几何画板与初中数学教学

1 绪论
1.1研究背景
《义务教育数学课程标准（2011年版）》中提到，随着现代计算机技术的快速发展，在当今社会的许多方面都是数学与计算机技术直接创造价值，推动着社会的进步和发展【1】。但是在很多偏远落后地区的学校，还没有将多媒体设备与教学相结合从而导致教师在教学中难以将教学效率提高，学生在学习比较抽象的数学知识中也难以理解。因此，为了加强数学教学信息化，各类学校以及数学教师必须在日常的课堂教学中合理的运用计算机技术。
在为期两个月的实习教学实践中我发现了几个大多数数学教师都会遇到的几个问题：第一，在数学教学中少不了要精确的作图。在日常的数学教学中，数学教师通常都是在黑板上直接凭感觉的作图方式将需要讲解的图形画在黑板上，但是教师的作图水平大相径庭，如果画图不准确不仅会为解题带来不必要的麻烦而且会直接影响学生的直观判断并且加深学生对解题过程的难度，另外，如果要在黑板上画一个精确的图形那么必须是需要很长的时间来完成的，画图时间增加了学生的学习时间就会降低，从而课堂效率也就降低了。第二，一些题目中会存在动点，动直线等问题，那么静态的图形也无法为解题提供很好的帮助。第三，众所周知数学学科相对于其他学科来说是比较枯燥和抽象的，学生的学习兴趣会较低，如果在初中数学教学中引用几何画板不仅能够画出精确的图形而且提高了课堂效率和学生的学习兴趣。
1.2研究目的的及意义。
通过计算机技术与数学教学的结合，让教师在数学教学中合理运用计算机技术，提高学生对教学内容的理解与认知，通过探究式、合作与交流的教学模式，使每个学生都能参与到其中，将认知过程、感悟与体验过程统一起来，使新课程达到非常高的水准【2】。几何画板相对于传统的尺规，几何画板有很多优点：第一，几何画板能够对几何图形的位置关系和变化规律进行动态的演示让学生亲身体验，使死板的数学图形变得生动形象。第二，几何画板能做到精确的画图并且能对角度、线段等进行度量。因此，在数学教学中使用几何画板，不仅能够使教学更加生动、形象，有利于提高学生的学习兴趣，而且还能够培养学生的空间想象能力。
本文旨在通过对几何画板的介绍、几何画板的初中教学实例来说明几何画板在初中数学教学中的优势以及应用的策略。
2 相关研究综述
2.1 国外研究综述
1985年，《几何探索》由美国教育发展中心开发，它具有重要的意义，标志着计算机开始作为一种工具被教师用来课堂教学【3】
1988年，美国 Key Curriculum Press 公司开始开

发《几何画板》。它是改国国家自然科学基金项目——直观几何计划【4】的一部分
1989年，米歇尔.塞拉的《发现几何》教学软件出版，它推动了数学教学的改革。
1911年，基本课程出版社正式出版发行了《几何画板》1.0版，1992年发行了《几何画板》2.0版，1993年发行了《几何画板》3.0版。随着信息技术的不断发展，现在的版本比以前更加的完善，功能也更加多样了。
在众多的教学实践检验下，《几何画板》成为了更实用，更受欢迎的数学教学软件。在国外，几何画板不仅是教师的教学工具，而且还是学生们研究学习的学习平台。它可以为数学教学中的数形结合提供技术支持，还能够为培养学生的空间想象能力和提升学生的思维能力提供便利的条件。几何画板不仅适用于普通学校，在一些特殊学校依然可以使用，日本特殊教育专家山口熏和金子健认为信息技术应用与特殊教育时，有两个领域：第一领域是应用于整个教学中，第二个领域是身心障碍补偿和技能训练，通过技术来弥补感觉和身体机能的不足。能够提高儿童学习的兴趣和动机，某种程度上实现个别教学，为部分有障碍的儿童创造一个良好的学习平台【5】。
2.2 国内研究综述
1995年几何画板引入我国，陶维林的《几何画板实用范例教程》【6】和刘胜利的《几何画板课件制作教程》【7】，它们都非常适合指导新入门的教师学习几何画板。学习过几何画板的教师大都认为，几何画板学习起来较容易并且操作也比较简单。几何画板凭借着可以作图、制作动画、度量等强大的功能，马上得到了许多教师的认可。随着几何画板使用者日趋增多的同时一些教师也进行了相关的探究和实践，其中罗朝阳、李庆锁等人利用几何画板来探索解决定值问题，利用在运动过程中，图像的几何关系保持不变这个特征。在探索运动轨迹时，他们利用了几何画板中动态追踪点这项功能，使学生更好的理解数学概念【8】。在这个基础上，又有许多的教师研究了如何在初中数学课堂中应用，其中胡华春等认为我们可以利用这个软件设计动态演示和动态变化，进行变式教学,为了增强孩子们的直观感觉,教师可以通过几何画板中图形是动态的这一特点，来验证动态几何图形中隐藏的相关规律【9】。