● 摘要
我们现在的中学生仍在学习着2300年以前欧几里德留给后人的古老 几何。一向以抽象和推理严谨著称的几何不好学,困扰着一代又一代中学生,因此,几何成了课程与教学改革的热点。我们知道几何正是在运动中把握不变规律 的学科。“几何画板”──21世纪的动态几何,是一块展现动态图形的“黑板”, 它打破了传统尺规的教与学的方法,为几何学的教改及创新教学模式注入了无限 的活力。“几何画板”提供的实验环境,是符合建构主义理想的学习媒体。特别是 当前,多媒体等硬件设施在大中城市已经初具规模,在建构主义理论指导下的几 何画板与中学数学教学的整合正愈来愈显示出其强大的生命力。本文即是在这方 面做出了一些初步的探索。 全文共分三部分。第一部分回顾与展望国内外几何教学的改革,目的是提出 一些新见解、新思路,为后文提出几何画板与初中平面几何定理教学的整合做铺 垫。第二部分简述了本课题研究的两大基础:(1)物质基础──几何画板。从动 静结合,揭示几何实质;把数学实验引入数学,通过操作去获得数学经验;架设 数形结合的桥梁;体现了数学教育建构观等4个方面说明了几何画板为几何学的 改革注入了新的活力。(2)理论基础──建构主义的学习理论。介绍了建构主义 的学习环境,建构主义学习理论下的教学模式,学习方式,为本文后面提出的整 合模式提供了理论依据。第三部分重点论述了几何画板与初中平面几何定理教学 的整合。通过揭示我国传统几何定理教学的弊端,从平面几何学的研究对象,定 理学习的实质、方式、学生的认知规律及几何画板提供的实验环境等方面论述了 革新传统的定理学习的关键是强调定理的形成过程,让学生在探索中感受定理, 理解定理,应用定理。在此基础上,本文提出了革新传统定理教学的可行性方案, 即在建构主义学习理论的指导下,几何画板与初中平面几何定理教学整合的两个 模式:(1)用计算机进行课堂演示(呈现模式presentation model);(2)利用 计算机进行探究式学习(探究模式exploration model)。从教学设施、教学策略、 教学模式的程序(图)、定理教学的适用类型等几方面对两种模式做了深层次的探 讨。作为对以上的说明与补充,相应给出了两个教学课例的片段。最后指出,整 合的两个模式应遵循的教学原则。 当代美国杰出的教育心理学家罗伯特M加涅(Robert Mills Gagne)曾说 过,“为学习设计教学”(Designing Instruction for Learning!)。我们提 出的在建构主义学习理论的指导下,几何画板与平面几何定理教学整合的教学(学 习)模式,更注重“学”的设计,在教学中为学生提供丰富的学习资源,让学生 在教师的组织和指导下,运用几何画板获取、判断、选择、应用信息,感受、理 解知识产生与发展的过程,从而将学习知识与增强能力有机地统一起来,将信息 交流与开发智能有机地统一起来,学生的动手实践能力,观察能力,分析判断能 力,逻辑思维能力,钻研求知能力及解决问题能力都得到了很好的锻炼。