謝穩(wěn)兵

摘 要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其對教育領(lǐng)域也產(chǎn)生較強的影響，在融入教學(xué)環(huán)節(jié)的過程中也經(jīng)歷了產(chǎn)生、發(fā)展、整合、創(chuàng)新四個階段，使得教育教學(xué)效率和質(zhì)量得到突破性提升。而作為GeoGebra這種跨平臺自由組合的學(xué)習(xí)軟件，它涵蓋了圖形、表格、代數(shù)、幾何、統(tǒng)計、微積分等知識，在初中圖形與幾何教學(xué)中使用該學(xué)習(xí)軟件，能夠有效提高教學(xué)的質(zhì)量和效率，進而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：幾何圖形;初中數(shù)學(xué);GeoGebra;情境

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）08-0042-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.08.019

GeoGebra具有較強的變量處理能力，其中涉及的變量可以是一個點坐標、向量、角度或數(shù)字，也可以是在對函數(shù)進行積分、微分的情況下，對函數(shù)的極大或極小值進行計算等等。因此，GeoGebra可以說是數(shù)形結(jié)合的利器，能夠?qū)?shù)學(xué)知識中數(shù)與形的內(nèi)在關(guān)系進行直觀展示，以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)分析思考能力，也可以通過GeoGebra軟件的可視化操作，簡化數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效率。

一、創(chuàng)設(shè)情境，簡化探索

數(shù)學(xué)知識本就具有較強的抽象性和邏輯性，尤其初中階段的數(shù)學(xué)知識具有一定的難度，導(dǎo)致學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸情緒。因此，教師可以利用GeoGebra學(xué)習(xí)軟件，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，以此簡化數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)主體意識。GeoGebra這一教學(xué)軟件能夠為學(xué)生從不同維度創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，以此幫助學(xué)生完成數(shù)學(xué)感性認知向理性認知的轉(zhuǎn)換。教師可以利用GeoGebra軟件為學(xué)生展示一個立體幾何實物圖像，并要求學(xué)生對圖形的內(nèi)角和進行計算。同時，教師可以對學(xué)生進行引導(dǎo)，比如可以運用輔助線的方式對三角形進行分割，并以此為依據(jù)計算內(nèi)角和[1]。再者，教師還可以利用GeoGebra對學(xué)生展示不同形狀三角形的不同分法，這種直觀性和動態(tài)性均較強的教學(xué)模式，能夠幫助學(xué)生理解這部分知識內(nèi)容，也完成抽象的數(shù)學(xué)知識向形象數(shù)學(xué)知識的轉(zhuǎn)換。在此基礎(chǔ)上，教師可以幫助學(xué)生歸納數(shù)學(xué)公式，促使學(xué)生熟悉數(shù)學(xué)公式的產(chǎn)生過程，易于學(xué)生理解和認知。此外，教師也可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)與生活具有較強關(guān)聯(lián)性的數(shù)學(xué)問題學(xué)習(xí)場景，并將這一教學(xué)場景進行繪制。由于這類數(shù)學(xué)問題相對較難，單純以講述法的方式開展教學(xué)活動難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而這種故事情境法能夠調(diào)動學(xué)生的好奇心，促使學(xué)生自發(fā)自覺地思考數(shù)學(xué)問題。教師可以在此基礎(chǔ)上為學(xué)生導(dǎo)出數(shù)學(xué)問題，并用簡單的線段模式為學(xué)生展示問題的精髓部分，讓學(xué)生通過對比性學(xué)習(xí)，加深對所學(xué)知識的印象，整體提升自身的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

