第一篇:幾何畫板軟件在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
《幾何畫板》軟件在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,以計(jì)算機(jī)為載體的多媒體教學(xué)技術(shù)日趨普及,以多媒體課件呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的方式正在改變著課堂教學(xué)模式。多媒體教學(xué)技術(shù)憑借其在教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方面的直觀性、趣味性,有著傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是目前多媒體教學(xué)軟件很多,在進(jìn)行數(shù)學(xué)課堂教學(xué)時(shí),如何發(fā)揮多媒體技術(shù)的輔助教學(xué)功能,制做多媒體課件應(yīng)選擇哪個(gè)軟件好呢?Powerpoint、Authorware、Flash都有各自的優(yōu)越性,但是對(duì)于數(shù)學(xué)圖形的二維、三維空間結(jié)構(gòu),軌跡的形成,使用的簡潔性等方面,就能充分展示出幾何畫板不可取代的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
(一)幾何畫板在提高課堂教學(xué)效率方面的優(yōu)勢(shì)。
教師在課堂教學(xué)要使學(xué)生處于主體地位,首先要突出實(shí)效,提高課堂效率,保證學(xué)生在有限的課堂教學(xué)時(shí)間成為時(shí)間主體是關(guān)鍵之一。作為教學(xué)的組織者,如何安排好時(shí)間,如何處理教材和教學(xué)各環(huán)節(jié)及其呈現(xiàn)方式,是每個(gè)教師必須重視的問題。
在初中函數(shù)教學(xué)中,比如在拋物線和反比例函數(shù)的圖像教學(xué)中,我們通常是用兩種方法處理:(1)取5個(gè)以上的點(diǎn)在黑板上畫出圖象,要畫好一個(gè)圖象,需要十幾分鐘的時(shí)間,甚至更長(必要的作圖演示例外),這時(shí)學(xué)生往往無所事事,甚至有些同學(xué)會(huì)聽地?zé)┢饋?,而教師在處理時(shí)也覺的很費(fèi)勁,畫一點(diǎn)已經(jīng)把道理講清楚了,但是接下來教師還要作重復(fù)多次的動(dòng)作才能畫出圖形,而學(xué)生也聽的沒意思,結(jié)果變成自已一個(gè)人在畫,學(xué)生只看看,這種方法既浪費(fèi)時(shí)間,效果也不太理想,也無法吸引學(xué)生的注意力。(2)教師先把整體思路、框架打好,然后畫一個(gè)點(diǎn)作個(gè)示范,把道理講清楚了,接下來把課前已經(jīng)畫在小黑板上的圖形拿出來讓學(xué)生看。這種教學(xué)效果也不太理想,因?yàn)樵趯W(xué)生腦子里就缺少了圖形產(chǎn)生的過程,對(duì)學(xué)生理解圖形、分析圖形和解決問題就會(huì)帶來障礙。
如果用幾何畫板來解決上述問題,一方面可以提前做好圖象形成軌跡演示課件,在課堂上只需要演示圖象的形成即可;另一方面,可以現(xiàn)場用很快的速度給學(xué)生展現(xiàn)各種位置的圖象,這樣把重復(fù)的動(dòng)作交給幾何畫板做,把圖象的特征由幾何畫板來展示,學(xué)生既可以看到非常平滑和優(yōu)美的圖象產(chǎn)生過程,在課堂教學(xué)中也給學(xué)生一種真實(shí)的感受和數(shù)學(xué)美的享受,有利于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)觀察、思考問題的積極性和興趣,同時(shí)又可以節(jié)省很多時(shí)間,這樣既省時(shí)省力,又有效率的手段和方法,何樂而不為啊。同時(shí),通過幾何畫板軟件轉(zhuǎn)變了常規(guī)代數(shù)教學(xué)的思維和手段,建立了比Powerpoint等軟件更優(yōu)越的演示和互動(dòng)平臺(tái),使代數(shù)教學(xué),特別是為函數(shù)教學(xué)創(chuàng)造了一個(gè)現(xiàn)實(shí)的立體空間,將數(shù)與形合理的結(jié)合在一起。
