高中數(shù)學核心素養(yǎng)背景下GeoGebra輔助教學實踐的研究報告 論文

高中數(shù)學核心素養(yǎng)背景下GeoGebra輔助教學實踐的研究報告學研究課題《高中數(shù)學核心素養(yǎng)背景下GeoGebra輔助教學實踐的研究》。調(diào)查分析了高中數(shù)學教學中使用GeoGebra的現(xiàn)狀，實踐并總結(jié)了GeoGebra輔助高中數(shù)學教學的常模與課堂特征，構(gòu)建了GeoGebra資源庫，對高中數(shù)學教師的課堂教學有很強的指導意義。關(guān)鍵詞：高中數(shù)學 核心素養(yǎng) 輔助教學一、研究背景1.提出問題養(yǎng)構(gòu)成了一個有機的整體，它們之間既相對獨立又相互交融。課程標準中的課程理念部分指出高中數(shù)學課堂教學要注重信息技術(shù)與數(shù)學捷的操作得到了廣泛的應(yīng)用，有效地改進了教師教學方式和學生學習方式。2.針對問題“高中數(shù)學核心素養(yǎng)背景下GeoGebra輔助教學的實踐研究”主要針對以下三個方面的數(shù)學教學問題和現(xiàn)狀：（1）數(shù)學課程理念和教學實際之間存在差距輔助高中數(shù)學教學現(xiàn)狀的問卷調(diào)查”的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，有84.8%的數(shù)學教師認為GeoGebra在培養(yǎng)學生數(shù)學抽象、邏輯推理等核心素養(yǎng)方面有積極作用，但在課堂教學中能夠經(jīng)常使用GeoGebra輔助教學的教師只有17.4%，顯示了理念和實際教學之間的落差。（2）數(shù)學課堂教學需要與信息技術(shù)有效融合根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，高中數(shù)學教師在課堂教學中都注重多媒體技術(shù)的有效使用，但大多數(shù)教師在教學中使用的還是PPT課件，主要是用來替代黑板的作用，這樣可以節(jié)省出板書的時間，給學生思考和交流的創(chuàng)造機會。但PPT課件很難為學生快速搭建一個研究性學習平臺，無法滿足新課標的要求，GeoGebra軟件的合理使用可以有效地解決這個問題。GeoGebra軟件有易學易用的特點，學生不助GeoGebra軟件來進行探究性的深度學習。（3）如何利用GeoGebra培養(yǎng)和提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)有待實踐習時感覺到困難，需要很長的時間來理解。GeoGebra軟件可以很容易實現(xiàn)如關(guān)面積等，可以動態(tài)地展示數(shù)學概念的抽象過程，加深學生對概念的理解和應(yīng)用。但課堂上如何利用GeoGebra幫助學生盡快完成思維方式的轉(zhuǎn)變，提升學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng)有待進一步實踐。二、研究方法根據(jù)研究實施方案和研究計劃的安排，高中數(shù)學核心素養(yǎng)背景下GeoGebra輔助教學實踐的研究主要分為三個階段推進，不同階段側(cè)重于不同的研究方法。1.文獻研究總結(jié)國內(nèi)外在高中數(shù)學核心素養(yǎng)和GeoGebra兩個方面的主要研究進展，以縱向堂實踐打下良好的基礎(chǔ)。2.實踐研究學教學中信息技術(shù)使用情況，特別是教師使用GeoGebra輔助教學的現(xiàn)狀，并利用和效果進行分析和不斷地反思。3.其他方法題研究過程中所上的研討課例，從核心素養(yǎng)的角度梳理在數(shù)學教學中利用GeoGebra輔助教學的方法和原則，歸納出一般的教學流程，重視把實踐經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為可以借鑒推廣的理論，以便教師在教學時參照運用。三、研究內(nèi)容1.