运用几何画板促进初中数学深度学习的实践研究

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谭振生

长岭县巨宝山镇第一中学(吉林省松原市131533)

摘要

信息技术不断发展,推动教育领域融入各类技术工具。几何画板这款功能强大的数学软件已广泛应用于初中数学教学之中。它不仅助力学生理解几何概念,更能在动态演示与交互操作中激发学生的空间想象力,并在无形中唤醒学生对学习的强烈好奇,促成深层次的学习悄然发生。本文力求探析如何利用几何画板优化初中数学课堂,提升学生的深度学习能力,具体探讨该软件在数学授课方面的实际运用方法,希望能从中找到有效切入点。


关键词

几何画板;深度学习;初中数学;互动教学

正文


在传统初中数学课堂上,教师通常依靠板书与教材里的静态图形讲解几何知识,这种方式虽有亮点但存在短板。在这种模式下,学生难以借助动态和多角度的方式消化几何概念。随着教育技术创新的提速,像几何画板这样的先进工具逐渐成为改良教学方式的新选择。这种工具集图形绘制、动态操作和互动展示于一体,为学生搭建了一个更直观生动的学习环境。它能帮助学生在探索和实际操作中更接近几何学的核心。

一、几何画板在初中数学教学中的应用 

(一)几何概念的教学

几何画板出现在初中数学课堂上,确实让几何概念的学习变得生动起来,它把图形的生成与变化以动态形式展现,学生们一眼就能抓住形状与性质之间的微妙关联,那些原本看起来晦涩的基本概念此刻显得亲切许多。不仅如此,这个工具更像是一个可以动手实验的平台,在挪动、拆散或者重组各种图形时,定理的验证、规律的发现都会成为一种自然流露的过程。某种程度上,这些摸索也有助于培养学生的抽象思考力[1]。在反复探索下,几何间的联系逐步明朗化。这种自我发现则有助于深化对整体知识网络的构建。通过图像可视化和即时交互的操作环境,那些复杂的难题似乎都自动降了一个层级,变得直接可读可感,当然也更容易吸收和解决。

(二)几何定理的证明

几何画板在初中数学几何定理证明中起着独特作用,教师利用此工具使定理推导变得直观生动,学生可动态调节图形,观察并探讨定理在不同条件下的应用情况,自主发现和验证定理解读过程自带探究属性。这不仅便于深入领悟定理本质,而且潜移默化地磨炼了学生的数学思维与推理能力。画板的互动可视化让艰涩定理显得立体而鲜活,学生在操作体验中抓住定理精髓,这种情境不仅能提升求知热情,还能拓展数理思路,深化学习节奏,不觉中断。

二、几何画板促进深度学习的策略

(一)建设动态几何模型

运用几何画板搭建动态几何模型是推动初中数学深度学习的有效手段,教师可通过几何画板创建可变的几何模型。学生在图形变动中直观感知数学概念,也可以调整图形参数,实时观察图形属性的响应变化,这样的互动形式使得几何定理和概念的本质得以展示。同时带动空间想象与逻辑推理能力的提升,几何模型的变化激发了学生的研究兴趣,并且引领学生主动参与数学学习,让数学规律逐步融入学生的思维体系。

例如,初中数学人教版提到“与三角形有关的线段”时,教师们借助几何画板搭建起一个动态几何模型。各种类型三角形以及内部的中线、高线和角平分线等关联都被直观地铺展开来,这对学生啃下这些几何概念很有帮助。几何画板开启动态展示后,学生们像置身一场几何剧场,能看到各个线段动态流转的情形,比如中线在不同形状的三角形里呈现出各种特性,这就悄无声息地加固了对定理和性质的理解根基,顺带还能扩充学生们的空间想象能力,点燃探索几何之谜的好奇火花,在此过程中,三角形线段相关的深度学习进程自然也被进一步驱动起来。

(二)激发学生的探索精神

以几何画板促进初中数学深度学习,无疑是点燃学生探索欲望的有效法门。这个工具兼具动态化和交互性优势,能使学生亲自参与图形变动的过程,不经意间提升学生对数量与图形关系的关注度。在实际操作中,规律与结构会渐渐显现出它们的面貌,学生也借此锤炼出问题探究与解决能力。局面自然展开,经过一连串摸索,抽象概念能够牢牢嵌入学生的思维,创新与批判性思考也在实践中悄然萌芽。交互式领域毫无边际地提供着高频实验空间,令求知者可以放胆试错并无畏地发起挑战。这样的探索途中逐渐孕育形成了一种对知识永无止境追求的探索方式。方式。

例如,以初中数学人教版中“画轴对称图形”为例,几何画板成为撬动学生探索欲望的重要工具。在画板上展示一个简单图形后,动态演示其关于轴对称的特点,学生们可手动调节对称轴的位置或改变图形的形态,亲自试验对称原理。授课者在一旁引导学生观察轴变化时对称形状的表现转折,这种交互式探查令学生的直观理解加深,学生能更真切地体会轴对称的概念和特性。同时锻炼了独立思考与自主发现的能力,激发学生对数学研究的热切好奇,并将此转化为主动深入学习的动力。

(三)强化空间想象力训练

想以几何画板助力初中数学深度学习,不妨从增强空间想象力开始。几何画板的动态演示特性在其中扮演重要角色,赋予学生更直观的图形观察甚至互动改变的权限,这对立体思维的提升有着不可忽视的作用[2]。在传统纸笔解题模式下,那些晦涩难懂的空间概念知识,一旦经由几何画板呈现,原本繁杂的关系便得以清晰展露,好比几何形体、角度关联以及对称这些棘手之处均可轻松化解[2]。学生历经不断重复操作之后,与几何变化逐步熟络起来,相应地,一些核心技能如空间认知及迅速图像化的本领也会随之提升,使得学生在面对复杂问题时不再一筹莫展,进而对几何学的理解和认识愈发牢固。

例如,以初中数学人教版中“特殊的平行四边形”为例,教师借助几何画板呈现矩形、菱形或正方形等各类平行四边形,并动态展示它们在不同条件下的形态转变,这种操作具有重要意义。学生通过拖动和旋转图形,能更加直接地发现平行四边形的独特之处。整个活动不仅加深了学生对其性质的理解,还潜移默化地提升了空间想象能力。更为复杂几何问题的解答提供了方法上的支持,例如形状调整后空间布局思路的调整。这样一来,在直观教学下,深度理解的过程更自然也更深刻。

结论:几何画板作为现代化数学教学工具,融合了动态展示、交互操作与探索式学习,对于学生数学兴趣和能力的提升有显著作用。教师若恰当应用,则能打造更生动直观的学习环境,帮助学生深入理解数学概念并增强思维能力。然而,它的高效运用不仅依赖技术本身,还需要考量教师的操作熟练程度。未来需要通过课堂实践不断进行调整优化,以适配初中数学教学的实际需求,从而助力学生更加高效地完成知识吸纳。

参考文献

[1] 蒋月兰.浅谈运用几何画板促进初中数学深度学习的实践研究[J].新教育时代电子杂志(学生版),2023:108-110.

[2] 于柳.新课改下高中数学几何画板的有效应用[J].中华传奇,2020(4):132-132.

课题负责人:谭振生 课题名称:几何画板与初中数学教学整合的实践研究工作单位:长岭县巨宝山镇第一中学 课题立项单位:吉林省教育学会;立项时间:2025/4/1;立项编号:000208172752B


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