(二)有利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念、定理、邏輯關(guān)系等數(shù)學(xué)意義和關(guān)系的主動(dòng)建構(gòu),提高自主探究能力。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為:知識(shí)不僅僅是通過教師傳授獲得的,而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會(huì)文化背景下,借助于其他人的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資源,通過意義建構(gòu)的方式獲得的。情景、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。建構(gòu)主義提倡在教師的指導(dǎo)下,以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí),既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知作用,又不忽視教師的指導(dǎo)作用。學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的真正理解只能靠學(xué)習(xí)者基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景,在一定的情境下通過協(xié)作、討論、交流、互相幫助(包括教師的指導(dǎo)和幫助),并借助必要的信息資源主動(dòng)建構(gòu)起來的。學(xué)生是信息加工的主體,是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者,而不是外部刺激的被動(dòng)接受者和被灌輸?shù)膶?duì)象。
1、幾何畫板在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。
比如在講解《圓錐的形成和側(cè)面展開圖》這一節(jié)內(nèi)容時(shí),在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,比較典型的處理教材方法是:教師為了方便(有時(shí)也是沒辦法),就讓學(xué)生閱讀書本,然后直接講解圓錐就是這么畫出來,再在黑板上用粉筆畫出基本的演示圖形,這等同于讓學(xué)生記住,或默認(rèn)圓錐就是這樣畫出來的。這種輕知識(shí)產(chǎn)生過程的處理方法,一方面忽視了數(shù)學(xué)圖形概念的形成過程,淡化了數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征,不利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)圖形概念的理解;另一方面,學(xué)生可能會(huì)記住一點(diǎn),但過后遺忘很快,因?yàn)樵谒麄兡X子里沒有一個(gè)圓錐的深刻印象,不利于學(xué)生掌握、形成圖形概念。但是用幾何畫板課件就可以清楚地、簡捷地將圓錐的形成和側(cè)面展開圖的軌跡動(dòng)畫作出來,并用色彩進(jìn)行軌跡和圖形優(yōu)化,通過演示讓學(xué)生清楚地看見圓錐的形成和側(cè)面展開過程,對(duì)學(xué)生理解圓錐的形成和側(cè)面展開圖的特征將會(huì)帶來極大的幫助。
2、利用幾何畫板提高學(xué)生的空間想象能力
對(duì)于幾何圖形的空間變化,很多學(xué)生很怕,主要原因是:
一、缺乏空間想象能力,不能將空間圖形的平面直觀圖,在頭腦中恢復(fù)成實(shí)際的模型;
二、畫圖水平不夠,不能根據(jù)具體問題的需要畫出圖形,或畫出來的圖形不能體現(xiàn)出重要的結(jié)構(gòu)關(guān)系。利用幾何畫板可以幫助學(xué)生解決這些問題,讓學(xué)生能夠看見一個(gè)動(dòng)態(tài)的圖形空間結(jié)構(gòu),真正把學(xué)生引入數(shù)形的世界。
比如在七年級(jí)教材中的正方體展開圖中,其展開圖形不是一種,要想學(xué)生全面想象和表達(dá),幾乎不可能。利用實(shí)物演示有其優(yōu)勢(shì),但效率低,不能滿足全班學(xué)生的視覺需要。但是利用幾何畫板制作的《正方體展開圖》演示課件,就可以建構(gòu)一個(gè)知識(shí)情景,將正方體展開圖的各種情況在學(xué)生的猜測、懷疑、討論中進(jìn)行模擬演示,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)和空間想象能力的發(fā)展。
3、利用幾何畫板課件探究數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系,提高學(xué)生幾何推理能力。
