探究DGS技術(shù)在初中數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用

李英軍

摘要：將信息技術(shù)引入教學(xué)課堂成為大多數(shù)教師的共同認(rèn)識(shí)。動(dòng)態(tài)幾何軟件（簡(jiǎn)稱(chēng)：DGS）成為中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的數(shù)學(xué)型信息技術(shù)。它可以提供一個(gè)隨心所欲構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形的平臺(tái)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中的不準(zhǔn)確、模糊、不夠形象生動(dòng)的不足。本文從教學(xué)的各方面考慮，介紹了教師要從更新觀念意識(shí)，樹(shù)立正確的技術(shù)觀和使用觀做起，具體結(jié)合平面幾何各方面的特征，探究了DGS技術(shù)在初中數(shù)學(xué)課堂中整合應(yīng)用的過(guò)程。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué)；DGS技術(shù)；研究應(yīng)用

DGS技術(shù)是具有數(shù)學(xué)特征和數(shù)值計(jì)算的功能，包含流行的Cabri、幾何畫(huà)板、Maple等軟件和Z+Z智能教育平臺(tái)。目前DGS軟件技術(shù)已經(jīng)趨近成熟，但教師在應(yīng)用和教學(xué)方面還不是很成熟。我們需要搭建DGS技術(shù)與初中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)的橋梁結(jié)構(gòu)，將教學(xué)的趣味性、活動(dòng)性和學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程與結(jié)果結(jié)合，充分利用DGS技術(shù)的特色，有針對(duì)性和可操作性地教學(xué)初中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容。幾何學(xué)習(xí)是整個(gè)教學(xué)的重點(diǎn)，也是DGS技術(shù)發(fā)揮最大功能的領(lǐng)域，下文將以冀教版初中數(shù)學(xué)的幾何教學(xué)為例，探討DGS技術(shù)與初中幾何教學(xué)整合的主要步驟。

一、充分認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)化觀念

中國(guó)在DGS技術(shù)應(yīng)用和研究方面存在一些問(wèn)題，最主要為DGS技術(shù)的教育價(jià)值并未真正被廣大教師所領(lǐng)悟。正如教學(xué)內(nèi)容不是一成不變，教學(xué)手段亦然，最初在DGS技術(shù)被引入課堂時(shí)，有很多教師評(píng)價(jià)DGS技術(shù)會(huì)分散學(xué)生的注意力，是一種多余的教學(xué)花樣，分不清DGS技術(shù)與原先的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）的區(qū)別。但DGS技術(shù)蘊(yùn)含更多的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法，教師想要實(shí)現(xiàn)課堂的現(xiàn)代化，應(yīng)該重視DGS技術(shù)，把它當(dāng)做教學(xué)過(guò)程的一部分，這也是課程目標(biāo)、課程理念的需要。轉(zhuǎn)換信息技術(shù)教學(xué)第一步，提高教師自己的合作意識(shí)，每一個(gè)教師可能在最初應(yīng)用DGS技術(shù)時(shí)會(huì)遇到問(wèn)題，總結(jié)問(wèn)題并與同行分享心得體驗(yàn)，讓自己的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)。第二步，加深對(duì)信息技術(shù)的興趣培養(yǎng)。教師要對(duì)教學(xué)方式保持一種不斷探究鉆研的精神，興趣是任何人最好的老師，教師要先信賴(lài)技術(shù)教學(xué)，才能引導(dǎo)學(xué)生被DGS技術(shù)的教學(xué)方式吸引。初中數(shù)學(xué)的研究和邏輯思維已經(jīng)初具雛形，對(duì)此中的思維教學(xué)，DGS技術(shù)比起死板的理論教學(xué)更靈活也更有優(yōu)勢(shì)，因此教師要大膽嘗試，在學(xué)生熟悉必要的DGS技術(shù)教學(xué)后，就不會(huì)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)。

二、強(qiáng)化過(guò)程，步步推進(jìn)

1.情景預(yù)設(shè)，啟發(fā)探究。DGS技術(shù)的數(shù)學(xué)特性和行動(dòng)特性可以完美設(shè)置許多可供學(xué)生探討研究的數(shù)學(xué)情景。情景設(shè)置需要注意三點(diǎn)：第一，定位標(biāo)準(zhǔn)，有理論或概念做基礎(chǔ)；第二，情景具有可塑性，教師可以根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)補(bǔ)充擴(kuò)展；第三，認(rèn)識(shí)學(xué)生的主體地位，設(shè)置學(xué)生感興趣、有價(jià)值的情景，盡量從學(xué)生身邊的經(jīng)歷設(shè)計(jì)。教學(xué)設(shè)計(jì)《三角形的角平分線、中線和高》時(shí)，教師首先請(qǐng)同學(xué)觀察埃菲爾鐵塔、金字塔、衣架中包含的三角形特征并分組討論后總結(jié)其中三角形的角平分線、中線和高的異同。在此過(guò)程，提供幾何畫(huà)板供學(xué)生研究。DGS技術(shù)在情景教學(xué)中所起的即提供一個(gè)方便的研究工具，引導(dǎo)學(xué)生合理推斷實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題，這對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生效果會(huì)更佳。

