几何画板在初中数学教学中的实践与探索

颜国忠

【摘要】几何画板是目前一款优秀的用于数学教学的信息技术辅助软件.利用几何画板在数学教学中创设较好的教学环境，形象地展示数学中的抽象思维过程，加深学生对知识的理解，有利于激发学生的学习兴趣.本文结合几何画板在初中数学教学的实践经验，对几何画板在教学中的有效应用进行了探索.

【关键词】初中数学教学;几何画板;软件教学

在初中数学的教学内容中涉及很多抽象的几何概念，有关数形结合、图形运动变换、三维空间想象等内容，学生单纯地阅读教材理解有一定的难度、教师通常在课堂上很难用语言完整地解释清楚.这样对学生的知识架构造成了不小的困难，不光是影响数学成绩，严重的使学生对数学产生厌学和畏惧心理.几何画板操作简单、显示形象直观，因而，在初中数学教学中加以应用，对教学效果的提升有很大的帮助.

一、几何画板软件基本概述

几何画板的前身是由美国教育发展中心为了便于学生理解几何图形的内在本质和概念间相关联系而开发的计算机模块软件.该软件主要通过利用绘图工具绘制出二维或三维几何图形，辅助工具协助进行作图、辅助线加以分析，通过直观地观察探究图形的性质.由于这款软件把抽象的数学规律和几何图形变得可视化和具体化，获得了广大从事教学工作人员和学生的喜爱.后来经过我国人民教育出版社正式引进推出，经过教学推广和探索，几何画板的功能不断完善和成熟.

二、几何画板软件的在教学实践中的分析

（一）软件操作简单易行

几何画板前身是计算机模块软件，对计算机的配置要求不是很高，常用的Windows7即可运行使用.画板中的图形点击可以拖动、进行位置大小变换，操作界面画板工具箱有6个工作按钮：选择工具、画点、直线、圆规、创建标注、文本工具，可以进行几何图形的绘制、作图、设置线型、中点、标注，用“箭头”工具可以移动、旋转、拉伸.使用时无须任何程序编写，仅需在头脑中预先构思好几何元素的数量关系和位置关系，借助画板工具加以表现.几何画板操作简单，进过简单的培训即可上手操作，便于广大师生在教学中应用和自主探究性研究，利于学生初学几何阶段知识与思维的构建.

（二）使得抽象数学规律变得直观、生动

几何有许多抽象概念，對刚接触几何的初中学生理解某些概念有一点的难度.运用几何画板将这些概念具体化，在数学概念的交流探索中：如初一数学有关有理数的概念和加减法，借助几何画板中的数轴上的点和度量工具既可以直观地表示正负有理数和零的关系，还可以帮助学生理解有理数加减法的含义，提升学生对有理数的认识水平和数形结合思想.实践证明，学生在应用几何画板的实践中结合观察、验证、分析对概念内涵有更深度地理解，类似的像是平行、垂直、相似、全等这样的概念，也可以通过几何画板的应用加深理解.

（三）发挥学生的抽象思维和想象力

在以往的数学课堂上，由于条件限制学生只能在教师的语言指导下盯着静止的图形进行几何图形运动变换的想象.学生的想象很难和教师的阐述达成一致，成为几何学习中的拦路虎，若是黑板上进行画图演示或者自制教学演示模具则会费时费力，效果常常难以叫人满意.

几何画板简易的绘图操作、快速直观的几何图显示，还有动态画面的演示很好地克服了传统教学中这一短板.无论是移动、旋转、放缩变换，都可以进行操作和观察，如讲解“三角形五心定律”这一章，学生能更好地理解锐角、直角、钝角不同三角形中外心和三角形的位置关系，掌握平面直角坐标系中三角形重心坐标的计算公式，理解和活用内心的性质，复杂抽象的几何变换变得更易让人理解.

（四）保证和显示图像的特征细节

有关一元二次函数最值的教学过程中，常见函数y=ax2+bx+c求最值的问题中有一类函数的取值范围对应x值取不到对称轴所对应的x值，如果能利用几何画板结合函数图像标识出变量X的取值范围，那么最值的大小便直观地表现出来.还有一类问题，当函数图像为动态函数时，如点A，B坐标为（2，5）（3，5），抛物线y=a（x-m）2+c的顶点在AB上运动，并与x轴交于C，D两点.当C点横坐标最小值为-4，D点坐标最大值为多少.这样涉及图像动态变化的问题比较抽象，板书较难演示，利用几何画板能生动地演示，提高学生的学习兴趣，训练学生解决问题的能力.

三、几何画板在教学实践中的探索和应用

目前，几何画板在教学中的应用还存在一些不足，需要学校提高关注.首先，几何画板虽然具有优越的辅助教学作用，但在中学中尚未普遍应用.这主要是由于大部分教师仍然沿用传统的教学方法故步自封，课堂教学主要借助可见展示;其次课程安排中没有专门软件学习的时间和相应硬件支持，教师难以开展软件教学.再者，几何画板不仅是教师用于教学的演示工具，更是带着疑问进一步学习和探索的好助手.它将成为真正推动学生转变学习方式、适应自主学习的需求、锻炼计算机操作能力和数学思维能力.在培训教师使用该软件时，还应告诫他们注重引导和培训学生自主探究、实验能力.最后，几何画板本质上是数学教学中一个辅助工具，切不可用软件培训取代正常教学.例题板书、随堂练习、课堂笔记仍是教学的主要手段，软件的应用只为更好地达成教学目标.

四、结束语

几何画板是转变学生学习方式、提高数学学习效果的强有力的教育软件;通过有效地利用可以提高学生对几何的理解和学习效率，培养自主探究的学习兴趣.

【参考文献】

[1]刘丽芳.《几何画板》在初中数学教学中的实践探索[J].数理化解题研究，2015（19）：21.

[2]张杰.浅谈《几何画板》在初中数学课堂教学中的应用[J].教育教学论坛，2011（15）：182.

[3]李剑飞，史银朋.《几何画板》在初中数学教学中的实践与研究[J].数字化用户，2017（14）：79.