基于动态数字技术的初中几何在线教学实践探索

    孙翠微

    

    

    

    [摘? 要] 动态数字技术为初中几何线上教学变革提供技术支持,有助于传统几何教学转“危”为“机”,促进线上教学从“应急性”走向“常态化”. 文章以战“疫”为初中几何教学带来的新契机为着力点,以动态数字技术为动力点,开展了初中几何线上教学,变“独角戏”为“二人转”,促进教育教学改革的不断深化.

    [关键词] 初中几何;动态数字技术;线上教学;有效策略;网课

    在“停课不停教,停课不停学”指导思想的推进下,各地纷纷上线的“线上教学”并不完全等同于“在线远程教学”,而要使教学由“应急线上”走向“常态在线”,则必须要将信息技术与教育教学深度融合,推进教师“教”与学生“学”的改革. 动态数字技术能够提高几何课堂的互动程度,让学生从“被动接受”转化为“主动探究”,因而将动态数字技术与初中几何教学深度融合,恰能推进初中几何线上教学走向“系统化”,并逐步走向“常态化”,真切实现“在线远程教学”.

    转“危”为“机”:战“疫”为初中几何教学带来新契机

    新冠肺炎疫情犹如在线教学、教育技术发展的“催化剂”,让原本想尝试而未敢尝试的变得“箭在弦上”,想开展却进度迟缓的转变为“一日千里”. “线上教学”便于记录、获取学生的学习实况,为进行个性化指导、随时调整教学方法与策略提供真实的依据,但临危受命的“线上教学”因准备不够、设计不精、方法不当,而陷入体验不佳、质量不高的旋涡. 因此,要想充分发挥线上教学的优越性,则必须贯彻“以学生为中心”的教学理念,构建个性化、系统化的“在线教学系统”. 战“疫”迫使教师不得不尝试“在线教学”,并为此提供了探究、创新的“土壤”,且能体现实践中临危受命的“线上教学”的局限性,指明新时期初中几何教学发展的趋势——在线教学,更重要的是促使广大一线教师认识几何在线教学的落脚点——系统化、常态化.

    化“急”为“常”:借调动态数字技术促进在线教学的变革

    1. 基于动态数字技术几何在线教学的实施框架

    动态化、可视化、形象化是动态数字技术的显著特征,将其应用于幾何线上教学,能够点燃学生动口说、动脑思、动手做的激情,践行“自学重于教学,组织重于上课”,构建以核心素养为指导的新网课. 为此,教师要结合初中生认知特征与几何在线教学的原则,以动态数字技术为动力点,采用变式教学模式,将课堂设计为探究活动课,让学生的学习从“被动接受”转化为“探究学习”,有效地避免几何课堂沦为“独角戏”. 基于动态数字技术的初中几何在线教学的实施框架详见图1.

    2. 基于动态数字技术几何在线教学的有效策略

    动态数字技术与几何在线教学的深度融合,能够推进初中几何教育教学的变革,为初中几何在线教学创造新格局,让教学从“应急线上”走向“常态在线”,逐步形成在线远程教学系统. 为此,笔者以“多边形外角和”为例,探讨了基于动态数字技术的初中几何线上教学实践,提出了用动态数字技术打造有效在线教学的有效策略,具体如下.

    (1)回顾新知:闪烁与颜色协同,标识五边形外角.

    联合运用动态数字技术的“闪烁”与“颜色”功能,有助于激活初中生自主学习收获的知识,尤其能够使脑海中快速浮现出自学过程中看到的图形. 更重要的是,其能够快速地将学生的注意力从“课外”拉回“课内”,让他们精准地锁定学习的关键知识,促使学生在全局上把握重点内容,且自然而然地思考自主学习中收获的知识,明辨认知结果.

    “多边形外角和”在线教学课堂上,教师借助动态数字技术巧妙地将“视觉表征”与“言语表征”组合起来,清晰地动态展现“多边形任一内角皆有两个外角,且角度相同”,在一定程度上降低初中生的认知负荷. 如图2,教师闪烁一组“黑灰”角,凸显“黑角”与“灰角”的对角特征,再呈现文字语言——∠A的外角,紧接着依次呈现∠B、∠C、∠D以及∠F的外角,让学生关注五边形的外角,使学生感知“黑外角”与“灰外角”的异同,进而辨别“黑角”与“灰角”的关系,认识到“黑角”与“灰角”度数相等.

    (2)互动巩固:度数与图形相依,动态视觉化剪拼.

    联合运用动态数字技术的“度量”与“图形”功能,有助于调动学生感官系统,让学生不知不觉地用眼观看,用脑思考,水到渠成地引领学生进行交流、讨论,强化学生对知识的理解与掌握. 更重要的是,这有助于培养学生数形结合的思想方法. “数”与“形”相依互促,能够轻轻松松地将“抽象”转化为“直观”,让学生透过“现象”抓住“本质”,尤其通过师生之间、生生之间的在线交流,能够使学生深层次地内化知识.

    学习“任意五边形外角和等于周角”时,教师借助动态数字技术的“度量”功能,测量五边形ABCDE的外角度数,如图3,且随机拖动五边形的“点”形成五边形A′B′C′D′E′,测量五个外角度数,如图4,让学生进行简单的运算,得出五边形ABCDE与五边形A′B′C′D′E′的外角和皆为360° ,进而认识到“任意五边形的外角和为360°”.

    学生的计算过程中,教师可以清晰听到学生的“窃窃私语”,他们普遍认为测量度数叠加计算不可取,因为教师用动态数字技术的“图形”功能,对“外角”进行变式,如图5,让学生直观地看到“外角”拼接成“周角”,即五边形的外角和为360°. 这里值得注意的就是,“拼”与“变”的过程中,教师仍旧随意拖动“点”,形成的五边形的外角和都为360°.

    (3)点拨拓展:动态与静止合体,外角和与边数无关.

    动态数学技术应用于在线教学,可以有效地弥补“线上教学”的短板——“想过程,见结果”,能够让数学对象的“运动”过程被直观呈现,为学生提供亲眼“看”的平台,促使学生把握数学对象“变中不变”的特性,进而达到“知其然知其所以然”. 这里值得注意的是,“动”与“静”合体,则是指将“静态”问题动态化,促使学生在“动”中寻,解“静态”特征,尤其彰显数学思维的过程,使学生分析问题、解决问题的能力得到培养与提高.

    学习“多边形外角和”时,教师用动态数字技术对六边形、七边形的“外角”进行变式,如图6,并让学生动手剪拼“任意多边形的外角”,使学生在“看”“做”中发现“变中不变”的规律——外角都能组合成为周角,即任意多边形外角和均为360°. 基于此,教师点拨学生回顾“多边形内角和等于(n-2)×180°(n≥3)”,思考“多边形外角和与边数有无关系”,旨在引领学生内化“外角和”相关知识,为灵活、迁移运用奠定基础.

    结语

    动态数字技术作为重要的辅助技术手段融入几何在线教学过程中,实现了几何在线教学走向系统化、常态化,对于抽象思维不甚高的初中生而言是一种行之有效的教学方式. 但实际应用过程中,教师要认识动态数字技术的辅助作用,贯彻“以学生为中心”的教学理念,让“线下阅读与思考”与“线上质疑与交流”有效结合,让沉着的“慢思深考”与喧嚷的“快网浅络”协同发展,让“自主思考”与“互动生成”珠联璧合,促成学生的“提升”与“共赢”,让教师做到“山重水复责任尽,柳暗花明收获丰”.

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