使用GeoGebra培養(yǎng)高中生直觀想象素養(yǎng)的教學(xué)探討

吳晶晶

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

關(guān)鍵詞：GeoGebra；高中生；直觀想象素養(yǎng)

GeoGebra軟件對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)直觀想象素養(yǎng)有著不可替代的作用，可以將抽象難懂的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體形象的內(nèi)容，可以使抽象問題變得更加清晰明了，有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲.高中數(shù)學(xué)內(nèi)容抽象性和理論性更強(qiáng)，尤其是高一函數(shù)部分，學(xué)生很難適應(yīng)，容易產(chǎn)生畏難情緒，進(jìn)而產(chǎn)生排斥心理.如果適當(dāng)運(yùn)用GeoGebra軟件幫助學(xué)生理解，引導(dǎo)他們?cè)鰪?qiáng)對(duì)事物的觀察和思考能力，提高直觀想象力，有利于緩解學(xué)生的畏難情緒.

1高中生直觀想象素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)

1.1讓學(xué)生通過直觀想象素養(yǎng)加深日常理解

通過學(xué)生直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)，使其感受到數(shù)學(xué)就在我們身邊，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，并將所學(xué)應(yīng)用于理解生活中的常見現(xiàn)象，培養(yǎng)觀察能力和思維能力，促使他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)與生活習(xí)慣，從而樹立起正確的人生觀和價(jià)值觀，為今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).此外，教師要善于發(fā)掘教材中潛在的教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中所蘊(yùn)含的教育因素，挖掘育人功能，發(fā)揮潛能，促進(jìn)學(xué)生全面健康地成長，最終實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值.

1.2讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用直觀想象素養(yǎng)解決實(shí)際問題

解決實(shí)際問題是在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的重要一環(huán)，可以使學(xué)生更加深刻地認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中所存在的一些數(shù)學(xué)問題，并能夠?qū)⑦@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(jìn)學(xué)生自主探索知識(shí)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，同時(shí)也能提高學(xué)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(dāng)?shù)剡M(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)有很大的幫助，有利于啟發(fā)學(xué)生的思路，開闊學(xué)生的視野，起到舉一反三的作用.

1.3讓學(xué)生提升直觀想象素養(yǎng)促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)

技術(shù)的加持既可以激發(fā)出學(xué)生濃厚的興趣與求知欲，還能夠讓學(xué)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(xué)內(nèi)容，進(jìn)而掌握相應(yīng)的解題方法.對(duì)于高中階段的學(xué)生來說，要想全面發(fā)展自己，就必須不斷地去進(jìn)行探索研究，發(fā)現(xiàn)各種新知識(shí).這樣才能更好地促進(jìn)個(gè)人素質(zhì)水平的發(fā)展，也有利于社會(huì)進(jìn)步.所以說，培養(yǎng)中學(xué)生直觀想象素養(yǎng)十分關(guān)鍵，可為以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2使用GeoGebra培養(yǎng)高中生直觀想象素養(yǎng)的教學(xué)要點(diǎn)

2.1利用GeoGebra工具進(jìn)行問題情境設(shè)計(jì)

使用GeoGebra培養(yǎng)高中生直觀想象素養(yǎng)的教學(xué)對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有積極意義，能夠讓學(xué)生更容易地掌握知識(shí).GeoGebra對(duì)于高中數(shù)學(xué)來說是一個(gè)非常好的平臺(tái)，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(xué)服務(wù)，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

利用GeoGebra工具創(chuàng)設(shè)相應(yīng)問題情境，讓學(xué)生通過觀察和思考找出解決問題的方法，促進(jìn)對(duì)相關(guān)概念的理解和掌握.例如，通過“圖形變換”這一活動(dòng)設(shè)計(jì)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從實(shí)踐中獲取信息，形成正確的表象，借助課件的直觀、動(dòng)態(tài)展示，幫助學(xué)生建立空間觀念，加深對(duì)抽象事物的認(rèn)識(shí)和理解，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象素養(yǎng).

2.2利用GeoGebra工具引導(dǎo)學(xué)生解決問題

問題解決是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的要點(diǎn)，以問題解決為導(dǎo)向組織課堂教學(xué)，使用GeoGebra軟件模擬數(shù)學(xué)問題的情境，構(gòu)建概念圖，突破重難點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生合作交流，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，幫助學(xué)生解決疑難問題.結(jié)合GeoGebra軟件的展示，采用啟發(fā)式教學(xué)方法和討論式教學(xué)法相結(jié)合的方法來實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，使抽象知識(shí)具體化.充分利用多媒體技術(shù)開展多媒體教學(xué)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足，讓更多學(xué)生參與到問題探索中.同時(shí)教師也應(yīng)更新教學(xué)思想，改進(jìn)教學(xué)方式，不斷探索，不斷創(chuàng)新，才能適應(yīng)時(shí)代要求.才有可能取得更大成績，更好地完成教學(xué)任務(wù)，在新課程理念下，要轉(zhuǎn)變角色，樹立新觀念，促進(jìn)師生共同發(fā)展.調(diào)動(dòng)一切積極因素，創(chuàng)設(shè)寬松和諧的環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，發(fā)揮學(xué)生個(gè)性特長，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的有效破解.

