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关键词:几何;数学教学;图形;兴趣
小学生的思维正处于从具体形象思维为主要形式过渡到抽象逻辑思维为主要形式,但这时的抽象思维仍须以具体形象为支柱.在《几何画板》上画出的图形与黑板或草稿纸上的图形不同,是动态的并可保持设定的几何关系不变,为教师和学生提供了一个在动态中观察几何规律的黑板,其以点、线、圆为基本元素,通过对这些元素的构造、变换(平移、旋转、缩放、反射)等可以构造出较为复杂的图形.以下是本人认为几何画板在小学数学教学中的几个作用.
(一) 运用几何画板,突出概念形成
数学概念不仅是建立理论体系的中心环节,同时也是解决实际问题的前提.因此,概念教学是数学基础知识和基本技能教学的核心.而不少学生对概念的形成,有些不是易于理解,一些老师的通常做法是叫学生死记硬背,其结果可想而知.如果在展示问题时,适度运用《几何画板》,能够引导学生通过分析、比较,促进学生对知识的迁移,让他们积极思考,使学生明白概念的形成过程.
(二)运用几何画板,化解教学难点
在几何定理的教学过程中,作为教材的课本一般都是直截了当的给出了发现的结果,隐去了数学家们曲折的探索、分析、归纳、猜想等发现过程.传统的教学手段只能给学生注入定理过程,却不能给学生发现问题的思维环境和思维条件.作为教师,如果通过自己的教学设计,再现这一过程,引导学生参与知识的探讨与发现活动,对培养学生正确、科学的思维方式有一定的帮助.而《几何画板》辅助教学正是首选,其特有的表现力和感染力能使信息动态化,抽象知识具体化,有利于学生建立深刻的表象,有利于突破教学难点、突出教学重点.
例如:在“三角形的内角和”的教学中,运用几何画板软件在电脑上把课前制作的一个三角形的三个角剪切移动并拼成一个平角(可恢复成三角形)的课件演示给学生看,让学生明白三角形内角和为(如下图一).接着向学生提出疑问:是不是所有的三角形内角和都等于?同样运用《几何画板》,先用“线段工具”绘制三角形,再者选择“度量”|“角度”命令,在画板上出现三个内角的度数,然后选择“数据”|“计算”功能,将三个内角相加起来,最后拖动三角形的一个顶点,使三角形不断变化.观察发现,无论三个内角的度数如何变化,三个内角和始终是.从而得出三角形的内角和为
(三)运用几何画板,提高课堂效率
“向课堂四十五分钟要质量”、“提高单位时间的效率”是素质教育向教师提出的新的具体要求.在数学教学过程中,经常要绘画图形、解题板书、演示操作等,用到较多的小黑板、模型等辅助设备,特别是在演示图形的变换时,黑板上的板书不仅占用了大量的时间,而且有些图形、演示操作并不直观明显.而几何画板集声、文、图、像、动画于一体,资源整合、操作简易、交互性强,最大限度的调动了学生的有意注意和无意注意,使授课方式变得方便、快捷,节省了教师授课时的板书的时间,提高了课堂教学效率.
例如《角的初步认识》一课的教学重点是初步认识角,了解角的基本概念.教学中设计了一些练习:一是“找角”,判断下面图形哪些是角?哪些不是角?学生会指出哪些不是角,但不一定清楚怎么把它变成角,当用鼠标点击,不是角的图形时,它们能自动变形,变成角,让学生直观地看清演变过程,从而理解角是由有公共顶点的两条射线组成,有利于学困生掌握角的基本特征.
(四)运用几何画板,培养空间想象
空间概念是由长度、密度、高度表现出来的客观事物在人脑里留下的概括的形象,空间与人类的生存和居住紧密相关,了解、探索和把握空间,能使学生更好的生存、活动和成长.空间概念是创新精神所需的基本要素,没有空间观念,几乎谈不上发明创造.而小学生的思维还是以具体形象思维为主要形式,留给学生足够的空间与时间,让学生思考、动手操作、合作与交流,让学生感知和体验空间和图形的现实意义,初步体验二维平面和三维空间相互转换的关系,逐步培养学生的空间想象。
(五)运用几何画板,激发学习兴趣
我国古代大教育家孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者.”这就是说,兴趣是学生学习的重要心理因数,是探索知识的巨大动力,是学习成功的前奏.利用小学生好奇的心理,诱导学生把学习新知的压力变为探索新知的动力.同时,小学生的年龄特征决定了其注意力保持差,兴趣持续时间不长,其思维特点是以形象思维为主,对数量和抽象概括能力尚处在初级阶段,如果教师只是详尽讲解概念让学生慢慢咀嚼消化,这样的数学课堂很容易让学生感到乏味.而几何画板既能创设情境又能让学生主动参与,其强大的动态变化功能,一流的交互功能,能以浓缩的形态给学生提供数学背景,调动学生的情绪,激发学生的兴趣.
