现代化教育手段在高中几何教学中的应用，本文主要内容关键词为：几何论文,手段论文,高中论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
要培养创新人才就必须营造一个创新的环境和土壤，现代教育技术引入教学会扩展创 新环境的空间。建构主义教育理论认为，意义的建构是教学活动的最终目标，一切都围 绕这种最终目标来进行。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部 分。以前由于受信息技术系统的限制，这种学习环境很难实现，以多媒体计算机为核心 的信息传播系统，则有利于创设包含这四种要素的理想的学习环境。从心理学的角度说 ，人获得的信息的来源是多方面的，而人的记忆更与多种感官密切相关。所以，在学习 过程中，若同时使用人的视觉和听觉能明显提高学习和记忆的效率，若再加上交互式的 学习方式效果会更好。因此，有必要采用多媒体技术手段提高教学效果。本文拟从教学 论的角度来探求计算机的辅助教学。
一、从教学目标的角度：突出重点、化解难点、培养学生的数学能力和数学意识
教学目标是教学活动的出发点和最终归宿，而教学目标的多样性要求使用计算机辅助 教学应充分利用它的各种不同的特有功能为不同的教学目标服务。每一堂课都有一个或 几个既定的教学目标，明确通过什么途径，着重实现哪个教学目标，这样才能做到有的 放矢地发挥计算机辅助教学的作用，提高课堂教学质量。
(一)认知目标
多媒体计算机运用于课堂教学在实现认知领域的目标上需要重点解决两个焦点问题： 一是突出重点知识；二是突破难点知识。由于多媒体计算机的特有功效，用计算机辅助 教学，在突出重点知识、突破难点知识上有别的手段无法实现的功能。培养学生空间想 像力是大纲中明确要求的。初学立体几何的学生，建立空间想像力是难点，其原因之一 ，在平面上绘立体图形，受其视角的影响，难于纵观全局。例如，为了观察两异面直线 的公垂线，可先画出两条异面直线，再画出它们的公垂线，在平面上画出这样的图形， 是不易理解的，但只作一个动画、形成一个更逼真的立体图形，从不同角度去观察两条 异面直线确实不在同一平面上，而公垂线同时分别垂直于这两条异面直线。
(二)能力目标
培养学生的能力是素质教育的核心目标之一。利用计算机辅助教学在培养以下几方面 的能力也有明显的效果：(1)获取和处理信息的能力。(2)实践能力。计算机的视频功能 把“现实生活”搬进了课堂，反复播放各种现实场景是由多媒体计算机提供，但学生在 遇到了类似的实际问题时，他们很容易把课堂中用计算机模拟训练的实践能力迁移到现 实中去。利用多媒体教学不仅能充分表现几何空间形象，利于形成空间观念发展空间想 象力，还可以把空间形象的展示与运动观念的形式相结合，构筑成动态的空间想像力， 此外对于揭示图形的“组成相等”与面积相等这类几何概念，也会收到其他课程手段难 以实现的效果。例如，三棱锥体积公式的证明，借助计算机通过补形将问题转化为三棱 柱体积问题，这样不仅推导出三棱锥体积公式，还生动形象地揭示了数学思想的深刻内 涵，架起问题解决的桥梁。
(三)科学方法教育目标
科学方法教育与知识教育存在的明显差别在于，科学方法教育中含有很多程序性的、 步骤性的知识成份，并且需要操作性的训练。可以应用多媒体技术、制作实验课件，把 实验主动权交给学生，让每一位学生在多媒体网络教室，在教师的指导下进行探索模拟 实验，通过自己动手操作体验解决问题的过程，在失败和成功中得到真知。这种方式变 被动的灌输为主动的参与，有利于培养学生的独立工作能力和创新精神。
(四)情感目标
培养学生良好的学习情感，是实施素质教育的重要内容。多媒体计算机集多种信息传 输手段为一体，具有很强的真实感和信息呈现方式，可以引起学生的注意，激发和保持 学生学习的兴趣及动机。若在使用计算机辅助教学时，在教学内容的组织上采用大量色 彩鲜明、活泼有趣的音响画面，能有效地调动学生学习的兴趣和积极性。
二、从教学方法的角度：改革传统的教学方法，创立新的教学方法
(一)“情境性问题解决”教学法
