几何画板在中学数学应用中的问题及对策

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几何画板在中学数学应用中的问题及对策

摘 要：随着素质教育和信息时代的来临，多媒体技术已广泛深入到我们生活的方方面面，学校数学教学中运用多媒体软件（如几何画板）也显得越来越为重要．传统的教学模式下的单一教学形式早已不能满足学生对知识的广泛涉取．首先简要概述了几何画板的优点及当前中学数学课堂教学的现状，阐述了几何画板在中学数学教学中的重要性，其次，结合具体的知识点，探讨了几何画板在数学几何和代数问题中的具体应用，以及在应用过程中存在的问题，进而提出了相应的教学建议．几何画板在传统教学形势的基础上对中学数学课堂教学做了较好的辅助与补充，为教学设施现代化、提高教学效率奠定了基础，也为实现教育过程最优化提供了便利．

关键词：几何画板;中学数学;应用问题

1 引言

      随着信息技术的飞速发展，多媒体技术在人们的日常生活应用中已日趋成熟．作为学校教育的课堂教学形式当然也离不开教育媒体软件的支撑．传统的灌输和学生被动接受数学知识的方式已然很难顺应时代的更新，由此，运用几何画板等教学手段辅助教学已成为必然．在我国，有许多知名人士就“几何画板”进行了深入的教学研究，也取得了非凡的成就．然而，我们在具体的数学课堂教学中，虽然也运用了现代教学手段，但是可以看到进度比较缓慢．但是，另一方面，自19世纪末以来，以克莱因-贝利运动为发端的数学教育教学改革也由最初的课程内容改革逐渐扩展到教学方法的改革[1]．可以看出，多媒体技术在我国现代中学素质教育中的应用，将促进现代基础教育．

2  中学数学课堂教学的现状分析

      现今中学数学课堂普遍存在学生对 “数学问题解决”的意识不强，仅仅只是停留在模仿做很简单、直观的题目，每当遇到需要加以思考和引申的题目的时候，学生们便无从下手．其次，因为课本上给定的图形题目与周围实际生活联系不深，让学生缺少直观感反而成为了思考的障碍．恰恰是因为如此，中学数学课堂教学改革非常的复杂，我们应该对所出现的问题，具体情况我们一定要进行具体地分析，还要深入探索，直到克服数学课堂教学出现的诸多问题．

2.1    课堂教学手段单一

      随着国家经济的发展，各级政府对我国的教育越来越重视，许多中学也配备了一批比较现代化的教学设备，但是经调查发现，如今许多的教师依旧喜欢停留在单纯的口头表述，学生被动灌输数学知识的教学模式上[2]．单一的教学手段不利于师生之间、生生之间的互动，不利于开展探究式教学，对整体一节课的教学效果和学习效果都很不利，更不利于学生创造能力的提高．

2.2    学生学习积极性不高

      学生学习不仅受到外界环境的影响，而且还会受到自身因素的影响．比如:家庭环境；受教育的环境等．而自身的因素以个体主观能动性为准，学生自身有学习动机，能够推动学生发自内心去积极进取．其次，新课改指出必须改变原来不好的教育，最大限度的挖掘学生的自学能力[3]．不喜欢学数学，认为数学很枯燥是大多数学生的问题，更别提自学了．觉得数学难，没有兴趣．因此学生的学习方式主要还是以传统的听讲、练习和作业为主导模式，而不是进行有意义的发现学习和体验学习，缺乏观察、探究、实践、思考、讨论等有意义的教学活动应有经验．而且，部分教师不讲究教学方法，往往按照以往的教学模式，教师只顾自己，尽自己所能将知识传授给学生．而学生只是听课，接受教师传授的知识，自己没有发言权，换句话说就是采用了一贯的教师主导的教学模式．同时，教师过于关注定理、性质和数学公式等结论的应用，而忽视了引导学生探究数学知识的形成过程，以题海战术淹没了学生的数学思维品质的锻炼和形成独立的数学思想方法，有些教师训练学生只记住题的类型，更死板一点的教师可能只让学生记住此类题型的解题步骤，并未掌握题的实质的含义，所以学生出于被动的状态，学习的积极性不能得到提高．可见，学生的实践能力不能得到体验，创新精神更不能得到培养．长时间的这种教学模式，可能会使学生失去学习的兴趣，丧失自主性和自觉性．

