利用信息技術輔助數學課堂

唐曉文

建構主義認為：人認識的本質是認識主體在一定的社會環境下，通過自己的經驗，能動地構建對客體的認識。數學建構觀的三個主要觀點是：（1）數學學習是認識主體對數學知識的認識過程，學生是構建活動的行為主體。教師應讓學生主動參與構建過程，而不能反客為主，把學生作為被“灌輸”的“容器”。（2）構建過程依賴于各認識主體已有的認知結構。學生將通過各自的經驗，經過不盡相同的“同化”或“順應”過程，構建起新的可以容納新客體的認知結構。（3）認識主體的構建活動將受到外部環境的制約與影響，如學習內容、認識手段等。教師應當好“編劇”和“導演”，努力優化學生的構建環境。

根據數學教育建構觀，結合數學軟件幾何畫板，本人設計了余弦定理（第一課時）教學方案。以下是主要教學過程：

一、創設問題情境

1、現實問題

因為某種實際需要，需測量圖（1）（我校教學樓）中A、B二點間的距離。如何測量？S：在圖中取點C，使三角形ABC成直角三角形，則可以用勾股定理求AB的長度。

T：由于墻角處突出，構造不出直角三角形，現在測得AC=5米，BC=3米，∠ACB=80度，問如何算AB的長度？

2、現實問題數學化和一般化

數學化：在△ABC中，已知邊AC=5米，BC=3米，

∠C=80度 ，求AB。

一般化：若△ABC為任意三角形，已知BC=a，AC=b及∠C，求AB邊長c。

（說明：建構主義認為，學習總是與一定的社會文化背景即“情境”相聯系的，學生在接近實際的情境下進行學習，利用生動、直觀的形象有效地激發學生的興趣，使之主動發現、探索。）

二、實驗觀察、猜想、驗證

1、 實驗觀察

如圖（2），在幾何畫板中用度量功能測出a、b、c及∠C的大小，拖動圖中A、B二點，觀察c與a、b及∠C的關系。

觀察結果：c的大小隨著a、b的變化而變化；當∠C 變大時，c也變大；變小時c也變小。

（說明：用幾何畫板可以把實驗引入數學，使學生由“聽數學”轉為“做數學”，從被動學習變為主動發現探索。）

T：在圖（2）中，若∠C為特殊角 、 、 、 、 時，能不能把c求出來？

分四組進行討論結果如下：

第一組：

= ， ；在 =

，即 。

類似地，第二組：

第三組：

第四組：

當∠C= 時，則 =

2、猜想驗證

（1）猜想

T：通過上述∠C是特殊角時的討論，請同學們猜測當∠C為一般角時，c與a、b及∠C有怎樣的關系。

S：

（說明：此處運用數學建構觀進行教學的初步成果。建構活動更深遠的意義在于：學生理解研究問題的一種方法：從特殊到一般。）

（2）驗證

如圖（2），在幾何畫板中，用度量功能算出 和 的大小。拉動點A及B改變a、b及∠C的大小，觀察 和 是否相等。觀察結果：二者恒相等。

（說明：數學要實驗，但不能沒有“數學化”，在數學中只有通過邏輯證明得出的命題才是數學真理。）

三、證明

1、向量法

T：能否用向量法證明等式 ？

啟發：式子 中的a、b、c與向量中的什么量相對應？

證明：

即：

2、解析法

T：證明 ，實際上就是求A、B二點間的距離，我們可以通過什么方法來求二點間的距離？

S：二點間的距離公式

T：二點間的距離公式涉及到點的坐標，所以需要建立直角坐標系，如何建立坐標系使運算最簡單？

S：如圖（3）以CB所在的直線為x軸，過C點垂直于CB的直線為y軸，建立如圖所示的坐標系，則A、B、C三點的坐標分別為：

即：

（說明：教師的提問啟發是作為“編劇”和“導演”的教師，給認識主體創設優化認識環境。目的是幫助學生借助向量模的坐標表示二點間距離公式的認知，去“同化”AB的長度。）

四、課堂小結：1、證明定理；2、余弦定理；3、余弦定理的作用。

五、布置作業：課本P134：6、7

這是一堂數學教學改革的探索課，在建構主義理論的指導下，使用計算機優化教學環境、合理使用教材、改進教法、提高課堂效率等方面做了新的嘗試。

用幾何畫板輔導中學數學教學可以創造一種新的教學模式。這種教學模式，不再有老師滔滔不絕地講，代之以師生一起“做數學”，打破了傳統的“教師講授—模仿練習—強化記憶測試講評”的“講、練、記”教學模式，改變為“問題—實驗—觀察—分析數據—會話、協商—得出結論—證明—練習—回顧小結”的新模式；教師由傳統的知識的“講述者”，信息的“傳播者”，教學活動的“領導者”轉化為學生學習活動的“引導者”、“設計者”和“合作者”，學生從傳統的“文字學習”發展為“電子學習”，從接受灌輸的被動地位轉變為有機會參與教學、參與操作、發現知識、掌握知識的學習主人。

【參考文獻】

[1].王芝平.圖形技術支持下的數學探索.北京：數學通報，2004年第2期，P33

[2]方立德.數學建構觀與正弦型曲線 的教學設計.浙江：特級教師教學論文薈萃，P263