“情境性问题解决”教学法改变了以往呈现问题的方式，把问题寓于情境之中，在教 学过程中，情境是通过多媒体计算机的视频或模拟功能在大屏幕上展示，情境展示完后 ，大屏幕上以文字形式弹出问题，或随情境展示过程的某个环节提出问题。另外利用计 算机交互性强的功能，还可以随时重播情境。然后，根据情境中提出的问题引导学生独 立思考，开展讨论，最终解决问题。这样使学生带着问题进行学习，激发其对自然界和 社会中数学现象的好奇心，从而培养学生发现、探索问题的能力。
(二)“网上探究”教学法
探究法是通过教师创设问题情境，向学生提出要解决或研究的问题，让学生自己通过 阅读、观察、实验、思考、讨论等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论 的一种方法。建构主义认为自主学习是教学的环节之一，学生要由外部刺激的被动接受 者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，从这个意义上说 教学媒体也应从演示工具变为学生的认知工具。借助于多媒体网络测试，对学生基础知 识和基本技能进行客观评价。即为学生提供掌握现代信息技术的机会，培养学生应用现 代信息技术的意识，使他们认识到应用现代技术本身就是一种素质。
三、从教学过程的角度：展现思维过程，教给学生终生受益的数学思想方法
(一)极限思想的计算机辅助教学
利用多媒体动静结合、时空交错的手法能够把传统形态教学很难表现的瞬间过程、有 限与无限、运动与静止等观念给以直观形象的表现，使学习者能够理解并牢固地形成这 些观念。例如球的表面积公式的推导过程就是一种极限的思想，但在高一还未学极限这 个概念，无论教师怎样讲分点增加，也无法刻划“分点无限增加”的这一动态过程，因 此学生往往不易理解。改用计算机辅助教学，则可以将这一“分点无限增加”的细分过 程，利用动态图形鲜明、生动、形象地层示在屏幕上。利用极限思想，也可以深刻地认 识切线与割线、渐进线以及二次方程的重根等概念；还可以对圆的周长和面积以及圆柱 、圆锥、圆台的体积采用逐步逼近的方法进行直观性描述。利用计算机辅助教学，可以 很好地突破这一难点，使学生能够深刻地理解极限思想的内涵。
(二)数形结合思想的计算机辅助教学
数形结合思想，是通过数形间的对应与互助来研究问题并解决问题的思想。难点在于 数与形之间的内在联系的揭示，实现抽象概念与具体形象的联系和转化。而计算机在模 拟动点轨迹以及动态揭示数形内在关系上是非常有效的，可以为学生的抽象思维提供一 个生动形象的具体情境。例如，椭圆的变化，随着e的动态调整，屏幕显示e的数值变化 和图形的变化，当e = 0时曲线为圆；当e = 1时曲线为直线。这样展示极好地体现了数 形统一的思想。
(三)化归思想的计算机辅助教学
化归思想是指在对问题作细致观察的基础上，展开丰富的联想，顺利地借助旧知识、 旧经验来处理面临的新问题的思想。教学的难点是如何根据学生已有知识，寻找学生的 “最近发展区”，即已有知识的生长点。利用计算机的形象模拟、动画演示，可以给学 生搭起问题解决“桥”，从而产生更多的联想，为化归思想贯彻提供思维上的直觉。例 如，新教材中，求球的表面积，是在已知锥体的体积和球体体积的基础上进行探索，让 学生展开丰富的想象。我们就可以把球表面分成n个小网格，它们的表面积分别是
附图
(四)分类思想计算机辅助教学
分类思想是一种依据数学对象本质属性的相同点和差异点，将数学对象分为不同种类 的数学思想。分类思想教学的难点在于学生不能很好地把握分类标准。借助于计算机可 以帮助解决这些问题让学生通过计算机上的数学实验来观察、检验分类的正确性，领会 分类思想。例如，在二次曲线复习教学中为了使学生深刻理解椭圆、抛物线和双曲线三 者之间的联系与区别，我们可以利用计算机辅助教学来阐述分类思想，在屏幕上显示二 次曲线的图像，控制e(e＞0)的变化，让e从小变大，关注e＜1、e = 1、e＞1的图形由 椭圆变为抛物线再变为双曲线的动态过程。便学生目睹了画面的左边缓缓“走”来了双 曲线另一支的奇妙情境，十分形象体现出二次曲线分类标准及其内涵。
总之，在数学思想教学过程中，我们要充分利用计算机的多媒体技术、超文本技术、 网络通讯技术，设计出生动形象的揭示数学思想内容的课件，为学生学习创设出良好的 情境，使学生真正达到对教学思想的意义建构。