2.3利用GeoGebra工具訓(xùn)練直覺思維

GeoGebra對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生直覺思維具有獨(dú)特的功能.它以豐富的圖像、色彩、動(dòng)畫等形式為學(xué)生提供了一個(gè)豐富多彩的情境空間.在教學(xué)中應(yīng)用GeoGebra，既有助于加深對(duì)所學(xué)概念及公式的理解；又有利于發(fā)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(jìn)行教學(xué)呢？激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵.而多數(shù)學(xué)生直觀想象能力較差，主要是由于沒有掌握科學(xué)方法造成的.所以教師應(yīng)利用軟件制作生動(dòng)的動(dòng)畫作品，注重引導(dǎo)學(xué)生提出猜想，鼓勵(lì)學(xué)生大膽假設(shè)、積極創(chuàng)新.并且教師應(yīng)該精心設(shè)計(jì)直觀，啟迪學(xué)生創(chuàng)造潛能.當(dāng)然，利用投影儀播放幻燈片或錄像資料時(shí)，要注意其真實(shí)性、完整性與趣味性，不要喧賓奪主.

3培養(yǎng)高中生直觀想象素養(yǎng)的教學(xué)注意點(diǎn)

3.1堅(jiān)持以生為本，注重?cái)?shù)學(xué)學(xué)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(xué)模式，將現(xiàn)代教育理念融入日常教學(xué)中去，努力營造一種和諧民主平等的新型師生關(guān)系.轉(zhuǎn)變以往只重視知識(shí)傳授而忽視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的傾向.教師應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體.在課堂上要?jiǎng)?chuàng)設(shè)寬松活躍的氛圍，給學(xué)生提供足夠自由探索問題的時(shí)間.引導(dǎo)他們主動(dòng)探究、積極思考、勇于創(chuàng)新.進(jìn)而形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決問題，教師應(yīng)充分激發(fā)學(xué)生興趣，調(diào)動(dòng)他們參與教學(xué)活動(dòng)的積極性.為學(xué)生創(chuàng)造更多展示自我才華的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新.從而提高課堂教學(xué)效率，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量不斷提升.

3.2發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，注重理論聯(lián)系實(shí)際

數(shù)學(xué)學(xué)科不僅是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)還是一個(gè)很好的思維工具，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，有些概念、定理、公式等都蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)模型，具有很強(qiáng)的抽象性和嚴(yán)密的邏輯性.利用這些模型，可以使復(fù)雜抽象的內(nèi)容變得直觀形象.例如，解三角形時(shí)，若能巧妙應(yīng)用“平行四邊形定則”，可化繁為簡，有助于對(duì)一些基本題型進(jìn)行靈活多變的變換.這就要求教師要善于運(yùn)用數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)去觀察事物，探索規(guī)律；要重視研究方法的傳授，加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生從不同角度思考問題.這樣才能不斷發(fā)現(xiàn)新問題并解決問題，達(dá)到培養(yǎng)能力的目的.因此，教師必須充分發(fā)掘教材潛力，結(jié)合生活實(shí)際，有意識(shí)地滲透數(shù)學(xué)建模思想.

3.3進(jìn)行綜合運(yùn)用，注重技術(shù)賦能教育

高中數(shù)學(xué)課程在初中課程基礎(chǔ)上做了很大程度上的拓展.一方面，教學(xué)內(nèi)容更加廣泛、深入.綜合運(yùn)用已成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要特征之一；另一方面，教材內(nèi)容呈現(xiàn)方式更為靈活多樣、豐富多彩，特別是一些抽象難懂的內(nèi)容更容易讓學(xué)生理解和掌握.這就要求教師具備較高的素養(yǎng)和豐富的知識(shí)儲(chǔ)備.例如：函數(shù)圖像由二維變?yōu)槿S，向量運(yùn)算不再局限于實(shí)數(shù)域，代數(shù)方程組的形式也越來越多樣化.另外，隨著信息技術(shù)手段在教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，多媒體技術(shù)已經(jīng)滲透到各學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域.并且要注重技術(shù)賦能教育，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)融合起來.

4結(jié)束語

使用GeoGebra培養(yǎng)高中生直觀想象素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐表明，合理有效地開展直觀性教學(xué)活動(dòng)，能夠讓學(xué)生通過動(dòng)手操作，體驗(yàn)到成功的喜悅，從而激發(fā)他們的求知欲，增強(qiáng)成就感和自信心，實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)接受向積極主動(dòng)建構(gòu)的轉(zhuǎn)化.它既是一種學(xué)習(xí)方法，又是一種思維方式；不僅可以發(fā)展學(xué)生的思維能力，而且還有利于提高課堂教學(xué)效率，同時(shí)也能鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力.

參考文獻(xiàn)：

［1］劉怡軒.GeoGebra在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與展望——訪談曹一鳴教授［J］.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)月刊，2020（2）：48.