使用GeoGebra培養高中生直觀想象素養的教學探討

吳晶晶

摘要：隨著課程改革向縱深推進，高中數學課堂越來越重視學生核心素養水平的提升，這就要求數學教師通過各種方式方法不斷提高教學質量，技術手段就是其中之一.利用GeoGebra軟件賦能數學教學能夠有效培養高中生良好的直觀想象素養，提升教學質量.但也會存在一些問題，本文就相關問題提出一些看法并給出合理化建議.

關鍵詞：GeoGebra；高中生；直觀想象素養

GeoGebra軟件對培養學生的數學直觀想象素養有著不可替代的作用，可以將抽象難懂的數學知識轉化為具體形象的內容，可以使抽象問題變得更加清晰明了，有利于激發學生的好奇心與求知欲.高中數學內容抽象性和理論性更強，尤其是高一函數部分，學生很難適應，容易產生畏難情緒，進而產生排斥心理.如果適當運用GeoGebra軟件幫助學生理解，引導他們增強對事物的觀察和思考能力，提高直觀想象力，有利于緩解學生的畏難情緒.

1高中生直觀想象素養培養的目標

1.1讓學生通過直觀想象素養加深日常理解

通過學生直觀想象素養的培養，使其感受到數學就在我們身邊，從而激發其學習興趣，并將所學應用于理解生活中的常見現象，培養觀察能力和思維能力，促使他們養成良好的學習與生活習慣，從而樹立起正確的人生觀和價值觀，為今后的發展奠定堅實的基礎.此外，教師要善于發掘教材中潛在的教學資源，引導學生發現其中所蘊含的教育因素，挖掘育人功能，發揮潛能，促進學生全面健康地成長，最終實現自我價值.

1.2讓學生學會利用直觀想象素養解決實際問題

解決實際問題是在數學教學過程中的重要一環，可以使學生更加深刻地認識到現實生活中所存在的一些數學問題，并能夠將這些問題用具體的例子加以解釋說明.通過這種方式，可以促進學生自主探索知識，發現規律，同時也能提高學生的分析、判斷等綜合能力，形成正確的思維模式.所以在課堂上適當地進行演示實驗，對于學生掌握數學知識有很大的幫助，有利于啟發學生的思路，開闊學生的視野，起到舉一反三的作用.

1.3讓學生提升直觀想象素養促進數學學習

技術的加持既可以激發出學生濃厚的興趣與求知欲，還能夠讓學生形成正確的思維方式.只有具備了良好的直覺思維能力以及邏輯推理能力，才能夠有效地分析和解決問題，才能更深層次地理解所學內容，進而掌握相應的解題方法.對于高中階段的學生來說，要想全面發展自己，就必須不斷地去進行探索研究，發現各種新知識.這樣才能更好地促進個人素質水平的發展，也有利于社會進步.所以說，培養中學生直觀想象素養十分關鍵，可為以后的數學學習打下堅實的基礎.

2使用GeoGebra培養高中生直觀想象素養的教學要點

2.1利用GeoGebra工具進行問題情境設計

使用GeoGebra培養高中生直觀想象素養的教學對于數學學科核心素養具有積極意義，能夠讓學生更容易地掌握知識.GeoGebra對于高中數學來說是一個非常好的平臺，也是一種很有效的方法，利用該軟件能夠幫助教師更好地為教學服務，同時還能激發學生的學習興趣.

利用GeoGebra工具創設相應問題情境，讓學生通過觀察和思考找出解決問題的方法，促進對相關概念的理解和掌握.例如，通過“圖形變換”這一活動設計可以激發學生學習興趣，從實踐中獲取信息，形成正確的表象，借助課件的直觀、動態展示，幫助學生建立空間觀念，加深對抽象事物的認識和理解，潛移默化地培養學生的直觀想象素養.

2.2利用GeoGebra工具引導學生解決問題

問題解決是數學學習的要點，以問題解決為導向組織課堂教學，使用GeoGebra軟件模擬數學問題的情境，構建概念圖，突破重難點，加強學生合作交流，實現優勢互補，幫助學生解決疑難問題.結合GeoGebra軟件的展示，采用啟發式教學方法和討論式教學法相結合的方法來實施教學活動，使抽象知識具體化.充分利用多媒體技術開展多媒體教學，可以彌補傳統教學模式存在的不足，讓更多學生參與到問題探索中.同時教師也應更新教學思想，改進教學方式，不斷探索，不斷創新，才能適應時代要求.才有可能取得更大成績，更好地完成教學任務，在新課程理念下，要轉變角色，樹立新觀念，促進師生共同發展.調動一切積極因素，創設寬松和諧的環境，鼓勵學生積極參與討論，發揮學生個性特長，實現數學問題的有效破解.

