基于建構主義理論下的GeoGebra輔助小學數學教學

潘寧利 趙平利

（張家港大新實驗學校 江蘇·張家港 215600）

進入21世紀以來，信息技術迅速發展，“互聯網+教育”逐漸走進大眾視野，它不僅是一種技術，其本質是一種思想的創新，其發展為現代化教育的發展帶去新的契機，多樣化的信息技術手段也給枯燥的課堂教學帶去新的活力、新的動力。

在信息技術與課堂的教學整合的實踐來看，呈現“炒得過熱、用的太少”的現象。一方面在新課標、國家政策、學校方針等方面都把利用信息技術進行教學改革作為一項重點任務。另一方面一線教師在實際操作的過程中除必需的教學競賽、上級檢查外，很少使用信息技術，造成教育資源閑置。在建構主義理論的指導下，教師的課堂教學要注重教學情境的創設和學生知識的生成，而GeoGebra恰恰提供了小學數學教學中所需的情境，其動態演示、數形結合等特點也促進了學生的知識的理解，幫助學生進行知識的建構。這二者的合理整合將會極大的改變傳統小學數學的教學形式，對傳統課堂教學帶去新的希望。因此，如何借助GeoGebra來提高教學效率，展現教育智慧，以變為教育廣大教育工作者十分關注的話題。

1 建構主義理論

建構主義的核心思想是在特定的情境中探索，在舊的知識基礎上建構新的知識，其理論自產生以來，便對教育教學產生了巨大的影響。在這一理念下，教師所要做的是為小學生知識的生成創造一種教學情景，這種教學情境應包含情景、協作、會話和意義建構，四個部分，以此來支持學生對小學數學知識的理解，從而達到知識的生成。

GeoGebra自問世以來便深受世界各國教師的喜愛，獲得全世界用戶的一致好評。它是一款包含“代數”“幾何”“概率”等功能的動態教學軟件，類似于國內的幾何畫板。2011年，北京師范大學的曹一鳴教授成立第一個有關GeoGebra研究的學院。人教版的數字教材引進了 GeoGebra軟件作為數學學科的專用工具。

2 GeoGebra輔助小學數學教學的優勢

2.1 創造情境、直觀教學

在小學階段，受學生心理特征的影響，對于抽象的知識如沒有教師有效的講解，學生很難理解，造成小學生在數學學習方面的障礙。GeoGebra是一款動態幾何教學軟件，具有動態演示、數形結合等的特性。它可以根據實際的課堂教學要求，進行資源的免費獲取或進行課件的創造設計，幫助小學數學營造一種直觀教學的環境，使抽象的數學知識表現形式更加豐富多彩、生動形象，為枯燥的小學數學課堂氛圍帶去活力，增強教學效果。同時，使小學生更有興趣的融入教學情境，樂于在這個情境中進行思考。

2.2 數形結合，便于理解

在利用GeoGebra進行數學知識探究過程中，其展現了數學教學中重要的數形結合思想。GeoGebra進行動態圖形變化時，在左邊的代數區，同時展示了數據變化窗口，對數據進行更改好，圖形也將隨著數據的變化而產生相應的變化，數形結合思想就如此體現出來。數形結合思想是中學數學重要的解題利器，也是今后其他理科學習中的重要思想，若在小學數學教學的過程中就有意引導學生的數形結合思想，對學生今后理科的學習有重要的啟發作用。

2.3 資源免費，探究教學

建構主義認為，學生不是學習的容器，知識也不是被動的傳授給學生，而是學生主動地探索知識。教師在這一過程中起引導、指導作用，為學習者構建情境，提供支持。GeoGebra軟件在一定程度上滿足了學生的意義建構和主動探索，主要體現在兩個方面：一、資源免費、合作分享。GeoGebra是一個免費的教學軟件，其資源對全世界開放。全世界的老師、學生可以在GeoGebra上分享自己課件，供全世界學習者進行免費下載，加深教師、學生之間的交流。二、數學實驗、自主探究。GeoGebra是目前具有中文版，頁面簡潔，操作簡單，上手十分容易。這給學生自學GeoGebra軟件提供了極大的便利，學生可以通過自己的學習，教師的教授等方式，主動地學習GeoG-ebra軟件，實現動態演示，自己去探索數學的奧秘，能夠極大提高學生的探索欲和興趣。

3 GeoGebra輔助小學數學教學策略

3.1 注重效率、輔助為主

教學效果的提升并不是靠單一的信息化的教育手段就能提升，其主要依靠教師的有效教學和學生的主動探究，信息化的教育手段在這過程中起著錦上添花的作用。由此，在使用GeoGebra進行教學的過程中，如果一味求新，追求教學的科技感，而忽視了教學過程，忽視學生的主體性，那將是機器操縱著教學。信息化的手段是冰冷的，它們沒有感情，而有效的教學應是情感的融入。因此，在小學數學教學過程中應明確的是GeoGebra所充當的只是一種輔助教學的手段，并不能決定教學效果，在實際運用的過程中應注重效率、靈活運用。

3.2 整合資源、靈活運用

沒有任何一種信息化的教學手段可以適應于任何教學內容，GeoGebra也不另外，并不能普遍適用于小學數學教學中的所有內容，不同的教學內容應恰當的選用不同的教學手段，因對癥下藥。此外，單一的GeoGebra軟件也不能支撐起對整個小學數學教學課堂的建構，應注重與其他形式的多媒體結合使用，創造出更好的教學效果，如PPT演示，電子白板等。此外，除利用教育教育信息技術外，教師也要注意學生手邊的一些教學資源，例如在認識立體圖形的教學的時候教學可以拿一些石膏像進行直觀的教學，讓同學觀察、觸摸等方式理立體圖形。在進行教學資源整合的時候要靈活選用，共建教育資源合力。

