造条件

几何画板的功能多样，包含绘制动画、参数计算、文字输入和函数编辑等多种功能，为实现复杂绘图和运算提供了可能性，能够帮助学生培养数形结合思想，并利于学生观察函数的运动规律，让学生真正通过学习工具获得学习数学的实践机会.

二、几何画板在初中数学教学中的高效运用策略

（一）提高几何画板的应用意识，创设学习情境

在传统初中数学课堂中，部分教师专注于完成教学目标和教学任务而忽视了课堂师生关系的处理.基于该阶段学生的性格和学习习惯各有不同，教师需要根据学生的特点，有效更新教学课堂.传统教学在教学过程中存在单一性和机械性的特点，间接导致了学生在课堂中个人思考问题的空间狭小、数学概念内涵理解表层化、整体课堂参与度较为低下.因此，为了让几何画板能够顺利地进入课堂，教师应该以学生为课堂中心，创设相关的数学学习情境，围绕学生设计合理化的数学课堂.

比如，在教学“圆的相关性质”这部分内容时，因为几何图形具有一定的抽象性，其性质和性质延伸很难让学生轻松理解，部分教师会采用板书加讲解的授课方式，但是教学过程较为烦琐和枯燥.相反，几何画板的运用能够帮助教师省去绘图的烦琐，学生也更能进入学习状态.教师可以先展示课本中具有“圆”形象的图片，抽象出圆，板书课题“圆的认识”，利用几何画板创设情境，让学生思考：“怎么在纸上画一个圆呢？用圆规画一个圆，并用字母标出各部分的名称.”圆规画圆属于尺规作图，需要一定的方法和熟练度，六年级学生有很强的动手能力和学习能力，教师提前让学生准备作图工具，布置长线任务，学生在摸索中就能逐渐掌握使用技巧.同时，学生能借助教材自学圆各部分的名称，进行圆的初步认识.几何画板的加入能够大大改善学生在课堂中的学习效率并营造良好的课堂氛围.再比如，学生在学习“三角形的高”这部分内容时，难以理解为什么钝角三角形的高处于三角形的外部，教师通过几何画板的演示创设情境，学生很快就能够从中发现三角形性质的联系和各自的独特性.

（二）借助几何画板，帮助学生形成数形结合思想

初中数学中涉及很多基础知识，初中生在进行大量基础知识的学习时难免出现“学困”现象.因此，教师需要借助外力来进行课堂教学.初中阶段学生的思维模式还处于启蒙阶段，对于很多抽象的几何模型，学生无法有效地进行直观学习，因此教师需要借助几何画板来帮助学生更好地理解几何知识.

在课堂中，通过几何画板，学生可以通过图像和动画来学习几何图形的特点和共性，这样一来，学生可大大加深对图形特性的记忆.比如，在学习“角的分类”时，对于角度的变换，如果教师采用口述或者板书的方式教学，学生很难将几个角之间的联系理解透彻，且这种方式较为单调、枯燥，不如几何画板生动有趣.而且在学习函数问题时，因为这部分知识比较抽象，教师采用传统教学方式很难解决问题，可以在教学中借助几何画板，这样能够帮助学生形成数形结合的数学思想，让学生在遇到无法运用基础知识解决的问题时，将其用图形的方式表达出来，这对于学生的逻辑思维能够起到提高作用.同时，对于教师而言，采用几何画板进行教学，不但能够收获很好的教学反馈，还能够提高课堂效率，能够让学生对问题进入深层次思考和多角度思考.除此之外，传统教学模式中，部分教师的教学方式仅仅局限于理论方面的基础知识，无法有效地将培养学生的数形结合思想渗透在教学设计中.学生在课堂中的角色依然是听讲者和服从者.因此，为了学生能够更好地形成数形结合思想，教师需要将信息技术（几何画板）很好地带入教学当中.教师要在设计课程的过程中，考虑到教学环节之间的紧密性，不但要以培养学生形成数形结合思想为目的进行设计，还要合理运用几何画板，注重学生的课堂体验，从数学教学的实际角度出发，以学生为课堂主体，运用几何画板帮助学生渗透数形结合思想并灵活运用.

（三）重视基础教学，利用几何画板溯源

对于传统教学的传承，教师不能够松懈，因为传统教学模式注重抓学生的基础，尽管巩固模式较为单一和枯燥，但其效果不容忽视.在进行教学创新时，教师仍需要不忘初心，在帮助学生巩固基础知识的情况下使用几何画板，并完成教学任务.

几何画板在教学实践中具有强大的教学功能，可以处理复杂的图像，但是在初中数学教学过程中，教师对图像的处理必须简洁明了，对展示的图像必须经过筛选，并且在此过程中，教师仍然要重视学生的基础知识巩固，而不能单纯依靠几何画板进行教学.尽管学生在课堂中因为信息化教学的加入，对知识的学习程度加深了，但是还需要配以练习.教师可以让有条件的学生亲手实践，利用几何画板完成课后练习，教师可帮助学生掌握使用几何画板的技能，目的是方便学生利用身边的工具提升个人的综合水平，也能够提升学生的自学能力.当学生能够熟练使用几何画板时，教师也能进一步引导和帮助学生对课堂中所出现的函数图像进行性质溯源.比如，教师使用几何画板进行“有理数与无理数”的教学，为了让学生更好地理解有理数和无理数之间的关系，教师可以运用几何画板建立坐标轴并进行相应的运算，并让学生积极主动地参与到使用几何画板的过程中.

（四）加强知识联系，提高学生的思考能力

初中阶段的各个知识点都存在着紧密的联系.因此，教师在教学当中不能将知识点分割开来，将它们变成单独的个体.教师应该重视和鼓励学生运用学过的老旧知识解决问题，通过几何画板将包含几何特性的基础性知识转换为几何画板图形，让学生在学习新知识时仍能够感受到旧知识对当前学习的影响和两者之间的联系.