二、強調(diào)觀察，易于理解

人們認識世界的主要途徑是對這個世界進行觀察，而這也是研究科學(xué)問題的一種重要方式，通過觀察能夠?qū)ψ陨淼母行越?jīng)驗進行豐富，并通過認知抽象性較強的問題，提高自身的理性思維能力。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師大都以講述法對已經(jīng)形成的公式、定理進行講解。這種單純以推理演繹的方式不易于學(xué)生理解問題內(nèi)涵，而運用GeoGebra軟件對學(xué)生進行教學(xué)引導(dǎo)，能夠以直觀的形式展現(xiàn)數(shù)學(xué)知識，可以幫助學(xué)生更加深入地對數(shù)學(xué)問題進行理解和領(lǐng)會。結(jié)合主題性數(shù)學(xué)問題教學(xué)進行分析，教師可以在繪圖區(qū)域根據(jù)數(shù)學(xué)問題的具體要求，繪制相關(guān)圖形，并親自動手對幾何圖形的長度、角度等進行科學(xué)測量，得出準確的數(shù)據(jù)。教師還可以利用GeoGebra對幾何圖形進行隨意變換，促使學(xué)生了解幾何概念的產(chǎn)生過程，有助于學(xué)生對幾何問題的理解，鞏固相關(guān)知識點[2]。此外，教師還可以通過GeoGebra將圖形與角度的關(guān)系進行充分展示，讓學(xué)生能夠觀察圖形的動態(tài)變化，以此有助于學(xué)生鞏固理解幾何問題。

三、結(jié)合信息，提高效率

目前，關(guān)于GeoGebra相關(guān)的數(shù)學(xué)教育資源十分豐富，教師完全可以利用本軟件引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論知識，并在動手操作的過程中解決數(shù)學(xué)問題，讓學(xué)生從感性和理性兩個層面認知數(shù)學(xué)問題。同時，由于GeoGebra軟件可以在課堂、課后兩個層面幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，因此教師可以采取線上、線下相結(jié)合的模式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師大都以課本或PPT為依據(jù)，以鑲嵌的模式對學(xué)生進行圖形展示。這種照本宣科的教學(xué)模式，雖然也為學(xué)生呈現(xiàn)了數(shù)學(xué)圖形，但圖形屬于靜態(tài)畫面，并不具備靈活性，學(xué)生難以直觀形象地理解數(shù)學(xué)問題?；诖?，教師可以利用GeoGebra集文本、圖片、視頻等于一體的模式，將問題的理論知識以形象化的方式展示出來，讓學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)問題形成基礎(chǔ)認知。教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生嘗試從基礎(chǔ)的拼圖知識學(xué)起，幫助學(xué)生將幾何基礎(chǔ)理論知識轉(zhuǎn)換為生動形象的圖形知識，并進行動手實作演繹，進一步提高學(xué)生的思維能力。在課后環(huán)節(jié)，教師可以利用七巧板開展教學(xué)活動，并要求學(xué)生利用七巧板拼接成一個不存在縫隙的圖形，這種教學(xué)活動能夠增強學(xué)生的主體意識，幫助學(xué)生對幾何圖形問題開展深度思考。同時，教師還可以利用GeoGebra的交互功能，讓學(xué)生在家庭中開展相關(guān)數(shù)學(xué)知識的交互學(xué)習(xí)，為學(xué)生構(gòu)建立體交互式學(xué)習(xí)模式，可以促進學(xué)生從更加多維的視角對數(shù)學(xué)知識形成理解，學(xué)生可以通過信息技術(shù)的互動性，發(fā)表自身見解，并聽取其他學(xué)生的意見，以此滿足初中階段學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情感需求。而且，交互式學(xué)習(xí)模式突破了時空拘泥，等于延長了課堂教學(xué)時間，這為學(xué)生贏得了更多的學(xué)習(xí)機會，真正實現(xiàn)量變到質(zhì)變的突破，也能夠通過交互式學(xué)習(xí)形成“以人之長，補己之短”的學(xué)習(xí)氛圍，凸顯GeoGebra的教學(xué)價值，為學(xué)生營造更加多元化的學(xué)習(xí)模式。