2.3    教师教育理念落后      

      老师们的教育理念仍然十分落后，没有及时更新自己的教育观念，并不明确该如何实施和运用信息技术教育．然而，事实上，“在信息技术与课程相互渗透的过程中，教师却是最关键和最直接的因素”[4] ．因此我们的老师在教学的整个实施过程中应将整个教学系统中的各个要素及其成分有机联系起来． 针对当前教师培训中“无技术、无思想、无技术”的弊端，探索将先进的教学理论融入教师教学技能的培养机制和培养模式，训练教师对于信息技术的掌握的水准、对于信息技术与课程整合的态度，以及他对于信息化教学设计的能力，充分利用现有的信息技术去整合具体的学科课程，最终把信息技术融入到教与学的全过程，全面的提高学生的学习效果．

3  几何画板概述及作用

3.1  几何画板概述

      我们都知道点、线、圆这些都是构成图形的基本元素，可以把这些元素的进行不同的拼凑、构造和变换等，可以构造出更加复杂并且形式多样的的图形[5]．由此我们可以发现几何画板具有以下功能：

(1)图形功能，事先给定的所有几何关系或者等量关系均保持不变．再利用鼠标拖动图形上的任一元素（比如一条线段，一个点等等）．

(2)动画功能，当我们想要展现或者还原几何图形的动态变换过程时，问题的解决便更直观且容易接受．

(3)度量和计算功能，当我们想要验证或者对度量的结果进行函数运算、四则运算时，不妨对所选定的对象进行度量．

(4)制表功能，为能动态地观察对象间关系变化，可以将度量的数据做成动态表格显示于操作区，因所作对象发生变化，其中的度量数据也会发生相应动态变化．

      由此可见，几何画板给我们提供了一个做数学的平台，这个平台是十分自由的，由我们发挥；也是开放的，为我们的遐想提供了发展空间．我们可以利用几何画板发挥自己的想象，发现问题，结合自身实力去探索问题，并且发现其中的数学规律．只有在这个过程中努力培养自己的创新意识与创新精神，掌握知识的基础上，才能建立自己的知识结构认知体系．

3.2  几何画板的作用

3.2.1改变传统印象，提高学生学习兴趣

      因为数学本身的结构复杂性和思维的严谨性，被认为是最难学习和掌握的科目．所以学生认为数学抽象、枯燥也在情理之中．据此，为真正的解决同学们对数学所持有的“偏见”，数学课的教学活动，便更离不开学生的自主参与．当我们在现代数学教学中，在课堂上我们将“几何画板”运用进去，便可以让学生自己动手操作，鼓励学生大胆的猜测，针对这个猜想的结果进行多次反复地观察、研究， 然后讨论和交换，并找出的本质和证明的猜想，并形成一个普遍的结论[6]．学生通过这一探求过程理解了知识的产生和形成过程，达到了主动构建知识的目的，从而会在头脑中对所学知识产生深刻印象，不易遗忘，改变学生认为数学抽象、枯燥的印象．同时，通过学生们自己动手探索，发现结论，一方面让同学们体会到了成功的喜悦，另一方面，提高了同学们对学习数学的兴趣，提高了能力，培养了学生的创新精神和自主实践能力，提升了自身的素质．