在初中教学中，教师要能够通过课堂反馈及时发现学生的疑难问题并作出及时回复，因为课堂所教授的内容是促进学生开展后续具有难度和深度学习的基础，也是教师能够成功将几何画板带入课堂之中的关键因素.几何画板进入初中数学的教学过程中，需要教师引导学生完成知识体系的建立并能够适应信息技术.几何画板进入教学过程大大缩减了教师书写板书和绘图的时间，教师利用其他信息技术与几何画板相结合呈现数学概念、几何知识，让教学形式变得更加多元化、多样化.教师可以在课前运用几何画板来帮助学生预习，让后续的课堂教学变得更加高效.在这一过程中，师生的积极互动也能够让学生提升课堂注意力，从而能够顺利突破教学的重难点.比如，教师在教学“三角形与圆的切线关系”时，可以运用几何画板来帮助学生进行两者之间联系的探究.教师在演示几何图像的过程中，可以从两个知识点最基本的基础性质入手进行知识复习，让学生能够更好地理解自己在几何画板中每一步操作的含义.在通过讨论和教师的讲解之后，学生能够对新旧知识之间的联系产生新的认识，下次再遇到类似的问题时，会产生类似的思维反应.几何画板在此过程中能够帮助教师实现日常教学中难以实现的教学目标和平时难以达到的课堂效果，让学生在此过程中受益匪浅，教师也能够在其中继续寻找创新教学与传统教学之间的平衡，让课堂更加高效.

（五）结合生活实际，帮助学生学会实际运用

教育的初衷是让学生能够通过学习知识并灵活运用知识解决实际问题，但传统的教学方法过分重视让学生完成教学目标，在此过程中，学生从中受益很少.初中数学教师应当在进行数学教学时为学生营造情境教学氛围并密切联系现实生活原型，引导学生结合自身的生活实际并能够运用所学知识解决问题，对抽象的几何图形知识能够有更为深刻的认识.

在数学教学中，教师需要借助几何画板作为教学工具来创造情境教学，让学生能够发挥主观能动性，独立自主地思考和探究问题，并提出具体的解决方法.情境教学法能迅速吸引学生的注意力，更有利于教师使用几何画板进行教学，达到传统教学形式和创新教学形式之间的有效结合.而且，生活中的实际问题可以拉近数学和生活之间的距离，教师结合使用几何画板，能够帮助学生在面对问题时学会运用所学知识和学习工具进行问题的探究和处理，增加了学生发挥主观能动性的机会，学生在此过程中也能够得到能力上的历练和思维上的培养.比如，在学习“三角形相关性质”这部分内容时，学生对几何图形的性质之间的变化和联系掌握得不扎实.因此，教师需要结合生活实际，利用几何画板帮助学生完成三角形形态的变化，可以将三角形比喻成路障，要求学生根据情境要求设计路障，要求学生必须运用自己所提出的条件和知识范围使用几何画板完成对三角形性质之间联系的探讨，让学生能够通过解决现实情境问题来提升个人的综合素养，并缩短知识与实际生活之间的距离，将原本静态化的学习变得生动、立体，让学生在学到知识的同时，能够享受情境创新课堂带来的良好课堂氛围.

（六）设计趣味课堂，发挥几何画板的优势

尽管几何画板能够为课堂教学过程提供巨大的便利，但教师仍然要重视课堂的趣味性.如今我国尤为关注义务教育阶段的教育，但传统的授课形式导致学生的课堂参与热情不足，而几何画板在初中课堂中的应用，能够让教师改变传统的授课形式，改变传统教师与学生之间的授课交流模式，能够让学生和教师之间增加有效互动.

几何画板通过数据的导入能够绘制出有趣的几何图形.比如，绘制心形函数和笑脸函数，学生能够在紧张的学习生活中找到独属于数学的那一份乐趣.教师也可以用几何画板绘制爆炸指数，让学生观察其增长速度.兴趣是最好的老师，在此过程中，学生对数学学习产生兴趣，以达到构建高效课堂的目的.趣味化课堂的构建需要建立在良好的学习氛围之上，让学生能够在专注的情况下得到放松，同时使学生课堂之外的学习和娱乐达到平衡.例如，在进行弧长相关知识的教学中，教师在演示完毕后，让学生利用几何画板对图形进行平移，让学生能够感受弧长的变化要素，除了让学生对影响圆弧长度的变化因素有一个更加直观的认识，还可以让学生充分发挥想象力，将圆弧通过平移和旋转设计成为各式各样的图案，让课堂真正能够拥有趣味化的教学氛围，让学生在学中感受学习的乐趣，在娱乐之时能够有领悟知识的喜悦，真正实现引进几何画板的初衷.

结 语

总而言之，教师将几何画板运用到日常教学中，可以大大提升课堂效率.几何画板融入教学过程为教学带来的便利不言而喻，但是合理运用和巧妙结合同样重要，教师要根据不同的教学内容选择不同的教学形式，这样才能更好地让学生深入学习数学知识，提高课堂效率，在教学过程中更好地完成教学任务，学生也能在其中获得更好的课堂体验.但是，课堂创新设计的主要目的是服务课堂和教师、学生，教师不能过多地依赖信息化教学，而是应该将传统教学和信息化教学的优点相结合，以此来实现教学质量的提升.

【参考文献】

[1]翁娟娟.几何画板在初中数学教学应用中的有效性研究[D].苏州：蘇州大学，2010.

[2]蓝奇灵.初中数学教学中几何画板的应用[J].科学咨询（教育科研），2020（6）：273.