多元化的几何画板平台下数学实验教学的研究

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  随着信息技术的不断发展,“几何画板”已成为实现数学实验教学的一个重要途径,为学生的数学学习提供一个多元化的实验平台,实现从“学数学”到“做数学”的转变。“几何画板”自身独特的功能,让数学实验教学突破常规教学和教材的静态模式,让学生能真正地全程参与到数学实验中,但是如何在数学实验教学中更为有效利用“几何画板”多元化的平台是我们每个数学教师需要研究的一个问题,现在我将自己在课堂教学实践中的体会与思考行至成文,希望得到各位专家的指导和点拨。
  一、“几何画板”在数学实验教学中的优势
  传统的数学实验,由于技术的限制,只能利用实物模型或数学教具进行简单的手工实验,现今以“几何画板”为平台的实验教学是一种模拟真实的实验环境、展示图形运动过程的新型教学形式,它可以把一些抽象的理论概念具体、生动、立体地展现出来,能方便地用动态方式表现对象之间的关系,从而自然而然地重现定理、概念的发现过程,同时以“几何画板”为平台的实验教学能有效地激发学生的学习兴趣,使抽象、枯燥的数学变得直观、形象,使学生从害怕、厌恶数学变为乐意学数学,也能充分发挥学生的主体作用,让学生通过做“数学实验”去主动发现、主动探索,不仅有利于培养学生的逻辑思维能力、空间想象能力,而且还有效地培养了学生的发散思维和直觉思维。
  二、多元化的“几何画板”平台对数学实验的作用
  1.以“几何画板”为演示平台,演绎实验情境,让学生在过程中观察现象
  数学实验情境的创设不仅要精心设计,更要选择合理的媒体作为平台,才能吸引学生思考,引导学生钻研,启迪学生思维,提高学生学习数学的兴趣。而在实验教学中利用“几何画板”来创设实验情境,可以巧妙地利用“几何画板”的特点,合理运用文字与动画组合,使实验动态过程呈现得清晰、准确、全面,改变原来只凭学生想象的教法。不仅增强了教学内容的趣味性,最大限度地激发学生的学习兴趣,调动学生的求知欲望,又能让学生在实验演示的全过程中观察现象。
  2.以“几何画板”为探索平台,动手实验操作,让学生在变化中发现规律
  新课程提倡教师把教学重点放在揭示知识生成的过程中,教会人“发现真理”。因此在数学教学中,教师要放手让学生自己动手实验并进行探究,进而发现数学原理。“几何画板”具有图形功能和计算功能,且具有易操作性,通过对实验的全过程的动态展示,来展示事物的特征,从而帮助学生从动态的角度观察、探索和发现数学对象之间不变的数学规律。这样便于学生观察、思考,从实验情境中发现规律,提出猜想,进行探索,让学生体验知识生成过程,揭示知识内在规律。
  3. 以“几何画板”为检验平台,验证实验结论,让学生在操作中揭示结论
  在数学学习中,会遇到很多定理定义。并不是每个学生都能理解和接受,于是就有了质疑、猜想、进而找机会验证。特别是在学生根据观察到的现象,猜想结论,对于其中的数学解释还需要学生自己寻找,对结论的可靠性也有待严格的数学证明。这时教师可以利用“几何画板”的检验功能,它不仅可以揭示数学知识发生发展的生动过程,而且能够帮助学生揭示问题中的隐含条件,让学生发现蕴涵的数学规律,自主探索数学解释和数学证明,进而归纳结论,加深对数学的理解。
  三、对“几何画板”平台下数学实验教学实践的思考
  在“几何画板”平台下数学实验教学实践探索研究中,我认为仍存在如下的问题:①由于数学实验对实验条件的限制,学校还没实现学生人手一台电脑,无法真正开展人人参与的“几何画板”平台下数学实验教学。②部分数学教师对数学实验教学意义缺乏认识,观念还停留在类似于物理、化学的动手操作实验上。一部分年轻教师想利用“几何画板”开展数学实验课,但缺乏经验指导。③对于如何将数学实验课程内容和“几何画板”有效结合缺乏必要的研究和深入的挖掘。如何为学生的数学学习提供背景内容,为他们的学习提供可操作工具,让学生在数学实验过程中触摸教材,体验数学经历,参与数学操作,享受数学学习的快乐成为数学教师不断探索的方向。
  “几何画板”平台下的数学实验活动能化静为动、变抽象为具体、变演绎为实验、变传授为感悟,它除保留传统实验教学的许多长处外,还具有个别化和交互性两方面特点,从而具有独特的数学教学优势,不仅可以让学生直接参与实验教学,还实现了交流对象的可选化。在动手操作中学数学,这是一种新的信息技术和数学实验整合的教学模式,为学生今后的可持续发展打下良好的基础,对于改进教学、提高教学质量有着积极的作用。
  (作者单位:江苏省无锡市太湖格致中学)
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