基于GeoGebra的高一学生直观想象能力培养研究.pdf

摘要

学科核心素养的培养是课程改革的重要目标与方向，其中，作为高中数学六大

2.0

核心素养之一的直观想象素养一直是教育研究的热点。随着“教育信息化行动

计划”的推出，信息技术融合课程也逐渐成为了大势所向。目前对于如何通过信息

技术培养直观想象素养的研究仍处于探索阶段，而GeoGebra能很好地满足直观想

象素养发展的实际需要。鉴于此，本研究先对高一学生直观想象能力现状进行调查，

发现直观想象教与学中存在的问题，然后以高一数学必修一为知识载体，借助

GeoGebra构建有效的教学设计，进行实际教学培养学生直观想象能力。

本研究首先通过对学生进行问卷和测试卷调查，其次对教师进行访谈，得出以

下结论：高一阶段的学生虽然已经具备了一定的几何直观能力，但是图形描述能力

和逻辑推理能力较弱，直观想象能力整体处于第二水平，大多数同学都对信息技术

融入教学有较高期待；在教学中，教师虽能认识到直观想象能力对学生成绩的影响，

但对信息技术的适用性了解不深、缺乏培养直观想象的参考素材；虽然对利用信息

技术培养学生直观想象素养持积极态度，但与实际教学中信息技术的使用情况相悖，

导致高一学生的直观想象素养并未得到很好的培养。

基于直观想象能力培养现状，本研究经过对高一教学内容进行选取分析，结合

4GeoGebra

认知负荷理论及视听教学理论，提出个教学设计原则，最终构建了辅

H4

助教学设计案例，并融入了实验研究。在信阳市高中的高一年级进行了为期个

月的对照教学实验，对比实验组和对照组的后测实验数据，最终得出实验结论：利

用GeoGebra辅助高一数学课堂，对提升学生的直观想象能力有切实效果。在

GeoGebra辅助教学下学生的空间想象能力、图形感知能力和图像描述能力、构建数

学模型能力得到提升，在使用GeoGebra的动态功能教学过程中，学生的积极性和

课堂效率得到改善。

关键词：GeoGebra；直观想象；高一数学；教学设计

I

Abstract

Thecultivationofsubjectcoreliteracyisanimportantgoalanddirectionof

curriculumreform,amongwhichthevisualimaginationliteracy,oneofthesixcore

literacyofhighschoolmathematics,hasalwaysbeenthefocusofeducationresearch.

WiththelaunchofEducationInformationization2.0ActionPlan,ITintegration

courseshavegraduallybecomeatrend.Atpresent,theresearchonhowtocultivate

visualimaginationliteracythroughinformationtechnologyisstillintheexploratory

stage,andGeoGebracanwellmeetthepracticalneedsofvisualimaginationliteracy

development.Inviewofthis,thisstudyfirstinvestigatedthecurrentsituationofstudents

visualimaginationabilityinseniorhighschool,andfoundthee