幾何畫板在提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力中的應(yīng)用

袁榮斌

摘要：幾何畫板作為一種先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)，若將其運用到數(shù)學(xué)教學(xué)中，能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，真正體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)課堂中“學(xué)為中心”的思想。研究還展示了此種運用的教學(xué)模式，主要表現(xiàn)為五個過程，即創(chuàng)設(shè)情境、自主探究、交流研討、知識建構(gòu)及反思拓展，并輔以相關(guān)的案例加以說明。

關(guān)鍵詞：幾何畫板;學(xué)為中心;自主學(xué)習(xí)能力

一、問題的提出

（一）幾何畫板

幾何畫板軟件是由美國 Key Curriculum press 公司制作并出版的幾何軟件，它通過點、線、圖為基本元素，經(jīng)過變換、組合、構(gòu)造、計算等，顯示出較為復(fù)雜的圖形，從而輔助數(shù)學(xué)課堂準(zhǔn)確地展現(xiàn)幾何圖形，揭示幾何規(guī)律，動態(tài)呈現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)與生成過程。同時，在現(xiàn)代的課堂中加入幾何畫板，還能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的思維積極性與創(chuàng)造性，潛移默化地培養(yǎng)他們自主發(fā)現(xiàn)問題、探討問題、解決問題的自我學(xué)習(xí)能力。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

隨著教育改革的不斷深入，學(xué)生的課堂主體意識越來越受到重視，在課堂中，應(yīng)大力發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自主性、獨立性、創(chuàng)造性等主體性價值以及學(xué)習(xí)資源的作用。

那么，究竟何為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力呢？簡單的說，這是一種綜合的能力，要為學(xué)生提供問題的情境，讓學(xué)生通過探究事物、現(xiàn)象和觀點而自主地獲得知識并形成探究技能和最終獲得提升的過程。這是學(xué)生獲得新知識的一條有效途徑，學(xué)生主動參與，根據(jù)自己的猜想和假設(shè)，在相關(guān)理論的指導(dǎo)下，對要研究的問題進(jìn)行探討，并獲得創(chuàng)新思維的發(fā)展，自主建構(gòu)知識體系。

（三）實現(xiàn)的條件和目標(biāo)

為了將幾何畫板的功效發(fā)揮到最大，首先要借助多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，主要包含：學(xué)生每人一臺計算機，也可一小組一臺計算機，但小組人數(shù)不可過多;一臺多媒體教師機;一臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實現(xiàn)學(xué)生與教師之間的交流，可以互相發(fā)問和討論;一臺投影儀等。

有了良好的硬件設(shè)備，加之完善的教學(xué)設(shè)計，教師的有效引導(dǎo)和“學(xué)為中心”的思想，最終讓學(xué)生通過自主探究活動來回答問題和完成任務(wù)，并在此過程中，參與知識的獲得過程，強化數(shù)學(xué)思維，提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，掌握知識和技能，最終提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績。

二、利用幾何畫板提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)模式

結(jié)合現(xiàn)階段普通高中數(shù)學(xué)課堂特點及高中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，利用幾何畫板提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)模式基本流程如下：創(chuàng)設(shè)情境——自主探究——交流研討——知識建構(gòu)——反思拓展。其中，創(chuàng)設(shè)情境是必要條件，自主探究是核心環(huán)節(jié)，交流研討是重要途徑，知識建構(gòu)是過程目標(biāo)，反思擴展是發(fā)展目標(biāo)，具體如下：

（一）創(chuàng)設(shè)情境

興趣是最好的老師，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師應(yīng)借助各種直觀手段，創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的有利于啟迪學(xué)生思想探究的問題，從而引導(dǎo)學(xué)生思考和想象，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情。當(dāng)然，所設(shè)置的問題或材料不可偏離學(xué)生實際，不可過分拔高，要消除學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的畏懼感，從而最大程度地吸引學(xué)生，提升學(xué)生的參與性。

（二）自主探究

自主探究是模式中的核心環(huán)節(jié)。由于幾何畫板把數(shù)學(xué)實驗引進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)，這無疑給學(xué)生增加了許多動手的機會，在幾何畫板的幫助下，學(xué)生從聽數(shù)學(xué)變?yōu)樽鰯?shù)學(xué)，甚至是探究數(shù)學(xué)，從曾經(jīng)被動的學(xué)習(xí)變成主動的獲取知識，學(xué)生嘗試著觀察、實驗、演示。在此過程中，學(xué)生會對所要探討的數(shù)學(xué)問題首先產(chǎn)生猜想，然后通過實驗去驗證，當(dāng)然，探究的過程不可能一帆風(fēng)順，探究過程實際是一個“猜想——實驗——猜想”的過程。

（三）交流研討

思想的碰撞往往能激發(fā)出更美的火花，經(jīng)過一段時間的探究，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流，分享探索中遇到的問題。

而對于探究中共同存在的問題，教師可以進(jìn)行集中指導(dǎo)，學(xué)生已懂的不講，學(xué)生自己學(xué)了還不會的師生一起討論著講。對于最終生成的問題應(yīng)通過總結(jié)和歸納來增強知識的系統(tǒng)性，從而提高元認(rèn)知能力。通過交互、評價，達(dá)到共同學(xué)習(xí)，共同提升的目標(biāo)。交流既開闊了學(xué)生的視野，也為師生的共同活動及教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的及時跟蹤評價、及時反饋提供保證，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

（四）知識建構(gòu)

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是意義的主要構(gòu)建者。但在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師在講授概念時往往缺乏學(xué)生足夠的活動與實驗，教師往往用自己的講解替代學(xué)生對于知識的自主建構(gòu)，正因如此，學(xué)生最終獲得的知識是干癟的，思維材料也十分貧乏。所以在教學(xué)過程中，教師要合理運用幾何畫板，使學(xué)生在實際情境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，并應(yīng)充分利用多種方式，展示知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感，幫助學(xué)生構(gòu)建新的知識體系。

在運用幾何畫板的過程中，通過學(xué)生親自制作過程，參與動態(tài)顯示，可以控制過程并更好地揭示問題的性質(zhì)、規(guī)律及事物之間的聯(lián)系。通過不斷的交流探討，在生生、師生思維成果的基礎(chǔ)上達(dá)到對所要探討的問題較深刻、全面的理解，從而完成對所學(xué)知識的建構(gòu)，定義也掌握地更深刻。

（五）反思拓展

反思是一種手段，能幫助人們整改問題，升華經(jīng)驗。對于課堂中的探究、演示、交流及收獲，若能通過反思，將對之后開展類似的探究起到重要的促進(jìn)作用。這種反思，可以是教師引導(dǎo)下的反思，成為課堂的一個環(huán)節(jié)，也可以在課后以幾句話的形式記錄在課堂收獲中。

同時，為了使在上一階段所獲得的知識建構(gòu)更牢固，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納、概括，理清概念，最終納入自身的數(shù)學(xué)知識網(wǎng)中。并可以輔以適當(dāng)?shù)牧?xí)題加強鞏固，也可擴寬所得的知識，引導(dǎo)學(xué)生做類似問題的引申思考。

以上就是該教學(xué)模式的五個過程，但這些過程只是基本和相對穩(wěn)定的，并非僵化而一成不變的。

三、總結(jié)

基于《幾何畫板》的數(shù)學(xué)教學(xué)是一種新型教學(xué)模式，通過實踐，可以有效提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。然而，這是一個長期而系統(tǒng)的工作，要將其效果最大化，有賴于教師和學(xué)生的共同努力。

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