陳麗英
幾何畫板在初中數(shù)學教學中有很重要的作用,不但能激發(fā)學生學習興趣,提高學生的空間想象和探究能力,使學生由被動接受改為主動發(fā)現(xiàn),而且也能更好地體現(xiàn)數(shù)學中的“數(shù)”與“形”的思想結合,使抽象的數(shù)學問題直觀化、生動化,變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學問題的本質;幾何畫板在初中數(shù)學課堂的合理使用,對提高學生的數(shù)學素養(yǎng)具有重要義。
幾何畫板 數(shù)形結合 “數(shù)學實驗室” 學習興趣
《幾何畫板》的精髓,是動態(tài)地保持了幾何圖形中內(nèi)在的、恒定不變的幾何關系及幾何規(guī)律?!稁缀萎嫲濉樊嫵龅膱D形與在黑板上畫出的圖形不同,它具有動態(tài)特征。教師可以在“動”中教,學生可以在“動”中學,給學生提供一個探索問題的平臺。在初中數(shù)學教學中,合理使用幾何畫板,能激發(fā)學生學習興趣,提高學生的空間想象能力和探究問題的能力,使學生由被接受改為主動發(fā)現(xiàn);還能更好的體現(xiàn)數(shù)學中的“數(shù)”與“形”的思想的結合,使抽象的數(shù)學問題直觀化、生動化,變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學問題的本質;幾何畫板在初中數(shù)學課堂的合理使用,對提高學生的數(shù)學素養(yǎng)具有重要意義。
一、激發(fā)學生學習興趣,使被動學習變?yōu)橹鲃訉W習探究
1.通過創(chuàng)設直觀、動態(tài)教學情境,激發(fā)學生的學習興趣,使得被動學習變?yōu)橹鲃訉W習
美國教育家布魯納說過:“學習的最好動力是對學習材料的興趣”。學生只有對幾何感興趣,才能夠更好地學好幾何。然而興趣并不是與生俱來的,借助幾何畫板的動態(tài)演示功能可以激發(fā)學生濃厚的學習興趣和強烈的求知欲,使學生主動積極的參與學習。比如,在北師大版九年級上冊探索中點四邊形的形狀時,要想讓學生想象任意四邊形的中點四邊形非常困難。利用幾何畫板制作一個動態(tài)的四邊形的中點四邊形.就可以建構一個圖形情境,拖動這個四邊形的任意一個頂點可以改變四邊形的形狀,引導學生在變化的過程中觀察中點四邊形的形狀,通過模擬演示,學生很容易發(fā)現(xiàn)任意四邊形的中點四邊形總是平行四邊形。通過創(chuàng)設直觀、動態(tài)教學情境,激發(fā)學生的學習興趣,使得被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,同時提高學生對知識的主動建構能力。
2.通過數(shù)學實驗和驗證得出數(shù)學結論,嘗試建立“數(shù)學實驗室”,使被動學習變?yōu)橹鲃訉W習
物理、化學、生物需要實驗,幾乎所有人都知道,但很少有人了解數(shù)學也需要進行實驗的。著名數(shù)學教育家G·波利亞指出:“數(shù)學有兩個側面,一方面,它是歐幾里得式的嚴謹科學,從這方面看,數(shù)學像是一門系統(tǒng)的演繹科學;另一方面,創(chuàng)造過程中的數(shù)學,看起來卻像試驗性的歸納科學”。在數(shù)學研究的過程中,數(shù)學家需要不斷反復地實驗才能發(fā)現(xiàn)其規(guī)律,然后再進行嚴格的邏輯推理證明。在學習數(shù)學的過程中,一個重要環(huán)節(jié)就是要獲得數(shù)學經(jīng)驗。