2.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，活動(dòng)體驗(yàn)。如何在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上應(yīng)用DGS技術(shù)呢？初中數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程主要還是與幾何教學(xué)之中，讓學(xué)生通過(guò)在智能教學(xué)平臺(tái)拖動(dòng)與發(fā)現(xiàn)幾何圖形，可以明晰其形象特性并理解其概念，獲得幾何圖形感性認(rèn)知，最后探尋課堂實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。例如教學(xué)《投影與視圖》時(shí)，教師提問(wèn)大家什么時(shí)候可以見(jiàn)到投影呢？引入投影的概念，教師接著請(qǐng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)將光從不同方向照射不同形狀的物體，觀察它們的投影形狀和投射方向。實(shí)驗(yàn)是利用軟件進(jìn)行模擬而不是采用真正的光與物體，學(xué)生可以在DGS技術(shù)的軟件上設(shè)置與操作。整個(gè)過(guò)程，教師要提示學(xué)生實(shí)驗(yàn)不同的方向與物體，在幾何畫(huà)板上畫(huà)出具體的視圖，引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果總結(jié)概括，獲得投影的分類(lèi)和三視圖的畫(huà)法。學(xué)生利用DGS技術(shù)在實(shí)驗(yàn)課上探索、發(fā)現(xiàn)、概括、證明學(xué)習(xí)知識(shí)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的中心。

3.利用技術(shù)，教學(xué)再創(chuàng)造。DGS技術(shù)能把抽象的概念具體化、枯燥的理論生動(dòng)化，在給學(xué)生提供數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、探索的基礎(chǔ)上，有力促進(jìn)了學(xué)生思維能力和創(chuàng)造能力。技術(shù)活動(dòng)可以引起思維活動(dòng)，活躍學(xué)習(xí)思維并促進(jìn)發(fā)展，但相對(duì)的，思維活動(dòng)也受技術(shù)活動(dòng)的限制。DGS技術(shù)在教學(xué)中還應(yīng)該不斷創(chuàng)新與發(fā)展，利用DGS技術(shù)研究幾何圖形只是初級(jí)階段的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生觀察和發(fā)現(xiàn)是第二階段，最終階段應(yīng)該是讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)與應(yīng)用DGS技術(shù)，成為知識(shí)的構(gòu)建者。信息技術(shù)應(yīng)該是一種不斷更新的變革力量，這種力量是不可壟斷和機(jī)械化的，站在在這個(gè)巨人的肩膀上，教學(xué)方式應(yīng)該不斷推陳出新。

三、動(dòng)態(tài)挖掘，深度思維

DGS技術(shù)中的動(dòng)態(tài)探索功能是拓展學(xué)生思維方式的最佳選擇。正如DGS技術(shù)的全稱(chēng)——?jiǎng)討B(tài)幾何軟件技術(shù)，動(dòng)態(tài)是它最大的優(yōu)勢(shì)。DGS技術(shù)的動(dòng)態(tài)特征優(yōu)勢(shì)不但表現(xiàn)在豐富的言語(yǔ)特征、圖形特征、情景特征，教師還可以利用DGS技術(shù)提供不同情感經(jīng)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)特征以促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知，打開(kāi)學(xué)生思維的通道，創(chuàng)建具體的認(rèn)知策略。動(dòng)態(tài)挖掘可以基于DGS技術(shù)的多媒體教學(xué)，提煉枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)，充實(shí)簡(jiǎn)單的知識(shí)教學(xué)。例如教學(xué)《直線與圓的關(guān)系》時(shí)，教師借用幾何畫(huà)板在兩個(gè)圓形之間做一條切線，使兩圓都相切，提問(wèn)：公切線有什么特征？再利用旋轉(zhuǎn)與軌跡追蹤作出從兩個(gè)圓形所有公切線的交點(diǎn)，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考。DGS技術(shù)教學(xué)不是給出學(xué)生答案或者簡(jiǎn)單的問(wèn)題，而應(yīng)該一直引導(dǎo)學(xué)生思考，啟發(fā)學(xué)生自己挖掘答案。

現(xiàn)在已經(jīng)是信息技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，信息集中爆炸、技術(shù)快速更新，對(duì)教育帶來(lái)的沖擊不可謂不大。教師需要慎重應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)教學(xué)，對(duì)學(xué)生和教學(xué)的需求認(rèn)真分析，再在數(shù)學(xué)教學(xué)中整合運(yùn)用DGS技術(shù)。本文從初中生的心理和初中數(shù)學(xué)教學(xué)論的角度，總結(jié)出如何恰當(dāng)應(yīng)用DGS技術(shù)于數(shù)學(xué)教學(xué)，論證它在教學(xué)中最能體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想中的不可或缺地位。教師需要熟練地應(yīng)用技術(shù)，并有效地整合技術(shù)于教學(xué)中，達(dá)到對(duì)技術(shù)教育價(jià)值的深度挖掘和發(fā)揮。

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