运用几何画板开设“数学实验”.doc

运用几何画板开设“数学实验”-----培养学生创新意识、实践能力的研究太仓市第二中学薛秋萍一、课题的提出1、课程教学改革下的数学已不仅是一门科学，还是一种普遍适用的技术。随着信息时代的到来，计算机技术的发展已经对我们的生活产生了巨大的影响。新一代计算机的出现，使人们学数学和利用数学解决问题的方法发生了显著的变化。计算机最明显的功能就是高速度地进行大量的计算，这种高速计算使得过去无法求解的问题成为可能。人们可以将所要研究的问题的数学模型转换为让计算机进行运算的形式，由计算机进行大量计算，甚至证明与推导，得出某种新的结论或新的发现。2、现今课堂教学中，教师传授知识重结果，轻过程；重理论阐述与推证，轻直观演示和实验。以致学生成了知识容器和习题演练专家，无法独立解决问题、研究问题。数学学习不应是一个被动吸收知识，记忆、反复练习的强化过程，应是一个学生以积极心态，调动原有知识和经验，尝试解决问题，同化新知识并建构新的认知结构的过程。江泽民指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭的动力”。创新教育实乃中国提高国家创新能力的一种必然选择。在这个基础上，新的教学模式必定挑战传统的教学方法，传统的课堂教学模式势必要创新。而学生的创新意识和实践能力的培养必须以课堂教学改革为突破口，“数学实验”作为数学教学改革和创新的产物，是学生独立思考、努力实践的重要手段，是培养学生探索、创新、实践能力的有效途径。3、随着我校宽带校园网、闭路电视双向监控系统等先进设备的建立，多媒体技术突飞猛进的发展，特别是几何画板在数学教学领域的广泛应用，为我们进行“数学实验”提供了基本工具和物质基础。基于此，我们提出了运用计算机软件—“几何画板”在初中数学教学中开展数学实验的研究课题，旨在通过合理运用现代教育手段，挖掘教材中及现实生活中的研究性问题的素材，以中学数学教学软件几何画板为工具，以实验探究的形式激活学生的思维，自主建构知识体系，力图打破传统的静态的研究模式，用动态的数学实验法来获得数学知识，培养学生探求真理的实践能力及学习能力，使学生建立起运用现代信息技术思考问题，解决问题的思维定式。二、国内外研究现状运用现代教育技术，建立数学实验室，应用于课堂教学在发达国家已相当普遍。特别是美国，电脑已经非常自然地融合于课堂教学之中，学生不再单纯地从课本上获取知识，而是通过各种现代化的技术去获得信息、处理信息，探索、研究、解决问题已成为学生获取知识的有效途径，学生的主动性、积极性、创造性得到了极大的发展。资料表明，美国两名初中二年级学生在计算机上用“几何画板”找到了“任意等分线段”的新方法。可见，“几何画板”的作用之大。在我国，与教育方法改革发展的速度相比，将现代教学手段应用到课堂教学相对比较缓慢，但我国学者和教育工作者仍然在有限的条件下进行了认真的探索。如南京师范大学附中的陶维林就“几何画版”进行数学实验，取得了可喜的成绩，并发表了多本专著。中国教育学会数学教育研究发展中心多媒体教学研究部、中国教育学会数学教育研究发展中心尝试理论教学研究会也为运用现代教学技术应用于课堂教学进行了很多的工作，召开了多次全国性的研讨会和观摩会，为推广应用“几何画板”，建立数学实验室作了大量的工作。但由于条件和其它一些原因，利用数学实验帮助学生理解数学，并在数学实验中，发挥学生的主体性、积极性、创造性，并未受到足够的重视。因此，本课题就是在已有的研究基础上，借助于“几何画板”进行“数学实验”，运用“数学实验”培养学生创新意识和实践能力．三、相关概念的界定“数学实验”：指根据研究目标，创设或改变某种数学情景，在某种条件下，通过思考和操作活动，研究数学现象的本质和发现数学规律的过程。这是一种思维实验和操作实验相结合的实验。本研究的“数学实验”就是利用几何画版对数学现象或命题进行检验的过程。是让学生通过自己动手操作，进行思考、分析、发现、归纳探究等思维活动，最后获得概念、理解或解决问题的一种实践过程。几何画版：是一个优秀的专业学科平台软件，它是以数学为根本，以“动态几何”为特色用动态表现设计者的思想，供用户探索数学、物理等对象奥秘的一个新工具。本研究中的“几何画板”是学生观察理解、探索研究、发现问题、寻求规律的一种工具，它给学生一个建构的过程，一个思维活动的空间，让学生参与包括发现，探索在内的获得知识的全过程。它以点、线、圆为基本元素，通过对这些元素的变换、构造、测算、动画、跟踪轨迹等，构造出其它较为复杂的图形的过程。通过教师的指导，学生可以任意拖动图形、观察图形，猜测并验证，在观察，探索，发现的过程中增加对各种图形的感性认识，形成丰厚的几何背景，从而更有助于学生的理解数学的产生和发展过程，有助于发挥学生主体性、积极性和创造性。创新意识：是指人们根据社会和个体生活发展的需要，引起创造前所未有