基于几何画板优化初中物理教学

陈群峰

摘 要：新课程改革的核心理念为教学主体和主流学习范式的转变，即由以教师为中心转向以学生为中心，注重学生学习心理的激发、思维品质和层次的提高和培养，那么教学的有效性的着眼点不能仅仅放在提高教学效率上面，而且要从学生的层面来探讨教学的有效性问题。几何画板与物理课程的有效整合也不例外。几何画板的出现虽然为解决物理教学中较难学的问题提供了较为有效的辅助平台，但是如何运用才能发挥更大的效果，值得总结和探讨。

关键词：几何画板;优化;初中物理

一、几何画板的操作特点

（一）易用性和直观性

几何画板中无需编程，无论是进行几何操作还是数值操作，其操作结果都用对象的形式呈现出来，包括几何型对象、图像型对象、数值型对象、函数型对象、文本型对象、表格型对象等等，具有直观性。除了文字、数字输入和使用功能键时需要用到键盘，其余的功能均可通过鼠标的点击完成。这种以对象为单元的呈现特点和以鼠标点击为主的操作特点，能让人将注意力集中在对象的选择和功能的使用上，让人较快地掌握基本功能的使用方法，而需要做的只是提高对功能的应用和理解，将这些功能转化为解决问题的方法。

（二）逻辑性和生成性

几何画板的逻辑性表现在，它的功能操作具有比较清晰的几何意义或数学意义，如在进行旋转操作时，首先需要设定一个旋转中心，然后才能选择对象，进行旋转操作，这种操作思路保证了操作的结果能严格遵守儿何、数学关系，也符合我们对对象和几何、数学逻辑关系的认识。

几何画板的生成性体现在，一个操作完成时都能够生成相应的对象，如选择一个点和直线，再选择平行线功能，操作完成后可以生成过该点的与已知直线平行的直线，即操作完成后得到符合相应儿何、数量关系的对象。而其生成性的特点，也非常适合体现和分析对象的逻辑原因或结果。

二、应用几何画板在物理教学的意义

（一）使抽象的物理概念形象化

教师在讲解物理知识的过程中由于知识点比较抽象化就比较难以理解，同时在做物理实验的时候因为受到时间、空间、实验器材等约束，物理学科中有些知识点是微观的或宏观的，这些内容在做实验过程中就很难进行直观的演示，从而让学生并不能真正理解物理知识内容。例如，以下物理知识，通过做实验是无法让学生意识到过程的：光的传播、光的折射、二力平衡等，在做实验过程中教师并不能以通俗易懂的语言物进行讲解。另外一方面，还由于学生对以上物理过程并不能形成一种正确的认识，就造成了学生很难以理解知识点。但是，在做实验过程中通过使用几何画板其效果就明显不同，由于几何画板能突破时间、空间的约束，能够将以上物理知识点形象地进行演示，从而让一种立体、生动的物理过程充分的展现在学生面前，让学生直观地感受到物理知识的过程，最终激发出学生的学习兴趣。

由于有一部分物理知识内容比较抽象化，对学生而言就比较难以理解，这时就需要通过物理实验来做验证。如：伽利略理想斜面实验，如图1所示，这个物理实验是通过使用几何画板进行操作的。在使用几何画板制作实验演示课件，通过观察实验可以发现小球从左面可以划到同等高度的右面;当减小右面的坡度时，小球也会划到一样的高度;但是将坡度降至为零时，小球将以均匀的速度向右运动。如果不借助几何画板进行这个实验，在其他一些领域是无法实现这个过程的，可是通过借助于几何画板就比较轻易做到。

（二）联系生活情境，解释物理现象，探索和解决应用性物理问题

将物理原理应用于模拟和解释生活现象，将物理与生活联系起来，是培養学生学习兴趣、问题意识、应用意识、创新意识的一种有效途径，也是提高学生成就动机、促进有意义学习的一种方法。比如在教光的反射时，就可以提出球面镜的成像问题，并用计算机几何画板进行模拟和解决，这不仅解释了生活现象，而且强化了对物理规律的认识，并且体会到可以利用计算机手段结合物理规律来解决日常生活中的问题，有利于培养学生的思维意识。

三、结束语

几何画板是一个沟通教与学、 启发新思维、验证新想法、激活迁移与联想、开发创造性思维能力的平台，能让学生自己动手，充分利用已学过的知识，借助于它去验证想法，挖掘潜能，加强学生的理解力，特别是数理之间的联系和物理图景的动态理解，更好地培养了学生的创造能力。“科学源于好奇，技术源于创造”，“教学和教育的技巧就在于要使每一个儿童的力量和可能性发挥出来，使他们享受到脑力劳动中的成功乐趣。

参考文献：

[1]杨文. 几何画板让高中物理课堂教学形象化[J]. 中外交流，2018，（40）：78.

[2]朱红伟. 几何画板工具在物理教学中的实际应用[J]. 中国现代教育装备，2018，（6）：39-40，71.