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刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 双月
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号: 2-418

历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:核心期刊 CSSCI来源期刊来源期刊;国家新闻出版总署收录;Caj-cd规范获奖期刊;中国期刊网来源刊;百种重点期刊;社科双百期刊;全国优秀社科期刊
创刊时间:1989

巧用几何画板提升学生空间思维能力

【作者】 王 芳

【机构】 四川省凉山州冕宁县第二中学校

【摘要】
【关键词】
【正文】  摘 要:在初中数学课堂教学中,几何画板是一种相对比较完善的课堂教学辅助工具。几何画板的有效使用可以帮助初中生更深入地认识数学问题,完善数学逻辑思维,加深对数学概念的认知,同时也能训练学生的动手能力和独立思考的能力。本文结合初中数学课堂教学实践,笔者对巧用几何画板提升学生空间思维能力进行了初步探究,希望为一线教师提供一些参考和帮助。
  关键词:几何画板;初中生;数学课堂;空间思维
  随着社会的进步和科技的发展,教育信息化越来越多地融入到初中数学课堂教学中来。如何结合现代信息技术手段进行更丰富的教学,是我们当代初中数学教师要解决的首要问题。虽然各种现代技术工具不停地更新换代,但几何画板其独特的功能和使用技巧,在初中数学教学中仍然具有不可替代的作用,它对培养学生的空间思维能力和独立思考能力具有极其重要的作用。
  一、几何画板的独特功能
  在初中数学课堂教学中,任何教学辅助工具的使用,首先要具备易学和可操作性。几何画板具有易学好用,动态演示的特性,它能将数学概念变得直观,能加深初中生对数学知识的理解。其独特的记忆功能,能给学生提供思维的延续,让学生发现更多的数学规律;能加强学生的独立思考能力,降低学生对数学的理解难度;还能增强初中数学课堂的趣味性和学生对课堂的主动参与力。
  几何画板的有效使用可以使数学课堂更加形象化。几何画板与传统的作图工具相比较,它能更加直观,更加完整地演示几何图形的变化规律,设定几何条件下能保持几何关系,学生可以发现更多更完整的变化,对几何图形的感受更加直观,可以培养学生的学习理解能力和逆推理论证能力,同时还能培养学生的观察能力。在几何画板的实际运用中,运动按钮可以按照计划设计组合运动,完成点、线、面、体在设定的路径上以不同的速度和方向运动,这个辅助功能具有很实际的运用效果,能使教学更浅显易懂,能让学生更容易掌握和理解比较困难的数学知识,同时更生动趣味化,便于操作,完美地贴近初中数学课堂的教学需求。
  在现在的初中数学课堂中,教师往往会运用多个教学软件,如:PPT,电子白板等,这就需要我们软件最好能相互融合,让我们一线教师操作起来更快捷方便。几何画板能被Flash、PowerPoint调用,这种整合能力符合我们一线教学的使用需求,对课堂教学更实用。
  二、几何画板在初中数学课堂教学中的功能运用
  1.直观的展示功能
  采用几何画板教学初中数学时,最基本的图形如:直线、圆、圆锥、圆柱、抛物线这些都可以直观的展示。在几何图形教学中可以展示动态图形变化,为学生学习提供动态的思维支撑,更具有趣味性和直观性,可以很好地增强学生对图形的认知理解,提升学生的学习兴趣。
  2.形象的动态功能
  几何画板在初中数学教学的使用过程中,除了动态变化展示以外,还能够通过多样化的形式将几何模型形象地呈现给学生,使学生能够更加清晰地了解几何问题的本质内容。由于几何的特殊性,它的抽象变化对学生来说一直是一个难点。几何学习如果太抽象化,学生在学习中难以对其进行想象。教师运用几何画板通过动态转化来帮助学生想象,通过直观的观察实现难点突破,提升学生的分析能力和想象力,也能训练学生的注意力,提高学生数学的学习兴趣。
