幾何畫板優化初中數學教學的策略探究

摘 要：隨著教育的不斷改革，課堂教學越來越趨向于自由、開放式，傳統的教學方式已經不能適應信息時代的變化，而幾何畫板的出現化解了這一矛盾，幾何畫板作為一種教學輔助工具，在初中數學教學中發揮重要作用，本文主要結合幾何畫板在初中數學教學中的一些案例，從實現數形結合、探索幾何圖形的性質、優化統計教學這三方面論述其優勢所在。

關鍵詞：幾何畫板；數學；初中

幾何畫板作為一種課堂教學輔助工具，對初中數學教學成效的提升有很大的推動作用。數學是一門邏輯性較強的課程，對任課教師的要求較高，除了具備深厚的專業知識外，對空間想象、計算、歸納統計等基本能力也有較高的要求，而對于剛步入中學的學生，缺乏空間想象力，在幾何分析上存在理解障礙，此外，由于數學本身連貫性比較強，因此對部分知識點掌握不到位可能會影響整個階段的學習成效。幾何畫板的出現，有效地幫助教師突破了初中數學教學中的很多難關，它不但能將知識點、幾何關系、圖形的性質和變換規律更生動、清晰地展示給學生，還能激發他們對幾何知識的興趣，培養學生自學能力和習慣。因此，幾何畫板的探究工作對初中數學教學是非常有必要的。

一、 實現數形結合

實現數形結合是幾何畫板對初中數學教學最大的貢獻和創新，對于剛步入中學的學生而言，初次接觸幾何知識，對圖形缺乏認知，在空間理解存在一定的障礙。因此，在實際教學中，首先應該讓他們對圖形有較深刻的認識，并且能夠掌握圖形的特性、變化等要點，這就要求任課教師通過合理的，更容易讓學生接受的方式，把數形結合的思想傳達給學生。而傳統的黑板加粉筆的教法，對學生和老師都是極大的挑戰，老師需要將圖形抽象地概述為文字或數字，再傳達給學生，學生再利用抽象思維轉化為自己理解的樣子，這樣不僅增大了理解難度，還會出現很多理解誤區。而幾何畫板不僅可以展示各種圖形特性，還能演示圖形的變化規律等，讓學生在視覺上更加直觀地獲取知識點，較容易地實現數形結合的教學方法。

例如：初中數學課程中函數的引入，標志著課程內容已經由初等數學逐漸邁向變量數學，對初步接觸變量的學生而言，這是一種比較抽象的知識體系。因此，大多數學生在學習上存在很大的難度，而此時，運用幾何畫板就能輕松實現數形結合，讓學生直觀看到每一種函數的圖形變化規律。比如對最基礎的一次函數而言，老師可利用描點法繪制其對應圖形，然后運用幾何畫板演示一次函數圖形生成過程。很容易看到，圖形呈一條直線，并且，兩變量之間的變化關系，以及隨著變量的變化，圖形的變化趨勢都一目了然，在此過程中，不僅大大節省了教學時間，也提高了學生的學習興趣，從而使教學成效事半功倍。因此，幾何畫板輔助教學對數形結合教學方式的實施具有非常重要的意義，應大力推廣幾何畫板的使用，從而提升教學效率。

二、 探索幾何圖形的性質

幾何畫板較傳統教法的另外一個優勢，就是可以幫助學生探索幾何圖形的性質和變化規律。有研究表明，運動的圖形遠比靜止的圖形更富有吸引力，對于初步接觸幾何知識的學生，任課教師的教學重點就是讓學生對圖形有較深刻的認識，包括圖形本身的性質和它的變化規律。而傳統的黑板粉筆教學方式，讓圖形在展示一些基本規律時受到了限制，定格的圖形讓規律都被掩蓋，從而使學生的思考和學習具有較大的局限性，這就要求學生具備將抽象的函數變化規律轉化為代數運算的能力，而這對大多數學生來說都是很難完成的任務。因此就導致很多學生在學習函數這部分知識時，對概念模糊，對變化不清楚。而幾何畫板的出現，很好地解決了這一個問題，老師可以通過在幾何畫板上繪制圖形，制造生動的情景，讓學生直觀感受，更透徹地掌握知識點。

幾何圖形的基本規律是初中數學課程中的重點，如何能讓學生更容易、更透徹地掌握這些知識，是初中數學教學中一直想要突破的難點。利用幾何畫板可以形象生動地演示圖形規律，對課堂教學注入活力，進而促進學生對這些知識的吸收。例如：初中數學中勾股定理章節是極其重要的一部分課程，對于勾股定理的證明，任課教師可以借助幾何畫板輔助完成，幾何畫板中“度量-面積”可以直接計算出，以直角三角形三邊各自作為邊長的三個正方形面積之間存在數量關系，通過學生參與的操作和觀察，就能得出勾股定理，這不僅可以比傳統教學方式節省大量的作圖時間，留給學生更多時間去思考，讓學生通過自主學習、主動探索、總結歸納就能證明勾股定理，并且在此過程中，能讓學生在實踐過程中體會理論與實踐結合的重要性。因此，運用幾何畫板可以幫助學生掌握抽象的圖形規律。

三、 優化統計教學

雖然初中數學對統計學和概率學的教學要求不高，但是在實際生活中實用性較廣，因此在教學中應該予以重視。然而，由于統計學和概率學的課程，涉及大量的圖表，在實際教學中，存在很多困難，不僅浪費課堂教學時間，并且由于手繪誤差可能會造成信息誤區，而幾何畫板的畫圖功能剛好可以幫助任課教師解決這些問題，使學生更輕松地掌握這些知識點。

統計學和概率學在初中階段的課程并不是很復雜，但是圖表繪制較多，傳統教學中采用手繪的方法，不僅占用大量課堂時間，使教學時間安排過于緊張，影響學生的學習成效。此外，任課教師手繪圖形精度不符合要求，可能會讓學生獲取到不準確的信息，而利用幾何畫板就可以在較短時間內輕松展示扇形圖、直方圖、折線圖描繪的同一組數據，學生可通過這些精準的圖形展示更為透徹地掌握這部分知識。

四、 總結

幾何畫板的輔助作用對初中數學課程的教學發揮著重要作用，使教學成效有了很大的提升。幾何畫板不僅可以通過展示圖形特性和變化規律，讓學生在視覺上直觀地獲取知識點，從而實現數形結合的教學方式和學習方式，還可以幫助學生探索圖形的性質，加深對圖形的認知，此外，幾何畫板精準、快速的繪圖能力在統計學和概率學教學中也備受重視?？傊?，幾何畫板的引入大大提升了初中數學教學效率。

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作者簡介：

王艷亭，江蘇省昆山市兵希中學。endprint