例如:在教学轴对称图形时,在屏幕上显示课前制作好的课件:树形、正五边形、三角形,先让同学们判断它们是否对称,然后点击按钮使图形自动对折或旋转回答学生判断得正确与否,明明看似不对称的却吻合,学生不时发出感叹声,同时学生们不自觉地拿出自己准备好的剪刀和纸,自己制作起来,还有许多同学制作出了屏幕上没有的形状,使他们在掌握知识发挥想象.
(六)运用几何画板,展示数学之美
调查显示,现今学生一般对数学学习缺乏兴趣。尤其在初中阶段学习空间与图形之后,学生对所学知识难以形成空间思维,传统教学方法让学生慢慢失去学习的兴趣与动力。而计算机可以提供直观、形象化的数学模型,有图形带来的直觉,能增进学生对数学的理解,激发他们的创造力。而且随着可视技术的应用,几何直观的作用越来越大。空间观念的建立是数学教育的重要组成部分,它提供了通过直观理解抽象的途径,它可以作为学习其他数学与科学知识的工具,有助于提高数学学习的创造性思维。如今,信息技术在数学中的应用得到越来越多一线教师的重视与青睐,也引起了许多教育工作者对这个问题的思考与探索。数学教师使用的辅助教学软件主要有《几何画板》、Flash、《几何图霸》等。《几何画板》容易学习、操作简单、功能强大,已成为广大中学数学教师进行信息技术与数学教学整合的首选软件。在数学教学中,合理的使用《几何画板》为学生提供更为丰富的学习资源,使计算机成为学生进行探索、解决问题的强有力的工具,使学生有更多精力投入到现实的探索性的数学活动中去。
一、激发学生对数学学习的好奇心与求知欲,让学生积极参与数学学习活动
在《初中数学课程标准》中,情感态度与价值观目标是落实"全面教育"的关键要素之一,在初中学生要乐于接触社会环境中的数学信息,愿意谈论某些数学话题,能够在数学活动中发挥积极作用。敢于面对数学活动中的困难,有学好数学的自信心。传统的教学方法在知识掌握、难点和重点的突破,是靠教师机械反复讲,学生题海战术反复练。在信息多元化的今天,传统学习的过程慢慢不被学生喜欢。在初中学生接触了几何与函数之后,老的教学方式带给学生的是惧怕和厌恶,这种情绪极大地压抑了学生的学习潜力。《几何画板》具有强大的动态变化功能、交互功能。在制作中利用学科知识,使课件中包含若干个变量,在“几何画板”制作的课件里,这几个变量是可随机变化的,这样在利用课件上课时,通过演示课件,控制变量的变化,使学生更好地理解问题中各个数量的关系。例如在讲“三角形内角和”这一节时,以往是教师画出一个三角形后,量出度数,得出结论。但笔者用“几何画板”制作的课件里,利用课件的动态特点,先引导学生观察三角形中每一个角的大小发生变化时,但内角和仍保持180度不变,给学生一个理性认识,并且避免了手工作图引起的误差,使整个教学过程变得简单有序。
另外也可以让学生通过参与和亲手操作,使枯燥抽象的内容变成生动形象的图形,例如点动成线,线动成面,面动成体这类抽象的概念,可在几何画板中通过动画,使不太容易说明白的概念。让学生一目了然。通过一些动画教学也激发学生的好奇心和求知欲。
在七年级下册第五章相交线与平行线一章中,使用《几何画板》让学生探究邻补角互补,对顶角相等,学生知道计算机还可以用来画图,帮助探究新知。在学习平行线的判定与性质时自然就想到利用这一工具进行探究。另外对称、圆、圆锥侧面展开图等部分的教学都可使用《几何画板》,把形象变直观,培养学生探究能力和空间想象能力,使学生对数学有了更为全面客观的认识,对数学现象有了好奇心。培养学生乐于了解数学、应用数学的兴趣。
二、利用《几何画板》的动态功能,促进学生空间观念的发展
数学家华罗庚说:"数缺形时少直观,形缺数时难入微。"的确是这样,图形给人带来的是直觉,几何的直觉是增进对数学的理解非常有效的途径。对平面的、立体的空间与图形的认识和研究,不仅给人们带来直觉的源泉,同时是形成空间观念的重要的途径。《几何画板》在三维图形与二维图形的转化中,能让学生经历对图形的想象、重组和构建的过程,使学生的空间观念得到发展,为学生的创新意识的形成和创造力的培养提供础。例如:在二次函数平移一课讲解中,通过《几何画板》作出图形。通过动态的图形,使抽象变得直观,学生通过观察心领神会。
例如讲解蚂蚁在正方体表面爬行,怎样使爬行路线最短问题时,通过把正方体展开的动画,让学生更容易理解如何将空间问题转换为平面图形问题。
三、利用《几何画板》进行数学探究实验,帮助学生合情推理
……
教师:形缺数时难入微――下面请那位同学来做做看椭圆轨道上各点的几何特征是什么?注意:按屏幕上的提示去做,其它同学通过观察去理解).
