探究DGS技术在初中数学课堂中的应用

李英军

摘要：将信息技术引入教学课堂成为大多数教师的共同认识。动态几何软件（简称：DGS）成为中学数学教学中应用最为广泛的数学型信息技术。它可以提供一个随心所欲构造动态图形的平台，弥补了传统数学教学中的不准确、模糊、不够形象生动的不足。本文从教学的各方面考虑，介绍了教师要从更新观念意识，树立正确的技术观和使用观做起，具体结合平面几何各方面的特征，探究了DGS技术在初中数学课堂中整合应用的过程。

关键词：初中数学；DGS技术；研究应用

DGS技术是具有数学特征和数值计算的功能，包含流行的Cabri、几何画板、Maple等软件和Z+Z智能教育平台。目前DGS软件技术已经趋近成熟，但教师在应用和教学方面还不是很成熟。我们需要搭建DGS技术与初中数学几何教学的桥梁结构，将教学的趣味性、活动性和学生学习的过程与结果结合，充分利用DGS技术的特色，有针对性和可操作性地教学初中数学教学内容。几何学习是整个教学的重点，也是DGS技术发挥最大功能的领域，下文将以冀教版初中数学的几何教学为例，探讨DGS技术与初中几何教学整合的主要步骤。

一、充分认识，转化观念

中国在DGS技术应用和研究方面存在一些问题，最主要为DGS技术的教育价值并未真正被广大教师所领悟。正如教学内容不是一成不变，教学手段亦然，最初在DGS技术被引入课堂时，有很多教师评价DGS技术会分散学生的注意力，是一种多余的教学花样，分不清DGS技术与原先的计算机辅助教学（CAI）的区别。但DGS技术蕴含更多的数学思想和数学方法，教师想要实现课堂的现代化，应该重视DGS技术，把它当做教学过程的一部分，这也是课程目标、课程理念的需要。转换信息技术教学第一步，提高教师自己的合作意识，每一个教师可能在最初应用DGS技术时会遇到问题，总结问题并与同行分享心得体验，让自己的教学过程设计更加精准。第二步，加深对信息技术的兴趣培养。教师要对教学方式保持一种不断探究钻研的精神，兴趣是任何人最好的老师，教师要先信赖技术教学，才能引导学生被DGS技术的教学方式吸引。初中数学的研究和逻辑思维已经初具雏形，对此中的思维教学，DGS技术比起死板的理论教学更灵活也更有优势，因此教师要大胆尝试，在学生熟悉必要的DGS技术教学后，就不会成为学生学习的负担。

二、强化过程，步步推进

1.情景预设，启发探究。DGS技术的数学特性和行动特性可以完美设置许多可供学生探讨研究的数学情景。情景设置需要注意三点：第一，定位标准，有理论或概念做基础；第二，情景具有可塑性，教师可以根据数学知识补充扩展；第三，认识学生的主体地位，设置学生感兴趣、有价值的情景，尽量从学生身边的经历设计。教学设计《三角形的角平分线、中线和高》时，教师首先请同学观察埃菲尔铁塔、金字塔、衣架中包含的三角形特征并分组讨论后总结其中三角形的角平分线、中线和高的异同。在此过程，提供几何画板供学生研究。DGS技术在情景教学中所起的即提供一个方便的研究工具，引导学生合理推断实验解决问题，这对于基础较差的学生效果会更佳。

2.实验发现，活动体验。如何在初中数学实验课堂上应用DGS技术呢？初中数学的实验课程主要还是与几何教学之中，让学生通过在智能教学平台拖动与发现几何图形，可以明晰其形象特性并理解其概念，获得几何图形感性认知，最后探寻课堂实验的本质。例如教学《投影与视图》时，教师提问大家什么时候可以见到投影呢？引入投影的概念，教师接着请学生实验将光从不同方向照射不同形状的物体，观察它们的投影形状和投射方向。实验是利用软件进行模拟而不是采用真正的光与物体，学生可以在DGS技术的软件上设置与操作。整个过程，教师要提示学生实验不同的方向与物体，在几何画板上画出具体的视图，引导学生将实验的结果总结概括，获得投影的分类和三视图的画法。学生利用DGS技术在实验课上探索、发现、概括、证明学习知识是整个教学过程的中心。

3.利用技术，教学再创造。DGS技术能把抽象的概念具体化、枯燥的理论生动化，在给学生提供数学实验、探索的基础上，有力促进了学生思维能力和创造能力。技术活动可以引起思维活动，活跃学习思维并促进发展，但相对的，思维活动也受技术活动的限制。DGS技术在教学中还应该不断创新与发展，利用DGS技术研究几何图形只是初级阶段的应用，引导学生观察和发现是第二阶段，最终阶段应该是让学生自主學习与应用DGS技术，成为知识的构建者。信息技术应该是一种不断更新的变革力量，这种力量是不可垄断和机械化的，站在在这个巨人的肩膀上，教学方式应该不断推陈出新。

三、动态挖掘，深度思维

DGS技术中的动态探索功能是拓展学生思维方式的最佳选择。正如DGS技术的全称——动态几何软件技术，动态是它最大的优势。DGS技术的动态特征优势不但表现在丰富的言语特征、图形特征、情景特征，教师还可以利用DGS技术提供不同情感经验的动态特征以促进学生的认知，打开学生思维的通道，创建具体的认知策略。动态挖掘可以基于DGS技术的多媒体教学，提炼枯燥的数学知识，充实简单的知识教学。例如教学《直线与圆的关系》时，教师借用几何画板在两个圆形之间做一条切线，使两圆都相切，提问：公切线有什么特征？再利用旋转与轨迹追踪作出从两个圆形所有公切线的交点，引发学生进一步的思考。DGS技术教学不是给出学生答案或者简单的问题，而应该一直引导学生思考，启发学生自己挖掘答案。

现在已经是信息技术快速发展的时代，信息集中爆炸、技术快速更新，对教育带来的冲击不可谓不大。教师需要慎重应用现代技术教学，对学生和教学的需求认真分析，再在数学教学中整合运用DGS技术。本文从初中生的心理和初中数学教学论的角度，总结出如何恰当应用DGS技术于数学教学，论证它在教学中最能体现数形结合思想中的不可或缺地位。教师需要熟练地应用技术，并有效地整合技术于教学中，达到对技术教育价值的深度挖掘和发挥。

参考文献：

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