“幾何畫板”是一種適合數(shù)學教師和學生進行數(shù)學教與學的工具性軟件。它可以調動學生積極參與,加深對數(shù)學概念的深層理解,拓寬數(shù)學能力的培養(yǎng)途徑。然而,時至今日,數(shù)學探究教學在具體實施中仍存在諸多問題。究其原因,主要在于在數(shù)學探究教學中實現(xiàn)探究活動的方法落后,主要還是一支筆、一張紙,這嚴重抑制探究教學應有價值的發(fā)揮及師生的互動。因此,結合數(shù)學探究教學中教師的角色與探究活動的手法,就“幾何畫板”與數(shù)學探究性教學的整合作了一些探討。
先解釋一下“幾何畫板”和整合這兩個概念?!皫缀萎嫲濉苯Y合到教育中來講,是指以“幾何畫板”為操作平臺,運用現(xiàn)代教育理論和“幾何畫板”的作圖、計算、動畫等特殊功能,通過“幾何畫板”這個操作平臺,教師對教學的過程和內容進行設計、開發(fā)及學生對教學的過程和內容進行合作研究、自主探索,以實現(xiàn)教與學的優(yōu)化的理論與實踐。
所謂整合就是根據(jù)學科教學需要,充分發(fā)揮計算機及相應軟件的工具性功能,使其融入學科教學中,從而提高教學質量,促進教學改革。整合并非是將計算機與所有學科結合,也不是用來解決教學中的所有問題,而是從實際出發(fā),尋找最佳結合點,突出教學重點、解決難點、探索規(guī)律、啟發(fā)思維。
下面主要結合數(shù)學探究教學的操作,就數(shù)學探究教學與“幾何畫板”是如何整合的,談談自己的一些做法。
一、利用“幾何畫板”創(chuàng)設情景,改善認識環(huán)境
根據(jù)思維心理學,解決者根據(jù)所提供的信息,形成一個關于問題的內部表征,稱之為“問題表征”。問題表征受問題中信息呈現(xiàn)方式的影響,也受問題解決者已有知識的影響。即有效地表征問題有利于問題的解決。由于“幾何畫板”能動態(tài)地展示幾何圖形和現(xiàn)象,并能通過“度量”的手段的關系直觀量化地呈現(xiàn)出來。這為學生認知創(chuàng)設了一個動態(tài)、量化的場景,改變了傳統(tǒng)幾何學習中靜止、定性的學習方式,更有利于學生觀察、比較圖形元素間的關系,更有利于學生發(fā)現(xiàn)和理解幾何現(xiàn)象的本質屬性。
二、利用“幾何畫板”演示過程,化抽象為形象
數(shù)學雖然來源于實踐,但其內容具有抽象性,為幫助學生掌握理解,需要將這些內容形象化、具體化、直觀化。例如:學生對理解“鄰補角的平分線互相垂直”這個命題存在一定的困難,要證明這個命題對初學幾何的學生來說更是無從下手。利用“幾何畫板”教學時,先畫平角∠AOB,過點O任意作一條射線OC,作∠AOC和∠BOC的平分線分別是OD、OE,再用度量工具度量∠AOC、
∠BOC、∠COD、∠COE,并顯示在屏幕上,然后用“計算”工具計算∠COD與∠COE的和。這樣命題的正確性就顯而易見了,進一步拖動點C,雖然所度量的四個角的大小都發(fā)生了變化,但∠COD與∠COE的和并未發(fā)生變化。這樣通過觀察這些數(shù)據(jù)的變化,有助于學生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,加深對命題的理解。有了動態(tài)、定量的認識作為基礎,再定性地證明也就成為一件比較容易的事了。
三、利用“幾何畫板”作為探究教學的工具,促進學生整合資料、合情猜想數(shù)學素質的提高
探究性學習所倡導的自主學習和實踐操作拓展了學生學習知識、發(fā)展能力的范圍和途徑,為學生提供了更多的發(fā)展機會和充分的自由,使學生成為學習過程中名副其實的主體。另外,數(shù)學教材由于種種原因,不可能較全面展示某個數(shù)學對象的所有性
質,為此,如果教師能有意識引導學生開展“探究性教學”,揭示其中的豐富內涵,則將有助于針對性地解決高考試題“源于課本,高于課本”的原則,為高考取得好成績打下基礎。
四、利用“幾何畫板”作為得出結論的窗口,建立平等互動的新型師生關系
學生通過“幾何畫板”對資料進行組織、分析與概括,并結合已有知識和經驗,從而得出結論。在此階段,教師主要充當方法指導者的角色,從理論上和實踐上向學生講解得出結論的方法。
具體做法如下:學生通過自己動手實驗并對整個實驗過程和結果進行分析,從而得出結論。在這一過程中,教師應進行恰當?shù)膯l(fā)誘導,并將時間和空間讓給學生,以學生自主探究為主,學生要想方設法對猜想和方案進行邏輯推理、合理論證,支持或推翻猜想或方案。對學生的探究成果進行歸納評價,引導學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、得出結論、提煉數(shù)學思想方法。
在師生通過“幾何畫板”探究過程中,教師不再作為知識的權威將預先組織的知識系統(tǒng)傳遞給學生,而是與學生共同展示探究知識的過程。首先,學生是研究的主體,學生自行設計課件、自主進行問題研究,創(chuàng)造能力、創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng)。其次,教師為有效指導學生,需要揣摩、理解學生的思路,然后根據(jù)學生的思路進行數(shù)學方法論等方面的指導和幫助,但不過多介入,給予學生充分活動和展示才華的空間,這時學生才真正處在與教師平等的地位,可見,“幾何畫板”與數(shù)學探究教學的整合創(chuàng)造了師生處于平等互動地位的獨特空間。
參考文獻:
章建躍.數(shù)學學習論與學習指導.北京:人民教育出版社,2001.
(作者單位 江蘇省常州市新北區(qū)呂墅中學)