初中數學圖形與幾何單元結構化教學研究

隨著新課程改革的不斷深化，在初中數學教學中，教師可以借助新型教學模式設計教學活動，使教學活動更具實效性和吸引力，從而激發學生的學習興趣和積極性，使其能夠在學習數學知識的過程中收獲成功的喜悅。幾何畫板是數學教師常用的一種教學工具，對于幫助學生學習圖形和幾何單元知識具有不可替代的作用。因此，如何使用幾何畫板來激發學生的學習興趣、培養學生的數學核心素養是需要數學教師深入思考的問題。本文圍繞幾何畫板在初中數學圖形和幾何單元教學中的應用優勢、現狀和不足、運用原則以及有效策略進行了思考和分析，以期為廣大初中數學教師在開展相關教學活動中提供一些參考。

一、幾何畫板在初中數學圖形和幾何單元教學中的應用優勢

隨著信息技術的不斷發展，在初中數學教學中，教師利用信息技術手段開展課堂教學活動，不僅可以吸引學生的學習興趣，還可以有效提高教學效率。幾何畫板是一種可以幫助教師作圖和實現動畫教學的輔助教學軟件，具有易操作、功能豐富、使用便利等優勢，深受廣大教師的青睞。在初中數學圖形與幾何單元教學中的優勢尤為顯著，主要體現在以下三個方面。

（一）幾何畫板具有簡單易操作的優勢

幾何畫板作為現代信息技術的產物，為教師提供了功能強大的圖形操作和轉化平臺，教師只要具備基本的操作技能，就可以迅速上手并應用其豐富的圖形功能開展教學活動。幾何畫板憑借其簡單易操作的優勢，不僅有助于教師輕松地繪制各種復雜的幾何圖形，降低學生的理解難度，還有助于提高初中數學課堂的教學效率。

（二）幾何畫板具有動態展示圖形的功能

幾何畫板不同于傳統的黑板板書呈現方式，教師利用幾何畫板可以隨意地調整幾何圖形的位置與形態，這是傳統的黑板板書無法達到的效果。在初中數學圖形和幾何單元教學中，教師利用幾何畫板能夠清晰地展示幾何圖形的位置關系和變化規律，讓學生可以更加直觀地學習幾何圖形的知識點，從而降低了學生對抽象幾何知識的理解難度，使幾何圖形的教學變得更加高效、直觀和富有吸引力。

（三）幾何畫板具有更細致的表現力

相較于傳統的幾何課堂教學模式，幾何畫板具有更細致的表現力。在傳統的初中幾何教學中，教師受教學條件的限制，只能給學生展示靜態的幾何圖形，而對于幾何圖形的動態變化過程，只能引導學生通過想象來構建，然而想象力的差異可能導致學生的認知偏差，這不利于學生歸納和總結幾何圖形的變化規律。教師運用幾何畫板可以有效克服傳統幾何教學中的弊端，在幾何畫板的輔助下，教師能夠精準地繪制幾何圖形并展示其細節，讓學生可以直觀地感受和觀察幾何圖形的具體變化過程，并深入理解幾何圖形的變化規律，這有助于培養學生的邏輯思維能力和空間想象能力。

二、初中數學圖形與幾何單元教學的現狀和不足

在深入探討如何利用幾何畫板開展圖形和幾何單元部分的教學活動之前，教師首先需要全面梳理相關教學的現狀，并分析其中的不足之處，從而有針對性地利用幾何畫板開展初中數學教學活動。現階段，初中數學圖形和幾何單元教學的現狀和不足之處主要體現在以下三個方面。

（一）教師的專業素養有待提升

隨著新課程改革不斷深入，對教師的要求也越來越高，雖然大部分初中數學教師已經具備較高的教育素養，但是仍有一部分教師的教育觀念和教學方法有待改進。在數學教學中，這些教師不僅忽視了學生的主體地位和學習需求，還因缺乏先進的教學理念、教學手段和教學工具，導致學生學習興趣不高、學習效率較低以及數學核心素養得不到提升等問題。由此可見，教師只有不斷學習先進的教學模式和使用先進的教學工具，提升自身的專業素養，才能更好地引導學生進行學習活動。

