分析画板高中数学实验教学中几何画板运用

摘 要：本文主要结合了数学实验教学中几何画板的特点和功能进行论述，进而研究在高中开展数学实验教学实践的意义，以及几何画板在数学实验教学中常用的几种类型和实施的必要性.
关键词：高中数学；实验教学；几何画板；应用研究
几何画板是一种最适合于数学教学的工具软件，它是以点、线、圆三种要素为基本元素的，并在数学中通过这些基本因素的变换、计算、构造以及跟踪轨迹等来显示出其他复杂程度不同的几何图形. 几何画板除了具有此项功能以外，还可以为学生创造更接近于几何实验的环境，从而帮助学生充分地发挥学习的积极性、能动性和创新思维，体现其现代化数学教育的理念.
几何画板的功能和特点
几何画板是美国研发的几何软件，全名叫《几何画板-21世纪的动态几何》，是一个完全适用于数学教学的几何软件，并且能为施教教师和学生提供探索几何图形内在关系的实验环境. 动态性是它的最为突出的特点，也就是能把某些抽象的几何图形形象化，如能够用鼠标拖动图形上的任何一点基本元素，然而不会改变其所有的几何关系，有利于在图形变化中把握不变，深入几何的研究，从而在一定程度上突破传统教学中无法解决的数学教学难点.
此外，几何画板还为“数形结合”提供了一条方便简洁的通道，为几何模型提供了相关的绘制信息，解决了学生难以绘制的图形，为学生提供了图形变换的动感，促使学生主动在画面中去寻找解题的依据和方法，并从中去认识问题的本质. 同时，其本身具有的测算功能也使得对问题的观察、实验及其归纳以实际现象展现出来.
在高中开展数学实验教学的实践意义

1. 开辟实验教学进入高中数学教学的有效路径

实验教学的某些特有功能是传统教学中难以代替的，随着社会发展的需要，教育幅度日益普及完善，然而教学方式却依然保留在原有的基础上，阻碍了学生素质的进一步提高. 面对这些教育缺陷，部分教师在不断的摸索中认为利用数学实验来进行教学，在一定程度上可以提高学生的数学品质. 虽然在实际中拥有相关的数学教学软件，但是要真正投入到数学教学应用中还需要不断的努力，这就使得数学教师们必须要不断学习有关的操作技能技巧和花费大量的时间去实践和研究. 因此，将数学实验教学合理地运用到高中教学，可以解决高中数学教学在实际操作中遇到的许多难题.

2. 使实验教学和传统的教学相融合

高中数学进行实验教学的目的是为了让学生充分有效地学习数学知识以提高数学品质，基于数学传统教学在课堂教学中的根深蒂固，我们就要将它与实验教学之间进行科学合理的融合，使两者之间取长补短，充分发挥各自的优势. 所以，我们必须要处理好实验教学和传统教学之间的关系，并且更加深刻地研究数学实验教学和其他教学模式之间的关系，从而择长所取.

3. 进一步追求数学实验教学的发展价值

我们要运用数学实验教学在实际运用中不断地总结经验，并加以概括，经过科学的方法整理为教学理论，并在建立好的基础上更加合理地对高中数学实验教学进行指导，从中探寻其方法与大学数学之间的关系，对中小学数学实验进行指导，使之形成数学教学不断茁壮成长的连续过程.
关于几何画板在数学实验教学中常用的几种类型

1. 观察型

在传统的数学教学模式下，教学内容往往是静止的，并且过多的是以教材和教师为中心的，这样的方法在某些特定的情况下不排除具有一定的教学效果，但是这样的教学方法会导致淡化学生的主体地位，阻碍学生的主动积极性发挥，使之教学效果不高. 而利用几何画板则是以学生的学习为主要目的，并且强调学生要自己动手操作，从而真正理解和掌握相关的数学知识. 比如，在数学中我们常常遇到的二次函数图象、三角函数图形等等，如果只是由教师一味地进行讲解，会显得比较吃力，学生听起来也难以理解，而几何画板则是让学生亲自动手操作，因此对图象的特点和形状的理解就比较深刻.

2. 探索性

在开放性和探索性比较强的数学教学中，符合条件的图形或者结论一般都是不止一个答案的，如果我们要将这些图形的变化过程以及多个结论全部都教授给学生，第一是不太可能，第二是相对费力费时，反而不利于学生学习和吸收. 利用几何画板则可以解决传统教学中不能解决的问题.利用几何画板的功能，我们可以为学生的观察想象、发现结论、探寻问题创造一个实际的情境环境，从而激发学生的创新意识，培养其创新思维和创造力.

3. 验证性

在数学知识中，有许多知识内容都是前人研究得出的结果，比如数学公式和定理，然而这些公式却又是我们不可能重新推证的，即使能推证的却好像又缺乏证据，总是要问许多个为什么. 针对这些问题，我们采用传统的数学教学是难以推出的，然而运用几何画板就很容易利用实际演练和操作来进行论证，让学生真正了解它. 比如，在学习圆周率的概念的时候，我们可以让学生利用几何画板来任意作圆，测量所画圆的周长和半径，并且计算比较，学生就很容易明白圆周长和圆直径的比是一个定值.
在高中开展数学实验教学的重要性

1. 时展、社会进步的需要

2000年初，日本召开了国际数学教育大会，会中明确地指出了世界数学目前正处于以计算机技术为代表的数学信息时代阶段，就是所谓的“现代数学”，说明了以信息技术作为数学教学主体的时代已经来临. 传统的数学教学模式远远已经不能适应和满足现代化科学技术和社会发展的需求，因此我们要不断地更新教学思想，改变过时的教学模式，使之与数学的发展和时代的进步相协调.

2. 新课改的需求

新课改的主要特色就是转变教学主体地位，实现“以生为本”的原则，从而提高学生的积极性和创造性.由于传统的教学模式过分地强调教师在课堂中的摘自：本科毕业论文范文www.618jyw.com
主体地位，在一定程度上阻碍了学生进行学习和创造性思维的发生，而实验教学作为教学方式的一种，也充分地运用和继承了新课改的理念，满足了“自由、和谐、愉快、轻松”的学习的要求，提高了学生的实践操作能力. 另一方面，数学实验教学也是培养学生创新精神、提高数学教学质量的重要有效途径.

3. 课堂中师、生的需要

数学实验教学就是把展现一个数学问题的各种因素构成一个整体，这个整体就是新课改中我们强调的“情境教学”，但它不完全等同于情景教学模式. 在这一情况下，教师或者学生有效地对各因素进行控制操作，并通过设定不同的情境去发现问题、解决问题，从而使数学的教学有效率不断提升，让学生更能充分地掌握数学知识.