幾何畫板在提升學生自主學習能力中的應用

袁榮斌

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

關鍵詞：幾何畫板;學為中心;自主學習能力

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、構造、計算等，顯示出較為復雜的圖形，從而輔助數(shù)學課堂準確地展現(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)學生的學習興趣，調動學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、解決問題的自我學習能力。

（二）學生自主學習能力

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

那么，究竟何為學生的自主學習能力呢？簡單的說，這是一種綜合的能力，要為學生提供問題的情境，讓學生通過探究事物、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。這是學生獲得新知識的一條有效途徑，學生主動參與，根據(jù)自己的猜想和假設，在相關理論的指導下，對要研究的問題進行探討，并獲得創(chuàng)新思維的發(fā)展，自主建構知識體系。

（三）實現(xiàn)的條件和目標

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)絡教室，主要包含：學生每人一臺計算機，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)絡服務器，實現(xiàn)學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。

有了良好的硬件設備，加之完善的教學設計，教師的有效引導和“學為中心”的思想，最終讓學生通過自主探究活動來回答問題和完成任務，并在此過程中，參與知識的獲得過程，強化數(shù)學思維，提升數(shù)學學習興趣，掌握知識和技能，最終提高數(shù)學學習成績。

二、利用幾何畫板提升學生自主學習能力的教學模式

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

（一）創(chuàng)設情境

興趣是最好的老師，為了激發(fā)學生的學習興趣，教師應借助各種直觀手段，創(chuàng)設與教學內(nèi)容相適應的有利于啟迪學生思想探究的問題，從而引導學生思考和想象，激發(fā)他們學習的熱情。當然，所設置的問題或材料不可偏離學生實際，不可過分拔高，要消除學生學習新知識的畏懼感，從而最大程度地吸引學生，提升學生的參與性。

（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)學實驗引進數(shù)學教學，這無疑給學生增加了許多動手的機會，在幾何畫板的幫助下，學生從聽數(shù)學變?yōu)樽鰯?shù)學，甚至是探究數(shù)學，從曾經(jīng)被動的學習變成主動的獲取知識，學生嘗試著觀察、實驗、演示。在此過程中，學生會對所要探討的數(shù)學問題首先產(chǎn)生猜想，然后通過實驗去驗證，當然，探究的過程不可能一帆風順，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，教師應引導學生進行交流，分享探索中遇到的問題。

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

（四）知識建構

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

在運用幾何畫板的過程中，通過學生親自制作過程，參與動態(tài)顯示，可以控制過程并更好地揭示問題的性質、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上達到對所要探討的問題較深刻、全面的理解，從而完成對所學知識的建構，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作用。這種反思，可以是教師引導下的反思，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更牢固，教師要引導學生進行歸納、概括，理清概念，最終納入自身的數(shù)學知識網(wǎng)中。并可以輔以適當?shù)牧曨}加強鞏固，也可擴寬所得的知識，引導學生做類似問題的引申思考。

以上就是該教學模式的五個過程，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

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

參考文獻：

[1]方云芹，鄭慧敏.用“幾何畫板”做數(shù)學，提高數(shù)學學習效果[J].新課程研究，2008：5

[2]李煒.基于信息技術的高中數(shù)學探究學習研究[J].電化教育研究，2005（1）：55-59

[3]陳昌平，唐瑞芬等編譯.作為教育任務的數(shù)學[M] .上海：上海教育出版社，1995

[4]汪安圣.認知心理學[M].北京：北京大學出版社，2001