例如,在探究正比例函數(shù) y=kx(x≠0)的性質時,由于初步接觸函數(shù),學生對“k﹥0時,y隨x的增大而增大;k<0時,y隨x的增大而減小”不太容易理解。在這里可以利用幾何畫板制作如下演示(如圖1所示):拖動點A(或點P)在直線上運動,此時點A(或點P)的橫坐標x在x軸上從左向右運動,點A(或點P)的縱坐標y在y軸上從下到上運動(或從上到下運動),同時度量的橫坐標x和縱坐標y的數(shù)值也相應的發(fā)生變化并且對應的表示出來。學生觀察得出:對于正比例函數(shù)y=kx(x≠0),k﹥0時,y隨x的增大而增大;k<0時,y隨x的增大而減小。通過這樣的演示,給學生創(chuàng)造一個探究的平臺,將抽象的函數(shù)性質和圖形,數(shù)據(jù)很好的結合起來,從而幫助學生更好地理解函數(shù)性質,同時在教學中也進一步滲透了數(shù)形結合的思想。
利用幾何畫板的畫圖,度量等動態(tài)功能給學生創(chuàng)造一個猜想、驗證的探索過程,學生可以隨意拖動圖形、觀察圖形、并作出猜測及驗證,在觀察、探究、發(fā)現(xiàn)的過程中增加對各種圖形的感性認識,獲得豐富的幾何經(jīng)驗,有助于學生理解和證明,有助于發(fā)揮學生的主體性和創(chuàng)造性,充分體現(xiàn)了現(xiàn)代幾何教學思想。使得這些知識的學習由被動學習變?yōu)橹鲃犹剿?,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的數(shù)學學習能力。
二、在教學中滲透數(shù)形結合思想,將一些抽象的、概括的問題轉化為具體化、形象化的問題探究
形與數(shù)是幾何研究對象的兩個相互聯(lián)系的側面。數(shù)形結合是學習數(shù)學的重要思想方法,“數(shù)形結合就是使抽象思維和形象思維相互作用,實現(xiàn)數(shù)量關系與圖形性質的相互轉化,將抽象的數(shù)量關系和直觀的圖形結合起來研究數(shù)學問題”。
學生在學習數(shù)學的過程中,對于一些太過抽象知識,只記住生硬的文字、符號、公式,而對文字背后蘊含的具體事實及事物的本質特征并沒有完全的感知,顯然理性與感性之間脫節(jié),在幾何教學中尤其明顯。因此,對于一些常見的幾何圖形的變形與識別,我們可以通過相應的動畫,使學生得到充分感受。
例如,在學習探索位似圖形的性質時,利用幾何畫板畫出兩個位似三角形(如圖2所示),當拖動三角形的任意一個頂點時,兩個三角形的形狀都發(fā)生了變化,但是兩個三角形仍然保持位似的關系,引導學生觀察兩個表格中的度量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律:兩個三角形的邊長發(fā)生了變化,但是對應邊的比卻保持不變;任意一對對應點與位似中心的距離的比等于相似比。
數(shù)形結合是數(shù)學解題中常用的思想方法,數(shù)形結合的思想可以使某些抽象的數(shù)學問題直觀化、生動化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學問題的本質;另外,由于使用了數(shù)形結合的方法,很多問題便迎刃而解,且解法簡潔。利用幾何畫板的畫圖功能以及動態(tài)演示功能,可以生動地將函數(shù)與圖像、曲線與方程等的對應關系直觀形象地展示出來,使學生滲透數(shù)形結合的思想。
綜上所述,在初中數(shù)學教學中合理使用《幾何畫板》對提高學生的數(shù)學素養(yǎng)有很重要的意義。當然,使用幾何畫板只是對教學的一種輔助方式,既要恰當?shù)厥褂脦缀萎嫲宓闹庇^、動態(tài)等特點,但是也不能很代替學生的抽象思維能力、想象能力。因此,在教學中,要精心設計教學過程,在哪些問題中,哪些環(huán)節(jié)中應用幾何畫板展示直觀、動態(tài)的過程,以及如何展示,展示需要達到什么要的效果和目的等,這些都學要我們?nèi)ヌ剿?。我相信,?jīng)過教師的努力和探索,一定會讓幾何畫板在初中數(shù)學教學中發(fā)揮更好的作用,使得我們的初中數(shù)學教學更有意義,更加有價值。
參考文獻:
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