几何画板、玲珑画板与Hawgent皓骏的比较及在数学教学中的应用研究

发布时间：2020-04-23 03:54

【摘要】：现代信息技术的广泛应用对数学课程内容、课堂教学、数学学习等方面产生深刻的影响。整合技术的教学在很大程度上改善了认知环境,为知识的传递和存贮提供了更广泛的渠道。目前,国内外研发并推广的数学教学软件很多,关于软件的教学研究的文献也很丰富,但很多一线教师对于软件选择与应用仍不知所措。经常为“用不用?”“该用谁?”“怎样用?”“效果如何?”等问题感到不知所措。本文选择国外有代表性的数学软件“几何画板”(The Geometer's Sketchpad)(5.06版)与国内的两款数学软件“玲珑画板”(6.045版)和“Hawgent皓骏”(1.0.0.96版)进行分析,从以下两个方面展开研究并给出几点关于软件选择与应用的建议。一、软件对比方面首先,笔者对三款软件的操作进行学习,在技术层面均达到熟练操作与运用的程度,以便对这三款软件的功能属性、操作特点及呈现效果系统比较。然后,分别从动态性、直观性和数学性对三款软件进行共性分析。最后,分别从界面设计、操作方式与呈现方式对三款软件进行个性对比分析。该部分的研究主要从软件自身的功能特点出发,结合实例与理论的分析,提出两个方面的建议。一是为软件使用者提供如下三点如何选择软件的建议。(1)易得:软件容易获得,安装程序简单,兼容性强,不需要特殊的使用平台。(2)易学:软件容易上手,从初学到入门,再到熟练,花费的时间不宜过多。(3)易用:软件功能齐全,易操作,具有工具包和材料库可以直接调用,符合数学实际,适合应用于数学课堂教学。二是对动态数学软件研发者提出了如下三点建议。(1)软件应符合实际教学的需求,对一线教师进行调研,根据反馈完善软件。(2)可以多些快捷工具包和素材供使用者直接调用。(3)操作简洁至上,符合数学思维,利用编程与代码拓展软件的功能。二、软件应用方面首先,研究前期,通过相关期刊论文、学校图书馆等渠道搜集和学习相关知识。利用文献分析法,对数学教育技术融入课堂教学研究进行了理论思考。然后,基于理论思辨与经验总结,探讨了动态数学软件课件制作与设计的三大原则:科学与实用结合原则、具体与抽象结合原则、数与动图结合原则。接着,探讨了动态数学软件融入课堂教学的三大使用原则:适用性原则、适度性原则、适时性原则。最后,探讨了动态数学软件融入课堂教学的三大策略:多元联系动态化策略、认知过程视觉化策略、认知结果明辨化策略。该部分研究从教学实践方面,探讨了如何应用技术辅助课堂教学、整合技术后对教学有何影响的问题。研究表明,融入技术后,实验班学生的数学成绩与数学学习的情感态度得到了改善。通过对这三款软件的具体对比以及应用研究发现,国产软件也具备强大的数学教学功能,而且能够根据国内教学实践做出改进,更符合中国的教育实际,在教育信息化中推广优秀国产软件是有必要的。
【图文】：

图 3-1）直观性著名心理学家菲施拜因认为：直观不是一个来源，不是一个方法，而是一种认知于个人、经验的一种直接的了解或认知。借助几何直观可以把复杂的数学问题变形象，有助于探索解决问题的思路，预测结果。几何直观可以帮助学生直观地理在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。①借助动态数学软件，经过操作与思学生更深刻地认识数学对象，利用图形描述、分析数学问题，理解对象间的关联学对象间的规律，促进学生形成数学直观。譬如，在导数与函数单调性的教学中，可以画出某一函数的函数图象以及它的导象供学生观察总结规律。如图 3-2 所示，利用 Hawgent 皓骏作出二次函数及其导象，随着参数值 a, b的改变，图象也会相应的变化，但是两图象间的内在联系没通过观察可以发现 A 点即 f ' (x) 0处是判断函数单调性的关键，这样直观形象表更有助于学生理解导数与函数单调性之间的关系。

图 3-1观性心理学家菲施拜因认为：直观不是一个来源，不是一个方法，而是一人、经验的一种直接的了解或认知。借助几何直观可以把复杂的数，有助于探索解决问题的思路，预测结果。几何直观可以帮助学生个数学学习过程中都发挥着重要作用。①借助动态数学软件，经过操更深刻地认识数学对象，利用图形描述、分析数学问题，理解对象象间的规律，促进学生形成数学直观。，在导数与函数单调性的教学中，可以画出某一函数的函数图象以学生观察总结规律。如图 3-2 所示，，利用 Hawgent 皓骏作出二次函随着参数值 a, b的改变，图象也会相应的变化，但是两图象间的内在观察可以发现 A 点即 f ' (x) 0处是判断函数单调性的关键，这样直助于学生理解导数与函数单调性之间的关系。
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：G633.6;G434

【参考文献】

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本文编号：2637322