3.2.2数形有机结合，认清问题本质

      传统的教学中，教师都是通过黑板来给学生讲解知识，但是学生的专注力不持久，而且新鲜感不能支持整节课．所以，在传统上的数学课上，学生容易发呆，不能被老师们通常利用黑板来讲解的内容感兴趣．许多复杂图形及其之间所发生的动态过程无法直观展现，全凭想象，这就使得学生们难以消化和理解．但是如果此时我们能在讲解的时候，能够借助于几何画板的动态演示，学生们可以把想象不出来，或者想象的比较抽象的东西，通过演示，可以一目了然．在信息化社会的今天，恰当地使用几何画板，为学生提供展示数形结合思想的平台，调动学生的多处感官，鼓励学生积极思考，充分调动学生的学习的主动性与积极性[7]  ．     

4  几何画板在中学数学教学应用中的问题和建议

4.1  应用中的问题

4.1.1偏远地区缺乏条件

      改革开放以来，国家经济建设取得了较为出色的成绩，所以对中学数学教育的硬件设施也比较注重．我们国家虽然土地辽阔，但是人口较多，而且偏远地区的教育往往被拉下一大截，不能跟上城区教育进度，更别说教学环境和教学设备了．因此，几何画板教学在这些偏远的地区并没得到利用，也无法实施几何画板教学．

4.1.2传统教育占主导地位，实践缺乏，仍使用原始教学手段

      现在，有很多教师的教育观念依然停留在以前，不能与时俱进，认为使用几何画板比较麻烦，不能明确几何画板对提高数学教学效率的重大作用．深受观念的影响，对几何画板不敢兴趣，不会去关注，更加不会去努力学习与实践了．传统教育观念仍占主导地位，老师们也因此缺乏操作能力和经验，依然使用原始教学工具．然而，另一些老师觉得几何画板使用过于方便，减轻了许多负担，又过分注重形式，为使用而使用．

4.1.3几何画板本身的局限性

      虽然几何画板有那么多的优点，但也存在着些许不足：

(1) 计算方面比较弱；

(2) 课件制作上也需要其他软件的配合；

(3) 没有编程功能等等．

4.2    建议

      针对这些问题，随着国家和社会的经济实力的逐步强大以及对教育的足够重视，越来越多的地方或者偏远山区的学校教育教学设备会有焕然一新的面貌，使他们能早早地有一个良好的教育环境和设备．因此，作为新时代的年轻教师，在对待教育教学上应该充分发挥自己的创新意识与创新精神，在大学里努力训练自己的教师教学技能与素质，才能在社会上立于不败之地．再者，“几何画板”不是万能的，它仅仅是一种教学辅助用具，它不可能彻彻底底取代老师教学知识展现的全部．

结束语

      几何画板基于数学为之本，以动态显示相关对象的关系．其次，我们知道在传统的笔纸环境中无法开展数学探究活动，然则几何画板却能使活动真正地开展起来，为数学课堂教学注入新的活力．然而，几何画板不能完全取代数学课堂教学中教师的板书、学生的思维训练，我们只能将它视为实际教学过程中的一种知识展现的辅助工具，帮助教师解决教学难点问题、提高教学效率．将传统教学的优点与信息时代教学软件的优点融合起来，发展和开拓学生的课堂思维和创新能力[8]．

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部．普通高中数学课程标准：实验[M]．北京：人民教育出版社，2003.

[2] 胡玲俐．《几何画板》在农村初中数学尝试教学中的应用研究[J]．红河学院学报，2016,(8):12-13.

[3] 叶永红．如何教好初中数学[J]．读与写：上旬刊，2015,(1):23-24.

[4] 周秋霞．《几何画板》在初中数学教学中的作用[J]．中小学教材教学，2014,(4):21-23.

[5] 屈清明，季久峰．几何画板数学课件制作范例教程[M]．北京：人民邮电出版社，2004,(2):10-12.

[6] 何运堂，钱正艳．让实验迈进数学课堂[J]．湖南教育，2003,(12):28-29.

[7] 曹一鸣．数学实验教学模式探究[J]．课程·教材·教法，2003,(1):46-48.

[8] 高群英．应用几何画板培养学生探究性学习能力的尝试[J]．华章，2011,(1):173-173.