“幾何畫板”課程教學改革的實踐與探索

羅天琦 黃 欣

（1.樂山師范學院數學與信息科學學院，四川 樂山 614000；2.四川財經職業學院基礎部，四川 成都 610101）

隨著信息技術在教育領域的廣泛應用，教師從事教育活動的手段有了根本的改觀。為適應新一輪的基礎教育課程改革和中小學教育、社會發展的需求，師范生有必要在職前階段掌握現代教育技術。幾何畫板軟件是一個適合于數學教學和學習的工具軟件平臺，它可以用于平面幾何，平面解析幾何，代數，三角，立體幾何等學科的教學和學習，在中學數學教學中倍受青睞。“幾何畫板”課程是數學與應用數學專業數學教育方向的專業課，開設在大三下期。在此之前，師范生學習了“常用工具軟件”、“現代教育技術”兩門信息技術類的課程，有一定的信息技術基礎。具備一定的教育理論、數學素養、信息技術，再學習“幾何畫板”課程，能將教學設計和計算機輔助教育的理論知識與課件編制的實踐結合起來，有利于加深對專業課程的理解和認識、靈活利用幾何畫板和其他軟件進行數學課件制作，達到提高課件制作能力、強化師范技能的目的。但傳統的課程教學，存在很多問題，導致理論教學和實踐運用的脫節，不利于師范生的技能培養，有悖課程開設的初衷。因此，在學校的大力支持下，于2013年2月進行了課程改革。

1 課程教學現狀

傳統的“幾何畫板”課程主要介紹幾何畫板軟件的基本功能、有關的操作及幾何畫板的技巧與應用。存在的主要問題：

1.1 教學內容

選用科學技術出版社劉勝利主編的 《幾何畫板與微型課件制作》為教材。內容豐富但缺少針對性，而繁雜也導致了課時的緊張。教師難以按照教材的章節全面詳細地介紹幾何畫板軟件的各種功能和技巧。

1．2 教學模式

采用以教材為主線，單一的“講授+上機”形式。學生學習積極性不高，缺乏自主學習能力、解決實際問題的能力和創新意識。

1．3 教學過程和效果

首先，教師教學時側重于軟件操作知識的講解和訓練，卻忽略了幾何思想的滲透。這導致學生作圖思路不清，無法把握幾何元素之間關系不變的幾何規律，不擅長用幾何畫板“做數學”。

其次，教學時沒有貫穿課件的制作原理，學生無法利用幾何畫板實現教學設計。以往的教學以教材為主線，僅介紹了軟件的各種功能，缺乏與數學教學法和其他軟件的滲透，忽略了創設軟件使用的實際情境，范例實踐性不強，不能很好地聯系中學新課改和一線教學。學生雖然記住了幾何畫板各種功能，能依照教材中的范例按部就班地解決一些數學問題，但是不能靈活運用幾何畫板合理地設計和制作適用于課堂教學的中學數學課件。在試講試教、教育實習及各種比賽中學生難以自主合理地應用信息技術輔助教學，導致理論教學和實踐運用的脫節。

1．4 考核方式

傳統的考試方式單一、片面、陳舊，主要考察學生的軟件操作能力，并未涉及對學生的數學課堂教學課件制作能力的考核。

2 教學改革的實踐與成果

在前期準備的基礎上，從2013年2月起，先后在2010級和2011級進行本課程的教學改革實踐。

2.1 注重“幾何畫板”與其他課程的整合

“幾何畫板”課程以教育理論課程為基礎，又應用于教育實踐課程。本次課程改革中，注重課程的交叉滲透。加強本課程與教育理論課程、教育實踐課程的貫通，將“幾何畫板”課程教學與課程資源建設、數學課件制作、師范生試講試教等項目實施相結合，讓學生在各種實踐環節中提高動手能力。通過改革，切實發揮本課程的實踐作用，提高師范生計算機輔助教學能力，為教育實習打下基礎。

2．2 教學內容階段化

針對課程特點和軟件學習理論，較大地調整和優化了教學計劃：刪減了陳舊繁雜與數學課件制作無關的技術部分，新增應用案例和實踐創新的內容。將教學內容循序漸進地安排為四個階段：軟件基本功能——軟件操作技巧——應用范例——數學問題解決和數學課件制作的實踐創新。

在第一階段，考慮到數學專業大三學生有一定的計算機基礎和教育教學理論，壓縮對軟件基本功能介紹的課時。

二階段，針對軟件特殊功能和技巧的學習，結合中學一線教學實際，精選教學內容。我們有目的地選擇一些密切聯系中學數學課件制作的知識點，進行積件制作技巧的講授。此外，注意貫穿對幾何知識的總結，特別是對某些知識點的小結或幾個定理的統一，達到滲透數學思想，揭示幾何精髓的目的。

三階段，進行數學問題解決和數學課件制作的案例教學。精選案例，并適當補充幾何畫板應用比較典型又反映新課改的知識。學生經歷數學問題逐層探究、課件從腳本設計到制作的整個過程，了解基本思想和步驟，熟悉軟件的應用，能通過模仿解決簡單問題。

四階段，是數學問題解決和數學課件制作的實踐創新。在問題驅動下，利用幾何畫板研究、探索中學新課標中 “課題學習”、“數學探究”、“數學建模”等專題；嘗試解決動態中考題；制作完整的數學課課件。