文獻研究到561篇文獻，早在2010年就有一篇名為“基于GeoGebra的數(shù)學教學全過程優(yōu)止2021年的底共有27條結(jié)果，具體年份分布如下表：表1.知網(wǎng)檢索文獻篇數(shù)年份2018201920202021發(fā)表文獻篇數(shù)23814從表中的數(shù)學我們可以看到，在數(shù)學課堂教學中使用GeoGebra軟件來培養(yǎng)和發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)是從2018年開始引起數(shù)學教師的關(guān)注。從搜索到的文獻來分析，在高中數(shù)學課堂教學中如何有效融合GeoGebra輔助教學缺少系統(tǒng)的研究結(jié)果，發(fā)表的論文主要側(cè)重GeoGebra輔助教學的實踐探索，且多數(shù)是在某一課時中使用GBB輔助教學的實踐成果。如：侯軍，中央民族大學附屬中學海南陵水分校的《基于核心素養(yǎng)的數(shù)學可視化教學——以“柱、錐、臺體的體積”的教學為例》，主要是在教學中用GeoGebra軟件為學生創(chuàng)建數(shù)學實驗的環(huán)境，—基于GeoGebra的數(shù)學可視化實驗》，主要是通過5個教學案例展示如何在教學中用GeoGebraGeoGebra在培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)方面的作用，為中學數(shù)學可視化教學提供了可借鑒的教學案例.從文獻研究中，我們發(fā)現(xiàn)高中數(shù)學課堂教學中利用GeoGebra培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)的文章數(shù)量較少，雖然近幾年相關(guān)的論文數(shù)量有所增加，但關(guān)于GeoGebra與數(shù)學課堂教學的有效融合的系統(tǒng)研究很少涉及。因此，我們需要進一步研究高中數(shù)學核心素養(yǎng)背景下如何用GeoGebra輔助教學。2.研究問題1.高中數(shù)學課堂教學信息技術(shù)（含GeoGebra）使用的現(xiàn)狀如何？隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的數(shù)學教師在教學時注重多媒體技術(shù)的使用。利用GeoGebra輔助的高中數(shù)學課堂教學，可以使原本單調(diào)、抽象的數(shù)學課教學效率。GeoGebra軟件易學易用，可以為學生創(chuàng)建自己動手實踐、合作探究應(yīng)用現(xiàn)狀，分析高中數(shù)學課堂教學中常用媒體軟件（含GeoGebra）的特點及適用條件，為課題的順利實施提供數(shù)據(jù)支持。2.基于高中數(shù)學核心素養(yǎng)的GeoGebra輔助教學的課堂教學常模和課堂特征是什么？通過知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫查詢可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于如何使用GeoGebra輔助高中數(shù)學教的應(yīng)用很普遍，教師在教學中也積累了很多寶貴的經(jīng)驗，但對GeoGebra的應(yīng)用總結(jié)基于高中數(shù)學核心素養(yǎng)的GeoGebra輔助教學的常模和課堂特征，對高中數(shù)學教師的課堂教學有很強的指導意義。3.如何開發(fā)GeoGebra資源庫，為教師的教學提供支持？效的學習方式，但傳統(tǒng)的數(shù)學課堂教學很難為學生創(chuàng)建進行數(shù)學實驗的環(huán)境。GeoGebra的數(shù)學抽象、邏輯推理等核心素養(yǎng)有積極作用。在課程改革提倡培育學生“核心素養(yǎng)”的背景下，為教師提供豐富的教學資源就成了迫切需要解決的問題。本課題研究希望為教師提供一些可以借鑒的教學案例，構(gòu)建教師可以參考使用的GeoGebra課件庫，幫助教師更好的落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。