初中数学课堂中几何画板工具对提高学生图形理解能力的作用

摘要：初中的几何知识对于学生来说抽象且复杂，而教师通过使用几何画板工具动态演示、精准绘图以及交互操作等特性能够帮助学生理解图形概念，培养他们的空间观念和逻辑思维。基于此本文聚焦于初中数学课堂深入探讨了几何画板工具在提升学生图形理解能力方面的重要作用，同时针对几何画板在教学应用中存在的问题提出相应策略，旨在助力初中数学教师有效运用几何画板工具，优化图形教学，提高学生数学素养。关键词：初中数学；几何画板；学生图形理解能力

引言：在初中数学体系图形知识不仅是培养学生空间观念的核心载体，同时也是锻炼学生逻辑思维能力的重要途径，但不可忽视的是图形的概念往往脱离具体事物仅以抽象的几何语言和符号来表述，学生需要从这些抽象的表述中构建出具体的形象，这对于思维尚在发展阶段的初中生来说并非易事。值得庆幸的是，随着信息技术在教育领域的深度融合，几何画板作为一款功能强大且针对性极强的数学教学软件，为初中数学图形教学带来了新的契机与活力。鉴于此，深入探究几何画板工具在初中数学课堂中对提高学生图形理解能力的作用，不仅有助于丰富数学教学方法和理论，更对提升初中数学教学质量、促进学生数学素养的全面发展具有重要的现实意义。

一、初中数学课堂中几何画板工具对提高学生图形理解能力的作用

一是增强学生的空间想象能力。初中数学里的许多图形知识，像是立体图形的展开与折叠、图形的平移、旋转和对称等内容，都对学生的空间想象能力有着较高要求。借助几何画板教师可以向学生演示图形的动态变换过程，长此以往学生便能凭借在几何画板上积累的经验，在脑海中想象出图形的空间形态。

二是培养学生的逻辑思维能力。学生在学习几何知识，特别是推理和证明的过程中需要进行严谨的思考根据已知条件逐步推导得出结论，而几何画板能展示不同证明思路和过程。当学生提出不同的证明方法时教师可以利用几何画板进行演示，验证其正确性。通过这种方式学生能够学会如何运用逻辑思维去分析问题，从多个角度思考解决方案，并判断其合理性。

三是促进学生数形结合思想的形成。几何画板工具以其强大的功能，能够有效地帮助学生建立起数与形之间的联系，促进数形结合思想的形成。

二、初中数学课堂中利用几何画板工具提高学生图形理解能力的策略

（一）创设问题情境，激发学生兴趣

学生往往对抽象的图形概念和复杂的图形关系感到困惑，而教师可以通过创设问题情境能将这些抽象内容转化为贴近学生生活或认知经验的问题，让学生觉得学习图形知识是有意义且有趣的。著名教育家叶圣陶先生说过：“教师为了不教”，因此教师可以通过几何画板的动态展示功能激发学生的好奇心，让学生获得一定的自学能力。

具体而言，在初中部编版数学八年级关于 “平行四边形” 的教学中，教师在平行四边形概念的引入环节，教师先利用几何画板展示生活中常见的含有平行四边形元素的场景，如小区的伸缩门、楼梯的扶手等。然后提问学生：“同学们，在这些场景中，大家有没有发现一种共同的图形？它有什么特点呢？”此时，学生们会开始观察并思考，对即将学习的平行四边形产生兴趣。这一贴近生活的问题情境，将平行四边形抽象的概念与学生的生活经验联系起来，让学生觉得学习平行四边形知识是有意义且有趣的。而在后续课程中，学生面对平行四边形的判定这一内容时，由于之前在教师引导下借助几何画板探索性质的经验，他们会尝试自己利用几何画板，通过绘制不同条件的四边形，观察其是否能满足平行四边形的特征，从而自主探究平行四边形的判定方法。

（二）注重与传统教学相结合

几何画板是现代教育技术的产物，虽然它具有诸多优势但仍不能完全取代传统教学方法。教师应根据教学内容和学生的特点，将几何画板与传统的黑板板书、学生动手画图等方式有机结合。板书能够系统地呈现知识结构，教师边讲解边书写，学生可以跟随教师的思路，逐步理解知识的推导过程，构建完整的知识体系。

例如，教师在教授“圆的有关性质”，导入环节先用几何画板展示生活中圆的广泛应用，如车轮、摩天轮等，再通过动态演示，让学生直观看到圆的一些性质，如圆上任意一点到圆心的距离都相等。在演示圆的对称性时，通过几何画板将圆沿着直径对折，学生能清晰看到两边完全重合，快速理解圆的轴对称性。当然教师仅仅依赖几何画板是不够的，接下来在讲解垂径定理时，教师应该通过黑板板书进行严谨的证明推导。带领学生从已知条件出发画出垂直于弦的直径，逐步分析、推导得出该直径平分弦且平分弦所对的两条弧。这种板书过程，能让学生更深入理解定理的证明逻辑，掌握知识的本质。

（三）合理规划教学时间

课堂时间有限，每一个教学环节教师都需精准把控，才能确保教学目标的达成。几何画板虽然功能强大但操作和演示耗时，如果时间规划不合理，易导致教学进度拖沓，教师的重点内容无法深入讲解，学生难以吸收关键知识。而合理分配时间能使几何画板的优势充分发挥，既让学生有足够时间观察、思考图形的变化，又能保证教学任务顺利完成。

具体而言教师的课堂导入环节尽量控制在3-5分钟，快速激发学生的学习兴趣，接着教师在用几何画板动态演示部分用时5-8分钟足够学生观察几何图形的变换。之后教师要留10-15分钟来让学生动手操作几何画板，自主探究学习，亲身体验知识形成的过程。最后教师用10-15分钟进行总结归纳，结合黑板板书强调重点知识。通过这样合理规划教学时间，既发挥了几何画板在图形展示与探究方面的优势，又保证了学生对知识的系统学习，有效提高学生对图形知识的理解能力。

结语

综上所述，几何画板工具凭借动态演示、交互操作等特性，有效解决了学生在图形学习中的难题，从增强空间想象、培养逻辑思维到促进数形结合思想形成，多维度助力学生发展。为更好发挥其效能，教师可通过创设情境激发兴趣，将其与传统教学有机结合，并合理规划教学时间。这样既能弥补传统教学在图形展示上的局限，又能借助传统方式强化知识系统性。未来，期望教师持续探索几何画板应用策略，进一步优化图形教学，全方位提升学生数学素养。

参考文献

[1]孙海凤.几何画板辅助初中平面几何教学的现状与对策研究[D].哈尔滨师范大学，2023.

[2]李国洪.谈几何画板与初中数学教学整合的实践应用[C]//教育部基础教育课程改革研究中心.2021年基础教育发展研究高峰论坛论文集.清城区飞来湖中学;，2021：3.