2.3利用GeoGebra工具訓練直覺思維

GeoGebra對于培養學生直覺思維具有獨特的功能.它以豐富的圖像、色彩、動畫等形式為學生提供了一個豐富多彩的情境空間.在教學中應用GeoGebra，既有助于加深對所學概念及公式的理解；又有利于發展他們的想象力，提高分析問題和解決問題的能力.

那么如何才能有效地進行教學呢？激發學生的學習興趣是關鍵.而多數學生直觀想象能力較差，主要是由于沒有掌握科學方法造成的.所以教師應利用軟件制作生動的動畫作品，注重引導學生提出猜想，鼓勵學生大膽假設、積極創新.并且教師應該精心設計直觀，啟迪學生創造潛能.當然，利用投影儀播放幻燈片或錄像資料時，要注意其真實性、完整性與趣味性，不要喧賓奪主.

3培養高中生直觀想象素養的教學注意點

3.1堅持以生為本，注重數學學科育人

教師要更新教育思想，確立全新的教育觀和人才觀，改革以往陳舊落后的教學模式，將現代教育理念融入日常教學中去，努力營造一種和諧民主平等的新型師生關系.轉變以往只重視知識傳授而忽視對學生創新能力培養的傾向.教師應該摒棄傳統的灌輸式教學方式，讓學生真正成為學習活動的主體.在課堂上要創設寬松活躍的氛圍，給學生提供足夠自由探索問題的時間.引導他們主動探究、積極思考、勇于創新.進而形成良好的認知結構，學會運用數學方法解決問題，教師應充分激發學生興趣，調動他們參與教學活動的積極性.為學生創造更多展示自我才華的機會，鼓勵學生大膽創新.從而提高課堂教學效率，促進教學質量不斷提升.

3.2發揮學科優勢，注重理論聯系實際

數學學科不僅是一門重要的基礎學科，同時還是一個很好的思維工具，在高中數學教學中，有些概念、定理、公式等都蘊含著豐富的數學模型，具有很強的抽象性和嚴密的邏輯性.利用這些模型，可以使復雜抽象的內容變得直觀形象.例如，解三角形時，若能巧妙應用“平行四邊形定則”，可化繁為簡，有助于對一些基本題型進行靈活多變的變換.這就要求教師要善于運用數學的觀點去觀察事物，探索規律；要重視研究方法的傳授，加強訓練學生從不同角度思考問題.這樣才能不斷發現新問題并解決問題，達到培養能力的目的.因此，教師必須充分發掘教材潛力，結合生活實際，有意識地滲透數學建模思想.

3.3進行綜合運用，注重技術賦能教育

高中數學課程在初中課程基礎上做了很大程度上的拓展.一方面，教學內容更加廣泛、深入.綜合運用已成為高中數學教學的重要特征之一；另一方面，教材內容呈現方式更為靈活多樣、豐富多彩，特別是一些抽象難懂的內容更容易讓學生理解和掌握.這就要求教師具備較高的素養和豐富的知識儲備.例如：函數圖像由二維變為三維，向量運算不再局限于實數域，代數方程組的形式也越來越多樣化.另外，隨著信息技術手段在教育領域中的廣泛應用，多媒體技術已經滲透到各學科的各個領域.并且要注重技術賦能教育，將信息技術與數學知識有機融合起來.

4結束語

使用GeoGebra培養高中生直觀想象素養的教學實踐表明，合理有效地開展直觀性教學活動，能夠讓學生通過動手操作，體驗到成功的喜悅，從而激發他們的求知欲，增強成就感和自信心，實現由被動接受向積極主動建構的轉化.它既是一種學習方法，又是一種思維方式；不僅可以發展學生的思維能力，而且還有利于提高課堂教學效率，同時也能鍛煉學生分析問題、解決問題的能力.

參考文獻：

［1］劉怡軒.GeoGebra在中學數學教學中的應用與展望——訪談曹一鳴教授［J］.中學數學教學參考，2021（13）：42-44+54.

［2］王永，劉菲菲.用GeoGebra的3D功能解一道高考立體幾何題［J］.中學數學月刊，2020（2）：48.