（二）教師的教學方式缺乏創新

在初中數學教學中，一些教師受傳統應試教學方式的影響，只注重教師的講解，而忽視了與學生的互動，學生無法真正地參與課堂學習活動，只能被動地聽教師的講解，這樣的教學方式無法調動學生的學習主動性。此外，教師在講解圖形和幾何課程內容時，因缺乏新型的教學模式和教學工具，也容易導致學生的學習興趣不高、學習動力不足等問題。

（三）教師的教學目標不合理

在傳統的初中教學中，教師所設定的教學目標比較單一，更注重提高學生的學習成績，這與新課改的教學理念背道而馳。隨著新課改的實施，仍有些教師對新課改要求和相關教學理念缺乏深入學習，導致設定的教學目標不清晰，制定的教學策略不合理，很難有效提升學生的核心素養和綜合能力。

在初中數學圖形和幾何單元教學中，教師的教學目標不能僅是傳授學生知識、提升學生的數學成績，而應結合新課改要求，在教學的過程中培養學生的數學思維能力和空間想象能力，而不是把學生培養成只會做題的“機器”。

三、幾何畫板在初中數學圖形和幾何單元教學中的運用原則

在初中數學圖形和幾何單元教學中，教師應遵循一系列科學、合理的教學原則，將幾何畫板有效地運用于實際教學中，以此培養學生的數學學科核心素養，促進學生全面發展。教師在運用幾何畫板開展教學活動時，應遵循以下四項原則。

（一）以生為本的原則

新課程改革強調，教師開展教學工作應以學生為中心、以學生為主體。“一切為了每一位學生的發展”是新課程改革所強調的核心理念，因此教師在設計教學活動中應充分考慮學生的實際學習能力和學習需求，力求課程內容既符合教育目標，又具有實效性。在運用幾何畫板開展教學活動時，教師應明確教學目標，始終堅持學生在課堂學習中的主體地位，注重學生的個體差異，通過先進的教學工具和手段，幫助學生提升數學學科核心素養。

（二）漸進性原則

在運用幾何畫板開展初中幾何與圖形單元教學中，教師應深入了解這一教學工具的特點和優勢，避免過于延伸幾何與圖形知識，而是應從學生的實際情況出發，分層次地開展教學活動，設計的教學內容應由簡入繁、由淺入深，幫助學生逐步增加知識儲備、提高思維能力。這樣的教學方式有助于學生系統且全面地掌握知識，為其后續的學習打下堅實的基礎。

（三）靈活性與創新性原則

教師應靈活地使用幾何畫板開展教學活動，以便根據學生的反饋和教學過程中的具體情況進行調整。同時，教師還應遵循創新性原則，嘗試將新技術、新理念融入教學活動，通過科學的教學策略和有趣的課程內容，激發學生的學習興趣和動力。此外，教師在布置相關實踐任務時，應尊重學生的學習主體地位，鼓勵學生勇于創新，以此培養他們的創新能力。

（四）教師引導與自主學習相結合的原則

教師的角色不僅是知識的傳授者，更是學生學習的引導者和支持者。在運用幾何畫板開展數學教學活動中，教師應始終尊重學生的課堂學習主體地位，通過合理運用幾何畫板和引入多元化的教學資源，適度地引導學生學習知識、掌握技能，為學生創造更多自主思考和自主學習的機會，以此培養學生的創新能力和自主學習能力。同時，教師應不斷提高自身的專業素養，學習并掌握現代教育技術，真正成為學生的良師益友。

四、幾何畫板在初中數學圖形和幾何單元教學中的有效策略

針對以上所指出的存在于初中數學圖形和幾何單元教學中的不足之處，以及在運用幾何畫板開展教學時應該遵循的教學原則，教師通過主動反思和積極探索，結合新課改對培養學生核心素養的相關要求，制定了以下四項教學策略。

（一）運用幾何畫板幫助學生化抽象為具象

初中數學的教學內容不同于語文、英語等其他學科，更要求學生具備一定的空間想象能力和邏輯思考能力，這兩種能力對于學生的數學學習和解題有著重要的作用，特別是在學習圖形和幾何相關知識時，抽象思維和空間想象能力對學生學習和掌握這部分知識至關重要。教師利用幾何畫板可以化抽象為具象，生動地展示幾何圖形和圖形的變化過程，幫助學生直觀地觀察和理解幾何圖形，從而實現可視化與動態化教學。