其中，一、二階段為傳統“幾何畫板”課程教學內容，三、四階段為新增實踐內容。經過壓縮整理，傳統課程只需要以前二分之一的課時即可完成，效率大大提高。

2．3 教學模式多樣化、綜合化

針對教學內容不同階段的特點和學生已有的認知基礎，合理選用多樣化的教學組織形式和方法，走向“講中學”、“例中學”、“做中學”、“探中學”、“評中學”。最大程度地激發學生興趣，挖掘學生提出問題、分析問題、解決問題、團結合作和溝通交流的潛能，不斷提高他們的實踐動手能力。

一階段考慮到軟件基本操作對大三學生較簡單，教學以傳統的講練結合式、自學-輔導式為主；既具有時效性，又有利于培養學生自學能力。教師通過輔導中的師生交流，了解到各人的水平和特點，為后續分組提供參考。

二階段學習軟件特殊功能和技巧時，可采用小組討論式、互動式、研究式、任務驅動式等多種教學方法；通過上機實驗,學生能夠熟練演掌握幾何畫板軟件的基本用法，學會一些特殊功能和技巧，能利用軟件進行幾何問題探究；加深對幾何思想的理解，培養其運用幾何思想發現問題、解決問題的思維，提高其軟件操作能力，激發興趣和創新意識。

三階段數學問題解決和數學課件制作的范例教學，主要培養學生問題解決能力、軟件綜合運用能力和課件制作能力，應注意教育理論課程的貫穿和其他軟件的融匯。學生在這一階段以模仿和熟練為主，因此以案例教學法為主，并在教學中注重對方法的總結和提煉，為下一階段的升華打下堅實的基礎。

四階段是實踐創新的環節。研究型學習更適合采用“自主——探究”的教學模式。教學方法上，以任務驅動法為主，注重實際問題情境的創設和學習過程，教師是組織者，引導者，學生主動追求知識，主動發現信息、加工信息、尋求解決方案，獲得豐富的學習體驗，從體驗中學習。通過“做數學”，有助于學生發掘初等幾何元素之間關系不變的幾何規律，提高幾何素養。此外，建立學習共同體，將班級分成幾個大組，分別討論完成不同課題，并進行交流。這樣，既培養了學生的合作意識和競爭意識，增強了責任感，提高了組織管理能力，同時也鍛煉了學生收集和篩選信息的能力、獨立思考和解決問題的能力。學生登上講臺時，不僅能進一步審視自己教學設計的合理性，還能深刻的體會到自己負責的知識點達到理想效果時所必需的輔助。

2．4 考核方式多元化

“幾何畫板”是一門側重培養學生的技能操作能力和課件制作能力的課程，教學考核手段僅以傳統的期末考試成績對課程學習進行衡量并不合理。從學習者發展的角度，應注重對學習過程的評價。因此，采用綜合考核法，將考核貫穿整個學期的教學過程中。課程成績包括平時成績、實驗成績和期末考試成績，百分比分別是2：4：4。其中，平時成績是對學習過程的評價，主要考察學生學習態度、參與度、完成度和軟件操作能力，包括考勤、課內回答問題、提交作業。實驗成績包括獨立完成實驗的成績和分組完成課題的學生互評成績，考察軟件操作技巧和解決問題的能力。其中加入小組協作成績的互評，更有利于促進反思，提高學生的綜合素質。期末考試形式為上機考試，試題分為ABCD四套、以開放題的形式呈現，教師提前按交錯順序安排座次表，學生按座次表就座并上機完成。旨在考察學生獨立綜合運用軟件的能力和課件制作的能力。綜合考核法，能客觀地反映學生的學習情況，體現學生實踐能力的高低；并且重視對過程的評價，能促進學生個性化、創新能力、實踐能力和學習能力的發展。

2．5 課程資源豐富化

針對傳統教學僅以教材為主線、實踐性欠佳的問題，本次教學改革構建了豐富的課程資源，整理了一大批緊密結合中學一線教學的典型課件案例、常用的數學腳本、以及以課時為單位的優秀中學教學課件。在課堂內外，以任務驅動的模式，學生通過對相關理論的鞏固和探索、對案例的模仿和實踐，知識得到了內化，實踐操作能力、信息素養明顯提高。

3 改革中的問題與對策分析

一是教材針對性不強，課程實踐環節增多，而教學時間有限。各個教學階段中的課例還不夠精煉。尤其是軟件操作知識學習環節，還可以做進一步的提煉和整合，使之更具有針對性和時效性。我們在每一輪教學后都進行教案和資料的整理，計劃下一步編寫一本具特色和針對性的教材。

二是學生指導工作量驟增，而教師精力有限。學生不太習慣分組合作學習的新模式。考慮進一步完善分組合作學習的模式，培養學生的團隊精神和合作、交流的意識。同時，進一步激發學生興趣，培養其自主探究的能力。

三是課程考核方式較復雜。其中，組內成員互評的成績不夠客觀公正。對于課程的考核方式有待進一步改進。可考慮給每組自評成績規定一個分布比例。

4 結語

兩年的教學改革和實踐，大幅提高了師范生的綜合素質，包括軟件應用能力、數學課件制作能力、團隊協作交流意識、學習積極性、自學能力、信息素養及實踐能力，為教育實習和上崗就業打下基礎。同時也為進一步深化教學模式改革提供參考。

［1］曹一鳴.讓技術成為學數學用數學的“云梯”[J].中國電化教育,2010(5)：78-80.

［2］蘇強.幾何畫板教學現狀分析與教學模式探討[J].長春教學學院學報,2012(12)：95-97.