几何画板辅助高中数学实验性探究教学的研究

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资料包括： 论文(57页34247字) 
说明：

摘要：“探究性教学”和“信息技术与数学课程整合”是目前我国基础教育课程改革的两大核心内容，如何有效实施这两种教学理念是广大中学数学教师所面临的主要问题。“几何画板”能将静态图形动态化，能让学生通过实验充分体会发现规律——提出猜想——推理证明的数学学习过程，为数学规律的发现式探究教学提供了最理想的环境，能够实现两种教学理念的完美结合。本文研究了能将这两种教育理念相结合的教学方式“几何画板辅助数学实验性探究教学”的有效性和可操作性。
本文首先对数学实验性探究教学的概念作了科学的界定，结合几何画板的特点分析了选择该软件辅助数学教学的原因，并对几何画板辅助数学实验性探究教学的必要性从生理学角度、认知主义学习论、行为主义学习论、建构主义学习论四个方面进行了理论证明。
然后在分析了教学过程基本要素和教学设计应注意问题的基础上，总结出了实验性探究教学的基本模式“创设问题情境——进行实验探索——发现结论，提出猜想——理论证明——反思、体验、提高”，并根据教学内容和具体实施步骤的不同将教学模式分为演示型实验探究课、发现型实验探究课、发散型实验探究课、验证型实验探究课四种类型，对每种课型通过具体教学实践从教学过程的实施、课堂学生的表现、课后教学效果等方面进行了详细分析，通过实践检验了该教学模式的可操作性。
最后，通过对比实验法、调查问卷法和数据分析法，对该教学方式和教学模式的有效性从学生的学习态度、学习方式、学习成绩等方面进行了分析和论证。
研究结果表明，利用几何画板通过实验的方式进行数学教学，学生的学习方法、学习态度以及学习成绩，都有较为明显的改善和提高。在这种教学方式下，学生在几何画板创设的“虚拟实验室”里，在教师的指导下以研究者的身份主动地进行探索和发现、获取数学知识，学习方式由以往的被动地学习变为主动地发现探索式学习，从而使学生的观察力、数学应用能力、形象思维与抽象思维能力以及创造力都得到了有效的培养和提高，也使得现代教育技术成为数学教学必不可少的工具，实现了两种教学理念的完美结合。

关键词：探究性教学，几何画板，数学实验，教学模式.

The Research of Experimental Inquiring Teaching in Senior School Mathematics With The Geometer Sketchpad

Abstract:“The Exploring Teaching” and “The Information Technology and Mathematics Curriculum Integration” is two core problems of our country basic education curriculum reform at present, and how to effectively put the two ideas into practice is main problem to teachers of the frontline. The Geometer Sketchpad can Dynamic static graph, the students can found the law and raised their own guess-- Inference and proved mathematical learning process, and giving best environment to Mathematical rules for The Exploring Teaching ,realizing two teaching concept union perfectly.This paper studies how to combine the two educations,“Teaching Experimental Inauires in senior school Mathematics with The Geometer Sketchpad”
Above all, this article limits the conception of the experimental exploring teaching and analyses the reason why the software of geometry drawing board is selected to assist mathematical teaching with the characteristic of geometry drawing board .And it gives the theoretically demonstration to the necessity of this kind of teaching pattern from four angels: the psychology, the cognition principle study, behaviorism study and construction principle study.
Then it concludes the basic pattern of experimental exploring teaching based on the analysis of teaching-factors process and aspects that should be adverted during the teaching designing. The pattern is:“establishing question situation—experiment exploring—discovering conclusion and proposing suspicion —proving theory —reconsidering、experiencing、improving”.And the exploring class is divided into four types: demonstration model, discovery model, dispersing model and confirmation model according to the teaching content and concrete performing steps. The teacher should give detailed analysis and know the maneuverability to each kind of type by concrete teaching experience from performing the teaching process, the behavior of student and the teaching effect after class.
Finally, through the contrast experiment, adjusts the questioning volume and the data analytic method, to the analyze and the prove this teaching way from student''s study manner, study way, academic record and so on.The findings indicated that, mathematics teaching using the geometry drawing board, student’s study method, the study manner as well as the academic record, all has the distinct improvement and the enhancement. Under this teaching way, the student establishes “the hypothesized laboratory” in the geometry drawing board in, carries on the exploration and the discovery, the gain mathematics knowledge on own initiative under teacher''s instruction by researcher''s status, caused the student by formerly passively to study becomes discovered on own initiative the exploration type study, has highlighted student''s main body status, fully manifested under the new curriculum "to inquire into the nature" the teaching idea, it simultaneously enabled the modern education technology to become the mathematics teaching essential tool, but no longer was for apply "the technology" to use. Thus truly has realized two kind of teaching ideas perfect union.