例如，在“幾何體的垂直和平行關系”教學中，教師了解到學生對于立體圖形的垂直關系和平行關系存在理解困難，覺得這部分的知識很復雜、很抽象，甚至有些學生失去了學習這部分知識的信心。針對這些問題，教師利用幾何畫板中動態演示幾何圖形的功能，將幾何圖形呈現在幾何畫板上，并利用觸控轉化的功能，將幾何體進行多個面的動態轉化和翻轉，引導學生學習幾何體的多面性，讓學生在直觀的影像中了解幾何體的每一個頂點和每一條棱。

在“圖形的變化”教學中，教師靈活地運用幾何畫板中的幾何圖形繪制功能，自由調整圖形的大小、邊長、角度和位置等，引導學生對這些隨意變化的圖形進行觀察和推理，通過實際教學案例，幫助學生深入理解幾何圖形的變化規律。

（二）應用幾何畫板創設問題情境

在實際教學中，教師在選擇教學方法時應遵循兩大原則：一是要符合學生的實際學習水平，確保教學方法能夠與學生的認知能力相匹配；二是要了解學生對于不同教學方法的興趣度，盡量選擇能夠激發學生學習興趣的教學方法，才能取得良好的教學效果。同時，教師還應結合課程目標、課程內容以及學生的興趣等，創設教學活動，激發學生的學習潛能。

在初中數學圖形和幾何教學中，教師可以采用小組合作探究學習法、情境教學法、游戲教學法等，創設能夠激發學生學習興趣的教學活動。特別是情境教學法，可以讓學生在真實情境中深入理解圖形和幾何知識。例如，教師可以利用幾何畫板創設問題情境，將幾何圖形問題與學生的日常生活相結合，引導學生在熟悉的日常生活情境中思考、探究和解決幾何圖形問題，以此提高學生應用所學知識解決實際問題的能力。

（三）應用幾何畫板加強學生之間的互動交流

在初中數學圖形和幾何單元教學中，教師應尊重學生的主體地位，結合教學內容和學生的學習需求，利用幾何畫板創設互動情境，讓學生以小組為單位開展學習活動，充分調動學生的學習積極性，讓學生在互動交流中對圖形和幾何知識進行深度思考，從而提高學生的自主學習能力和解決問題能力。同時，教師還應遵循“同組異質，組間同質”的原則，科學地將學生劃分為不同的學習小組，這種分組方式有助于小組成員之間的互補互助、共同進步。在小組合作學習模式下，學生能容易被其他同學的積極情感所帶動，從而更加主動地投入討論活動。

例如，在“點線面”教學中，教師利用幾何畫板的示范功能，為學生直觀地展示了一個完整的幾何圖形，讓學生以小組為單位，結合這個幾何圖形思考和討論幾何問題。如，教師讓學生結合幾何畫板上所呈現的平行四邊形ABCD，思考和討論一個問題：“在平行四邊形中四個角的比值是多少？”在各小組討論結束后，教師讓每個小組派一名代表將小組結論呈現在幾何畫板上，并由其他小組進行評價。這種教學方法不僅可以培養學生的自主學習能力和表達能力，還可以讓學生在互動中發現和完善自己的不足之處，從而深入理解幾何圖形的相關知識。

（四）應用幾何畫板準確畫出幾何圖形

在傳統的幾何教學中，教師通過板書繪制幾何圖形，開展教學活動，這種學習方法容易造成學生的認知偏差，而幾何畫板的引入，幫助教師解決了這一難題。教師通過學習幾何畫板的應用功能后，能夠精準地畫出幾何圖形，對比板書繪制極大地降低了誤差，有效避免了因圖形繪制不準確而給學生帶來的理解困擾。教師應充分利用幾何畫板的優勢，通過直觀、準確的圖形展示與動態演示，吸引學生主動觀察和分析幾何圖形，從而有效提高學生的學習效率和數學學習能力。

五、結語

綜上所述，在新課程改革的背景下，教師運用幾何畫板開展初中數學圖形和幾何單元教學活動，可以通過運用幾何畫板幫助學生化抽象為具象、應用幾何畫板創設問題情境、應用幾何畫板加強學生之間的互動交流、應用幾何畫板準確畫出幾何圖形等教學策略，提高學生的空間想象能力、思維能力、創新能力等數學學科核心素養。基于此，廣大數學教師應不斷提升自身的專業素養和教學技能，深入研究幾何畫板在初中數學教學中的應用方法，探索更加科學有效的教學策略，從而提高初中數學教學質量。

（劉" 蕓）