信息技术与几何整合分析

信息技术与几何课程整合个案分析广州市恒福中学吕永静【摘要】本文论述了在信息技术课程中如何整合中学几何学科的知识内容。在实施信息技术课程教学的同时，为进一步开展信息技术与其他学科教学整合提供实验参考和依据。【关键词】信息技术课程整合几何画板信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。笔者所在学校是一所完全中学，自1998年起边开始进行计算机与课程整合的实验课题研究，在生物、数学、语文等学科的课堂实践中、取得很好的教学效果。笔者作为一名信息技术的教师，曾亲参与这些课堂教学活动，并且设计了部分教学软件。在研究过程中，发现学生的信息技术能力的强弱是课程整合能否顺利进行的关键问题。在初二网络互动教学课堂《芽》实践中，教师设计了一个内容丰富的网站，学生通过网络进行互动式学习、师生之间可以通过在线讨论进行交流。这是一堂思维创新、设计周密的课，得到听课领导专家肯定和赞许。但是，听课的李克东教授指出“……学生与教师的交互主要是通过键盘实现的，由于学生的文字输入水平不高，在一节课的时间中，许多学生无法发表一句完整的观点，这是否会影响教学效果呢？”在学科教学的时间里，教师是不可能花时间教学生如何使用电脑、如何使用课件的。那么，这个问题应该由谁来解决呢？笔者认为可以由信息技术课程教学完成这一任务。为课程整合扫除障碍。在笔者的信息技术课程中，经常配合学科教学的需要，教会学生如何利用电脑进行学科学习。下面以高一几何教学为例，谈谈是如何开展的。笔者了解到，在高一年级，我校要开展信息技术与数学课程整合的实验课题研究，《几何画板》软件将作为主要应用平台。为此，我安排用3节课的时间教会高一学生使用《几何画板》软件。高一学生在初中数学已经学习了函数，掌握了函数的图象和变量之间关系，同时在也在信息技术课程中学习了windows操作的基础知识。具有学习和理解这一软件的条件。《几何画板》是一个适用于几何（平面几何、解析几何、射影几何等）教学的软件平台。它为老师和学生提供了一个观察和探索几何图形内在关系的环境。它以点、线、圆为基本元素，通过对这些基本元素的变换、构造、测算、计算、动画、跟踪轨迹等，构造出其它较为复杂的图形。《几何画板》最大的特色是“动态性”，即：可以用鼠标拖动图形上的任一元素（点、线、圆），而事先给定的所有几何关系（即图形的基本性质）都保持不变。不但可以利用这一软件来表现图形，还可以用来研究数形关系，方便，直观。在实际课堂教学中，笔者按照由浅到深的原则组织课堂教学。整个学习过程分3课时。学生在网络教室里学习，一人一机。〖个案一〗利用几何画板的优秀范例吸引学生对软件的兴趣，学会基本操作。几何画板安装程序带有很多优秀的范例，如下图：图一图一是名为“椭圆和双曲线描绘器”的范例，它运用椭圆和双曲线的定义构造图形。当拖动D点时，两圆的交点轨迹描绘出图形。有趣的几何图形变换立刻引起了学生的兴趣。有了学习的欲望。接下来比较枯燥的画点、线、圆等操作，以及如何使用范例、文件操作等就比较简单地教学。学生掌握起来也很快。这一节课的重点偏向电脑操作。因为几何画板这一软件同其他应用软件一样，也需要对文件操作，是windows学习中比较基础的一项教学内容。〖个案二〗笔者采用“任务驱动”教学法。课堂开始就提出问题“如何利用几何画板画三角形的外接圆？”为解决这一问题，需要知道三角形外接圆的定义“三角形三条中垂线的交点是其外接圆的圆心”。从定义出发，引导学生思考：作图需要几个步骤呢？学生很快答出“三个”：1．画三角形；2．作三边中垂线；3．用交点为圆心画外接圆。这三个步骤不难操作，在上一节中已经学习了。学生比较顺利地完成了这一教学任务。如图二所示：图二作图完成后，引导学生观察：当改变三角形形状时，它的外接圆心是否仍然是中垂线的交点呢？学生通过观察加深了中垂线、圆、外接圆的概念。部分学生对所做的图象进行了修饰，隐藏了不相干的辅助线，图象更加简洁明了。〖个案三〗几何画板还可以进行更加深入的函数图形研究。一元二次方程y=ax2+bx+c的图象是初三重点学习的知识。在第三课时里，笔者向学生提出的任务是：利用几何画板作图求证当a、b、c改变时，函数图象会作什么改变？作这样的图象具有一定难度，主要是需要用到几何画板的许多计算功能，这一部分主要是通过教师示范解决的。其他部分学生通过摸索讨论可以完成。作图完成后，用鼠标拖动线段改变ABC的值，函数图象发生改变，引导学生观察象限、截距、开口方向等变化。学生将观察到的图形画下来填到表格上。如图三所示：图三这些知识，在数学课堂上需要很多时间讲解，但是利用几何画板很快就让学生有系统地对初三函数进行了很直观全面的复习。课堂效率很高。学生兴趣大。电脑操作也得到训练提高。可谓“一举两得”。在教学实践过程中，笔者感到，在信息技术与课程整合的实验过程中，信息技术教师首先必须知识丰富，了解各个学科的知识，并且能够融会贯通；其次，抓好两者之间的共同切入点，选好平台，用学生熟悉的问题来切入；第三，处理好信息技术学科教学与其它课程之间的教学关系，不能因此放弃了自身的课堂教学。2002年3月