四、研究結(jié)論1.高中數(shù)學課堂教學信息技術(shù)使用（含GeoGebra）的現(xiàn)狀輔助教學可以提高課堂教學效果，但在高中數(shù)學課堂教學只有17.4%的教師會經(jīng)常使用GeoGebra軟件來組織教學。通過對學生的問卷調(diào)查，85%的學生感覺數(shù)學比較難，對數(shù)學學習沒有興趣。62%的學生認為當前的數(shù)學課堂教學主要還是改進教學方法。39.6%的學生表示聽說過GeoGebra軟件，但不會使用。通過問卷調(diào)查我們可以看到，師生大多認可信息技術(shù)的使用，認為應(yīng)該改變教學方式，礎(chǔ)和需求。2.基于高中數(shù)學核心素養(yǎng)的GeoGebra輔助教學的課堂教學常模圖1.GeoGebra輔助教學的課堂教學常模核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)課前課中（引入、講解、深化）課后課題組經(jīng)過教學實踐，總結(jié)出基于高中數(shù)學核心素養(yǎng)的GeoGebra輔助教學心素養(yǎng)”為中心，GeoGebra作為一款輔助教學的動態(tài)數(shù)學軟件，教師在實際教學中可以根據(jù)教學內(nèi)容和學情，靈活的在課堂教學的各個環(huán)節(jié)適時合理的使用，針對課堂教學的不同階段課題組總結(jié)了GeoGebra的使用建議，供老師們在進行教學設(shè)計時參考。步驟，讓學生自己通過GeoGebra自主制作課件，在發(fā)展學生數(shù)學素養(yǎng)的同時提己制作課件，通過班級QQ群分享給學生，讓學生提前了解學習內(nèi)容。課堂教學階段：課堂教學中使用GeoGebra又可以細分為引入階段，知識講授階段和知識深化階段。在引入階段主要是利用GeoGebra軟件創(chuàng)建適合的教學情境，通過動態(tài)可視化的課件激發(fā)學生的學習興趣；知識講解階段主要是利用GeoGebra軟件將抽象教學內(nèi)容動態(tài)形象地展示出來，從而達到降低學習難度，幫助學生深刻理解知識的目的；課堂深化階段主要是借助GeoGebra軟件對所學的教學目標。課后拓展階段：課后拓展階段的主要做法是通過課后拓展作業(yè)，教師提供GeoGebraGeoGebra軟件開展探究學由發(fā)揮創(chuàng)造性。3.基于高中數(shù)學核心素養(yǎng)的GeoGebra輔助教學的課堂特征①實時和適應(yīng)性GeoGebra說明，學生很容易掌握軟件的基本操作。如GeoGebra中的幾何工具能夠把抽象的知識變得生動形象，特別是3D繪圖功能，使得在課堂上教師很容易制作出動態(tài)的立體幾何課件，使復雜抽象的立體幾何知識變得容易理解和掌握，這點是PPT和幾何畫板很難做到的。而且GeoGebra軟件還有很強的兼容性，可以在電習和探究，所以GeoGebra受到了教師和學生的普遍喜愛。。②以學生發(fā)展為本落實在數(shù)學課堂教學上，就是要以學生為主體來組織教學。GeoGebra軟件在輔方式，使不同層次的學生都能獲得發(fā)展，落實課標要求的基本教學理念。③動態(tài)可視化形，GeoGebra通過指令輸入，很容易就可以得到一般情境下的冪函數(shù)圖像，而4.開發(fā)GeoGebra資源庫，為教師的教學提供支持通過問卷調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，大部分教師表示會在將來的教學中使用GeoGebra來輔助教學，但在目前的實際教學中只有17.4%的教師在課堂中經(jīng)常使用GeoGebra，之所以形成這樣的落差，一是教師還沒有很好地掌握軟件技術(shù)，二還是沒有為教師創(chuàng)建可以直接拿來使用或改進后使用的GeoGebra課件庫。本課題研究就努力在這兩個方面創(chuàng)建資源庫，助力教師課堂教學，同時也能使GeoGebra得到更廣泛的應(yīng)用。在學習資源方面，課題組從網(wǎng)上收集整理了《GeoGebraMOOC網(wǎng)，北京大學唐大仕老師的課程《動態(tài)幾何畫板Ge