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，若將其運用到數學教學中，能充分激發學生的學習興趣，提升學生的自主學習能力，真正體現現代教學課堂中“學為中心”的思想。研究還展示了此種運用的教學模式，主要表現為五個過程，即創設情境、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，從而輔助數學課堂準確地展現幾何圖形，揭示幾何規律，動態呈現數學問題的發現與生成過程。同時，在現代的課堂中加入幾何畫板，還能更好地激發學生的學習興趣，調動學生的思維積極性與創造性，潛移默化地培養他們自主發現問題、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，應大力發揮學生在學習過程中的自主性、獨立性、創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，并獲得創新思維的發展，自主建構知識體系。

（三）實現的條件和目標

為了將幾何畫板的功效發揮到最大，首先要借助多媒體網絡教室，主要包含：學生每人一臺計算機，也可一小組一臺計算機，但小組人數不可過多;一臺多媒體教師機;一臺網絡服務器，實現學生與教師之間的交流，可以互相發問和討論;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，強化數學思維，提升數學學習興趣，掌握知識和技能，最終提高數學學習成績。

二、利用幾何畫板提升學生自主學習能力的教學模式

結合現階段普通高中數學課堂特點及高中生數學學習習慣，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：創設情境——自主探究——交流研討——知識建構——反思拓展。其中，創設情境是必要條件，自主探究是核心環節，交流研討是重要途徑，知識建構是過程目標，反思擴展是發展目標，具體如下：

（一）創設情境

興趣是最好的老師，為了激發學生的學習興趣，教師應借助各種直觀手段，創設與教學內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節。由于幾何畫板把數學實驗引進數學教學，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，學生從聽數學變為做數學，甚至是探究數學，從曾經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學問題首先產生猜想，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出更美的火花，經過一段時間的探究，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，展示知識產生和發展的過程，誘發學生的創新靈感，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，參與動態顯示，可以控制過程并更好地揭示問題的性質、規律及事物之間的聯系。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，成為課堂的一個環節，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，最終納入自身的數學知識網中。并可以輔以適當的習題加強鞏固，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定的，并非僵化而一成不變的。

三、總結

基于《幾何畫板》的數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的工作，要將其效果最大化，有賴于教師和學生的共同努力。

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