Key word: The Exploring Teaching; The Geometer Sketchpads; Mathematics experiment; Educational model.

1.问题提出
1.1选题缘由
探究教学是当前教育改革的焦点问题之一，也是一个亟待研究的重要理论课题和实践课题，具有重大的研究价值。
传统教学观念在升学考试的束缚和重压下，教学过程中长期只注重书本知识的传授和直接经验的获得，而忽视了学生的学习过程和探索精神的培养；造成学生学习兴趣下降，学习负担加重，探索精神萎缩，影响了学生的创造力。而探究性教学重视知识发生发展的过程，有利于开发学生的智力，培养合作精神和独立思考能力，特别是创造思维能力，还可以激发学习兴趣，产生自觉学习的动机。
新一轮的课程改革正是在此基础上以探究性学习、合作学习为主导思想进行的改革，目的是培养学生的探究精神和创造能力；
另外，新的课程理念还强调要注重“信息技术与数学课程的整合”。尽可能利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，尽可能使用各种教学软件帮助学生进行探索和发现。

目录：

1.问题提出1
1.1选题缘由1
1.2实施现状及存在的问题1
1.2.1实施现状1
1.2.2 存在的问题及主要原因3
1.3本课题要解决的主要问题3
2.数学实验性探究教学的理论基础4
2.1数学实验性探究教学的概念4
2.1.1数学探究教学的涵义4
2.1.2 数学实验教学的涵义4
2.1.3几何画板辅助数学实验性探究教学的含义4
2.2几何画板辅助数学实验探究教学的必要性4
2.2.1 课程改革的需要4
2.2.2 时代的呼唤,素质教育的要求4
2.2.3 符合数学教学的特点和规律5
2.3 几何画板辅助数学实验探究教学的理论依据5
2.3.1几何画板软件简介5
2.3.2 选择几何画板进行数学实验性探究教学的原因6
2.4 利用几何画板进行数学实验的心理学依据8
2.4.1生理学理论的指导8
2.4.2认知主义学习理论的指导8
2.4.3行为主义学习理论的指导9
2.4.4建构主义学习理论的指导9
3.“几何画板辅助高中数学实验性探究教学研究” 的实施策略11
3.1研究结构11
3.1.1研究目的11
3.1.2研究过程11
3.2教学设计11
3.2.1教学设计应注意的问题11
3.2.2教学模式…………………………………………………………………12
3 .3课例及分析14
3.3.1演示型实验探究课14
3.3.2 发现型实验探究课…………………………………………………………16
3.3.3 发散型实验探究课……………………………………………………….22
3.3.4 验证型实验探究课…………………………………………………………23
4.研究结果27
4.1结果分析27
4.1.1在数学学习品质方面的比较27
4.1.2在学习成绩方面的比较30
4.2研究结论31
4.2.1教学方面31
4.2.1学生学习方面31
结束语35
参考文献36
附录138
附录240
附录342
致 谢46
攻读学位期间的研究成果47
参考文献：
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作者点评：
几何画板辅助数学实验性探究教学是本人课堂教学的自觉反思。实践证明，这种教学方式对学生的学习态度、学习兴趣和学习成绩都有很大的帮助。但是还要正确看待数学实验探究教学与传统教学的关系，无论哪种教学活动都在强调学习者的知识获得和个体发展，不同的只是在教育方式以及教育手段上有所差别而已，关键在于知识本身的特性。不能将传统教学斥责得一无是处，传统教学在很多方面都是值得我们继承和发展的。不能把传统教学和现代教学对立起来，而是要发挥各自的优点，做到优势互补。
另外，这种教学方式虽然效果很好，但是对教学设备要求较高，目前要大面积（尤其是对偏远地区）普及还有一定的困难。同时它还要求教师和学生都具有操作计算机、使用计算机软件的一定能力，尤其是几何画板的相关知识。能否尝试在学生所开设的信息课中讲授一些几何画板的相关知识，学生如能利用几何画板自制课件，将会如同拥有自己的实验室一样，自由地去探索、发现，学生的创造激情也将会得到最大的调动。