学生1:(这位同学做的很认真)
教师:下面请那位同学说说自己对椭圆上点的几何特征的理解?
学生2:P点变化时,、都有在变化,但却没有变化.
学生3:根据同学2的理解,使我联想到前面圆的定义.在平面上,到一个定点的距离等于定长的点的轨迹.所以,椭圆的定义应该是:在平面上,到两个定点距离的和是一个常数的点的轨迹是椭圆.
学生4:同学3说的不全对,因为,我看到同学1在做”动手做”时, 的值与不相等时,P点的轨迹是椭圆;的值与相等时,P点的轨迹不是椭圆,而是一条线段.
学生5:还有一点要注意,当和重合时,P点的轨迹是圆.
教师:同学3通过观察、联想、类比(与圆)最后给出了椭圆的定义,这种做法是很好的,同学们都要学习;但是,同学4和5的认识更深刻,希望同学们在学习中要有这种探究精神,在概念的学习中要充分挖掘其内涵.谁能在同学3、4、5的基础上准确的给出椭圆的定义?
学生6:平面内与两个定点、的距离的和等于常数,这个常数大于的点的轨迹叫椭圆.
学生7:我们在学习椭圆概念时应注意与的关系.当 时,P点的轨迹是椭圆; 当 时,点P的轨迹是一条线段;当 时不表示任何图形。
……
关键词:几何画板 初中数学
一、几何画板运用于初中几何教学中的困惑
几何画板在当前的几何教学中得到了广泛的运用,但是在运用的过程中,仍然存在着一些不足之处,将数学转化成文字的过程中仍然存在着一些力不从心,难免会使教师对其产生一些困惑,本文笔者对其进行归纳如下:
1、从几何画板本身来说,对其优点和特点讲述的过多,而对于其具体的性能以及存在的缺陷可能会对教学活动产生的困境并没有科学认识,比如在教学的过程中学生将做不出来的问题求教于几何画板怎么办?或者可以说,对于教材中哪些内容适合运用几何画板,哪些内容不适合运用几何画板缺乏清晰的认识。
2、通常情况下,在运用几何画板之后,我们认为学生学习数学的兴趣被调动起来,但这种形势下的学习兴趣,难免是对传统教学方法和教学手段的一种喜新厌旧,当学生习惯于几何画板之后,又有多少学生是发内自身的喜欢数学?如果是这样,怎样将这种情绪上的变化从根本上转化为学生持久的、内在的学习兴趣,就成为了我们面临的一个重要课题。几何画板本身所具有娱乐性也正是其弊端所在,如何在教学的过程中有效的运用这种人机对话,进而使学生养成正确而积极的数学情感,也是一个值得深思的问题。
3、几何画板是一种动态的几何教学工具,其内容丰富,形式多样,这正是几何画板显著的特点,而一直以来,在数学教学中渗透数学的美育功能都显得困难重重,这是对几何画板的一个考验。
4、几何画板能够将枯燥和抽象的数学知识变得形象和直观,但是如果经常性的利用这些教具来将数学知识进行简化,对于学生自身的想象力的形成与数学思维能力的培养又会不会产生影响?在这种多媒体教学手段下,学生的思维会产生跳跃,跳过数学思维的过程而直接进行知识点的切入,在这种情况下,教师应当怎样对几何画板的优势进行科学的运用?