  现代课堂教学中,多媒体工具的运用将传统的静态课堂转化为动态课堂,打破了传统教学空间上的局限性。比如:在函数教学中“变量”是一个难点,学生往往难以理解,我们几何画板的动态功能可以对数学函数的变量进行任意变化展示,这样就可以更轻松地帮助学生掌握函数的关系和特性,理解其含义。
  三、充分利用几何画板的辅助功能训练学生的空间思维
  1.在直观形象中建立几何思维
  在初中的数学教学中,很多学生无法适应抽象空间的认知,在教学中学生是课堂活动的主体,学生认知需要一个过渡实践和适应时间。几何画板就是一种很好的辅助工具,它能帮助学生从感性模糊的认知过渡到抽象的认知,直观形象地让学生建立几何思维,同时避免了数学课堂的枯燥乏味。让学生在课堂上学得轻松愉悦,更加有利于调动他们积极主动地参与到课堂中来,有利于提升初中数学课堂的教学效率。
  2.在多角度的认识中提升思维
  几何画板独特的变化展示功能,可以让学生从多个角度去认识事物,巩固他们对数学概念的认知及理解。其实在中学阶段学生思维模式往往比较单一,而数学课程又是一门逻辑性很强的学科。在初中数学的几何教学中,学生的最大问题是空间思维不够成熟,有很多时候教师反复教学,学生仍然一脸茫然,这样的数学课堂教学效率可想而知。如何帮助学生建立空间思维是初中数学教师首先要解决的问题。传统的反复解析练习几何图形虽然也有一定效果,不过对于部分学生来说仍然不足以建立几何空间逻辑。教师可以通过几何画板的辅助功能有意识地对学生进行引导,帮助初中生循序渐进地建立完整的空间思维。
  3.在动态展示中训练思维
  几何画板的动态图可以将几何图形的变化直观地展现出来,这对刚开始接触空间思维的初中生来说意义非凡。通过几何画板培养学生空间概念,可以起到事半功倍的效果。学生不容易理解抽象的几何讲解,如果利用几何画板作辅助动态演示,可以让学生更直观地明白空间变化的逻辑关系,从而在头脑里建立数学几何思维。在初中数学教学中,只有建立好空间思维才能有基础学习数学几何,才能驾驭数学课堂,数学知识才能慢慢积累,为以后更高一级的数学学习打下坚实的基础。几何知识的学习是一个循序渐进的过程,其关键是建立空间思维。通过几何画板的动态展示,对空间思维的建立相对更容易,更能让学生很好的吸收和理解。
  4.在反复运用中提升思维
  几何画板的运用还可以强化空间思维的训练。传统的初中数学课堂教学中,教师多用反复讲解,反复灌输,反复练习这些方法,虽然也能起到一定的效果,不过这些传统的方法过于呆板,且容易让学生反感厌学。现在的课堂教学中,学生是主体,我们应以培养学生兴趣为主,让学生自主学习,使其在不知不觉中建立空间思维。几何画板其自身的辅助功能可以让学生在动手中观察,帮助学生总结,还能进行验证推理,可以反复运用,是一款比较成熟的数学辅助工具。
  5.在小组演示交流中激发思维
  在初中数学课堂教学中,我们常遇到一个几何习题可能有多种解题思路,运用几何画板教师可以让学生先分组讨论,先组内演示,寻找解题思路,相互间交流,在运用几何画板去验证。这样的教学能充分调动学生的学习积极性,让学时的思维形成碰撞,提升学生独立思考和交流以及归纳总结的能力,让学生得以全面发展,学生在不断的自主学习训练中,数学空间思维能力也在不断地提高。
  在教学中几何画板只是一种辅助工具,需要我们教师不断的探索研究和实践总结其使用方法,再相互交流。只有这样我们初中的数学课堂教学才能不断地改革提高,为学生的全面发展更好的服务。
  四、结语
  综上所述,随着当代科技日新月异的进步,课堂教学对我们教师的要求越来越高。通过我们中学的教学改革实践证明,几何画板对于学生对数学概念的理解,解题思路的训练,空间思维的建立,动手能力的培养,以及创造力的培养都有显著的作用。我们只有不断地探索,不断地学习,适当改变一些不合时宜的传统教学方法,利用好新的教学辅助工具,才能为新时代培养更多的人才。
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