四、多元結(jié)合，拓展思維

初中階段的數(shù)學(xué)知識分為一般化數(shù)學(xué)知識和特殊化數(shù)學(xué)知識。通常一般化數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)目的在于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的規(guī)律、法則、性質(zhì)、原理，同時一般化數(shù)學(xué)思維模式也是對數(shù)學(xué)問題進行獲取的有效途徑。在對數(shù)學(xué)問題進行解決的過程中，學(xué)生需要對數(shù)學(xué)問題進行思考，而教師需要鼓勵學(xué)生在這一基礎(chǔ)上跳出思維局限，從不同視角去思考這種一般性的數(shù)學(xué)問題，以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)發(fā)散思維能力[3]。同時，由于特殊的數(shù)學(xué)問題較比一般性數(shù)學(xué)問題的思考難度大，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生先思考一般性數(shù)學(xué)問題，再去思考特殊性數(shù)學(xué)問題，以此促進學(xué)生的理解能力得到有效提升。而特殊性數(shù)學(xué)問題在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用在于對一般性數(shù)學(xué)問題進行實驗，它具有易行、簡便的特點，更是一種以退求進的思維模式，能夠幫助學(xué)生有效解決數(shù)學(xué)問題。比如，在學(xué)習(xí)證明類數(shù)學(xué)問題的過程中，教師可以利用GeoGebra軟件引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題進行自主探究，以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)自主思維能力，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)分析主體意識。教師還可以利用GeoGebra對學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題，并鼓勵學(xué)生利用軟件的實作功能，在屏幕上進行自主移動數(shù)學(xué)圖形上的點，并對移動過程及與之相關(guān)的內(nèi)容進行觀察，以此通過動手實作的方式一目了然地看到數(shù)學(xué)問題的動態(tài)表現(xiàn)模式，以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)觀察能力、分析思考能力。同時，教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生利用GeoGebra分析本數(shù)學(xué)主題問題中的一般數(shù)學(xué)問題，并在提高學(xué)生的數(shù)學(xué)自主思維意識、鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力后，再利用GeoGebra對學(xué)生進行引申性數(shù)學(xué)教學(xué)引導(dǎo)。教師可以鼓勵學(xué)生分析特殊化數(shù)學(xué)問題，以此讓學(xué)生可以從多元角度思考數(shù)學(xué)知識，使學(xué)生的數(shù)學(xué)問題解決能力可以得到突破性提升。同時，教師還可以利用GeoGebra對學(xué)生開展教學(xué)實際引導(dǎo)活動，可以讓各組學(xué)生在本組內(nèi)對同一類數(shù)學(xué)問題進行探討，以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)合作學(xué)習(xí)能力。各小組可以在討論后，在班級層面開展對數(shù)學(xué)知識計算過程的分析闡述，以此建立組間互動學(xué)習(xí)模式，學(xué)生可以將利用GeoGebra學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程，已經(jīng)分析思考的步驟以語言的方式在班級進行展示，然后將數(shù)學(xué)知識的分析思考過程進行展示，以此在完成理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，再對數(shù)學(xué)知識的實踐運用能力進行提升，使學(xué)生的數(shù)學(xué)一般化知識點和特殊化知識點都能進行系統(tǒng)的認知，使學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)能力可以通過組與組之間的交流，達到有效提升數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)核心素養(yǎng)的目的，也可以凸顯出GeoGebra的教學(xué)價值，簡化教學(xué)難度，提高學(xué)習(xí)興趣，真正實現(xiàn)初中階段學(xué)生幾何圖形學(xué)習(xí)能力的提高，確保數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)能夠得到整體提升的教學(xué)目的。

總而言之，在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以引入GeoGebra軟件引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，并利用本軟件將抽象化的數(shù)學(xué)知識以生動、形象的方式對學(xué)生進行呈現(xiàn)，以此簡化數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)難度，調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，進而為學(xué)生構(gòu)建分析、思考、實作的體系化數(shù)學(xué)知識信息化學(xué)習(xí)模式，使學(xué)生能夠從多元角度理解數(shù)學(xué)概念、運用數(shù)學(xué)知識，也能確保初中階段數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效率的大幅提高。

參考文獻：

[1]? ?趙曉鐘.基于GeoGebra軟件的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)研究[J].學(xué)周刊，2020（36）：57.

[2] 張亞芹.基于GeoGebra軟件的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)研究[J].數(shù)理化解題研究，2020（32）：24.

[3] 李曉紅.GeoGebra在初中圖形與幾何教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].山東師范大學(xué)，2019.

[責(zé)任編輯 杜建立]