5、几何画板等多媒体教学技术,在培养学生的创新思维和创新能力方面应当怎样发挥其优势,教师在教学的过程中应当如何利用数学实验对其进行充分的运用,仍然需要我们进行深入的探索。
二、提升几何画板运用效率的建议
1、运用几何画板提高学生对概念的学习与辨认
概念的学习是几何学习的基础,其也是数学思维的基本构成,因此,在几何的学习过程中应当注重利用几何画板来培养学生抽象思维的形成过程,使学生提供过学习,形成弱抽象、强抽象的思维,这对于数学概念的学习与理解是十分重要的。比如,在讲解“认识三角形”这一基础知识点时,可以利用几何画板的动态制度和测量功能,对三角形角度以及边长的变化分别组成连续的动态图形,如图1和图2的演示,通过直观的演示,使学生从中观察并且从现象中归纳出规律,便于学生的理解。
我们可以看出,两组图形并不是孤立存在的,只要使用图标点击图中的点A,并进行拖动,就会引三角形的连续变化,进而得到一系列的组图。通过这两组组图,学生便能够直观的观察到角度的大小以及边长的变化对于三角形的影响,这时便可以引导学生获得不同三角形的特点,这样使学生对于不同的三角形有明确的认识,为日后的学习打下基础。另外,运用几何画板的动态功能也能够顺利的实现多面体的教学,根据教学需要能够快速的绘制出立体图形,同时能够对立体图形的不同侧面的展开图进行多方位的展示,使学生对多面体有更为直观的认识。总的来说,利用几何画板所具有的动态作图功能和测量功能,能够将不同变量的变化过程直观的显示出来,在学生学习和理解概念时能够起到很大的辅助作用。
一、几何画板在函数教学中的应用
在初中数学教学内容里,函数是教学的重点也是难点。这部分内容理论性强,比较抽象,难度较大。例如:对“一次函数y=kx+b(k≠0)的性质”的学习,学习一次函数:y=kx+b,要了解函数图像随着k,b的值的变化而变化的情况,是有一定难度的。在传统教学方式中,要取不同的k、b的值,然后列表在黑板上画出多个不同的一次函数图像,再进行观察比较。整个过程十分繁琐,教师和学生的主要精力放在了重复的计算和作图上,而不是通过观察、比较、讨论而得出结论上,整个过程显得不够直观,重点不突出,效率和效果不佳,如k和b的变化对函数的影响,函数值随着自变量的变化而变化没法直观演示,学生往往一知半解,容易造成学生的厌学,更不用说培养学生实践能力和创新意识。与之相比,借助于电脑,利用《几何画板》这个动态几何软件,可以很方便地画出一次函数y=kx+b的图像,如果学生不清楚y=kx+b(k≠0)在k>0或k
二、几何画板在图形变换教学中的应用
在图形变换的过程中,图形的某些性质始终保持一定的不变性,几何画板能很好地反应出这些特点。例如如在三角形的中位线教学中,对四边形各边中点所围成的四边形是特殊的四边形,且与原四边形对角线的有一定关系这一问题的理解,内容比较多,可用几何画板软件制作如图所示的动画演示效果(如图):
学生对四边形ABCD的变化过程中四边形EFGH的特征能直观感受到,并且加深了印象,而这个效果与教师简单把结论教给学生或不断画图来说明都是不可比较的。 转贴于
三、几何画板在平面几何教学中的应用
1、利用几何画板辅助教师讲授基础知识,帮助学生理解基本概念
在几何教学中,正确地教会学生识别几何图形,教懂学生作图,成为突破几何教学难的切口.在入门教学中,教师往往要注重抓好几何图形的识图教学和作图教学,注重识图、解意能力的培养,并长期贯穿于几何教学活动中,以使学生深化和理解基本概念、认识和掌握基本知识.传统教学模式下,教师要用粉笔在黑板上作出很多有关教学内容的具有代表性的图形,并结合学生生活的具体实际,借助日常生活中学生熟知的经验知识,对典型图形进行分析、描述,引导学生认真观察、辨认,启发学生比较、联想.这样的教学无疑对学生认识图形、理解概念、奠定学习几何的形态式语言基础、建立起图形与概念之间的本质联系、深化对概念的认识有着重要的作用.但利用几何画板来辅助教学,可以带来“出示图形更灵活,展现的图形更丰富,而且规范、直观”等诸多好处.比方说,要让学生正确理解等腰三角形的概念,并能在不同的情况下正确识别之,我们绘制了具有代表性的底在水平线上和在垂直线上的等腰三角形和一般三角形让学生观察、分辨、识别.利用《几何画板》的基本功能来表现概念的“形态”的做法能有效加深学生对概念的理解和认识,避免或减少学生因图形的问题而出现错误.
2、利用《几何画板》,让学生自主开展“研究数学”的活动