3.3 聯系生活、把握時機

新課標的一大特點就是“回歸生活”，認為數學并不是孤立于世界的抽象知識，其歸根到底是對客觀世界的刻畫。數學知識源于生活，也需扎根于生活。由此，教師在教學的過程中，應避免把小學數學學科知識與具體的生活實際割裂開來，而因使其進行有機的融合，不能的孤立的講數學。此外，教師在使用GeoGebra進行教學的過程中，應該掌握應用的時機，在不同的時期恰當的嵌入GeoGebra教學軟件，以達到最優效果。

3.4 學生為本、自主操作

當代教育觀下十分重視學生發展作為教育的核心理念。在教育教學中應關注每一個學生，為了每個學生的個性發展，發展學生個性，使學生形成自主、合作、探究的學習氛圍。例如，在傳統教學中，學生時常通過閱讀書本或練習的形式預習新內容，在GeoGebra環境下，學習者可利用GeoGebra進行自主探究。此外，在上課的過程中，教師也可以通過小組合作的方式，讓學生通過合作、小組討論的方式，進行課程研討。

4 GeoGebra輔助小學數學教學過程探索

4.1 創設學習情境

在建構主義的理論下，教學所注重的是學生“學”的過程，而非教師“教”的過程。這就強調一種讓學生自主學習的教學情境的建構。因此，創造要一個適合學生學習的逼真的教學情境，以激發學生的探索欲，刺激學生頭腦中原有的知識構成、以便搭建一個新舊之間的連接，促使學生在原有知識的基礎上生長出新的知識，實現意義建構。

數學知識源于生活，扎根于生活，同時也要應用于生活，利用一個學生熟悉的生活場景導入新課，更能喚醒學生的聯想、興趣、探索欲望。同時可以此為切入點進行課堂教學，以解決實際生活中的問題為目標，使學生能學有所用，提升其探索知識的能力，激發學生動力，提高教學效果。

4.2 組織協作會話

建構主義十分強調“協作會話”的作用，認為協作會話對意義建構起著關鍵作用的環節。協助與會話兩者相互配合、相互作用。協作伴隨著學習過程的始終，是學習者之間通過幫助、合作等方式對學習資料進行收集、整理、假設、驗證、展示、評價等一整套過程。會話是協作過程中必不可少的環節，在學習過程中，學習者通過會話的方式，提出自己的想法和建議，大家共同協商，實現信息共享。

在小學數學教學中教師可以通過小組合作和小組競爭的方式增強同學們之間的相互對話和相互協作，學生除了表達自己的理解和經驗外，還可以充分了解他人的觀點和思想，從而汲取他人思想的精華，以彌補自己的不足，使他們獲得對事物更全面、更深刻的認識，實現對知識更系統、更完善的意義建構。

4.3 搭建意義橋梁

意義建構是整個學習過程的最終目標。所謂意義建構是指，在特定的情境中，理解事物的性質、規律以及事物之間的內在聯系。因此，在學習的過程中應為學習者搭建意義建構的橋梁，幫助學習者通過自己當前所有的知識與認知結構中已有的“圖式”聯系起來，建構自己的認知結構。因此，知識的學習要以原有的認知為基礎選擇外在信息，并對當前事物進行重新建構，才是學習者習得新的知識結構、建構新的意義的唯一途徑。

在教學前，教師首先應對當前所教授學生的認知結構有著充分的認識，了解當前學生的學習水平，充分考慮當前。在此基礎上圍繞學生的生活實際選取學生感興趣的、與教學內容密切相關的知識創建原有知識和新的知識之間的新的增長點，搭建新舊知識的橋梁。這一過程離不開教師的引領，對話與協作。

4.4 學習成果展示

成果展示環節是建構主義理論多種學習要素的綜合，即學生以小組為單位將學習成果、作品、心得等通過信息化平臺以不同的形式在全班進行展示。在這一過程中，學生之間要進行情境創設、會話交流、協作討論，最終形成新的認識體驗和意義構建。學生完全自主完成這一過程，有足夠的自由空間發散思維、取長補短，并進行探索、實踐和創造，將自己所學的知識與原有的知識融會貫通，建構自己新的理解，生長出新的知識，以不斷提升自己能力。

在小學數學教學過程中，應以學生為中心，建立學生與學生、教師與學生之間的聯系，搭建一種自主探究、互動、協作、分享的平臺，為學生知識的建構提供支持。

5 結束語

在建構主義理論的指導下，GeoGebra與小學數學課堂教學的有效是整合，對于克服小學數學課堂中“教學方式單一”“教學效果差”“小學生積極性不高”等問題具有很強的實用性與指導性。GeoGebra作為現代化的教育技術手段，其深入課堂教學并不等于實現了教育的現代化。需要主義的是有效的課堂教學是教學的有效保障，因此在小學數學教學過程中應依據注重效率、輔助為主；整合資源、靈活運用；聯系生活、把握時間；學數為本，自主操作等策略，從“情景”“協助”“會話”“意義”四個方面入手，在教師的幫助和指導下，創設教學情境，建構學生理解，提高教學效果，以滿足國家對教育信息化工作的要求，適應時代和社會的發展潮流。