在幾何學(xué)習(xí)中,學(xué)生要將圖形間的關(guān)系用幾何語言表達(dá)出來,往往是學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的最大在障礙。主要原因是圖形之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系和幾何推理之間的相互關(guān)系,學(xué)生理解很困難。但是我們用幾何畫板可以為學(xué)生處理好這兩者的關(guān)系創(chuàng)造條件,培養(yǎng)學(xué)生幾何興趣和促進(jìn)學(xué)生幾何學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。其實(shí)這也是研究性學(xué)習(xí)理論在幾何教學(xué)中的運(yùn)用。研究性學(xué)習(xí)要求學(xué)生不是單純的接受式學(xué)習(xí)方式,而是為學(xué)生構(gòu)建開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,提供多渠道獲取知識(shí)并將知識(shí)加以綜合、應(yīng)用于實(shí)踐的機(jī)會(huì),并形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)策略。它旨在發(fā)展學(xué)生的問題意識(shí)和創(chuàng)新精神。
例如、已知:如圖,在正方形ABCD中,DE=CF。求證:(1)OE=OF(2)OE⊥OF 分析:①思路:△ODE≌△OCF→OE=OF和 ∠DOE=∠COF→OE⊥OF ②問題:學(xué)生在具體思考時(shí),能否從正方形中分離出△ODE≌△OCF,能否由∠DOE=∠COF推出OE⊥OF?其實(shí)很多學(xué)生是難以理解其邏輯和推理關(guān)系的。
③用幾何畫板可以將圖中陰影三角形分離出來讓學(xué)生觀察思考后,再整合在一起,并給三角形填上色彩,以增強(qiáng)學(xué)生觀察的視覺感覺。在學(xué)生完成第一問后,可以將兩個(gè)三角形中的一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),使學(xué)生充分的理解OE和OF的位置關(guān)系。從而使學(xué)生將圖形的結(jié)構(gòu)與幾何推理之間的邏輯關(guān)系達(dá)到充分理解。
通過幾何畫板在幾何推理中的有效運(yùn)用,可以使研究性學(xué)習(xí)方式在學(xué)生學(xué)習(xí)中得到較好的運(yùn)用,以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性的思維和學(xué)習(xí)能力,將使學(xué)生受益無窮。
其實(shí)學(xué)生對(duì)于這樣的問題思考和解決方法感到很有興趣,對(duì)于尋找其中有關(guān)數(shù)學(xué)的奧秘懷著非常好奇的心去探究其中的規(guī)律,當(dāng)然也有利于學(xué)生提高數(shù)學(xué)思維水平,以及處理數(shù)學(xué)問題的能力。因此利用幾何畫板進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)是一項(xiàng)有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng),它的開展將會(huì)幫助學(xué)生提高研究能力。
(三)、利用幾何畫板構(gòu)建師生互動(dòng)的實(shí)踐平臺(tái),讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)源于生活的道理。
由于數(shù)學(xué)往往是定理、公式、法則等內(nèi)容的呈現(xiàn),都具有嚴(yán)謹(jǐn)、抽象的特點(diǎn)。這種特點(diǎn)往往掩蓋了數(shù)學(xué)本身的豐富多彩、生動(dòng)形象性和數(shù)學(xué)源于生活的本質(zhì),給人的感覺是單調(diào)、枯燥的內(nèi)容,影響學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。因此挖掘教材中豐富的美的因素,讓數(shù)學(xué)回歸生活,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和從數(shù)學(xué)角度去欣賞美、創(chuàng)造美的意識(shí)和能力。要解決這一問題,又需要借助幾何畫板來完成。
請(qǐng)欣賞右邊圖形:
這是利用幾何畫板制作的《鑲嵌》互動(dòng)性課件中的一部分,這個(gè)課件可以由學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教室里自由的操作和學(xué)習(xí),并且根據(jù)自己所掌握的鑲嵌知識(shí)和規(guī)律自己充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造性設(shè)計(jì)出各種鑲嵌圖案。而我們的生活中有豐富的鑲嵌素材,供學(xué)生去研究和思考。
所以,利用幾何畫板可以讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力,可以設(shè)計(jì)很多優(yōu)美的圖形,讓學(xué)生感悟數(shù)學(xué)的同時(shí),去欣賞數(shù)學(xué)美的所在,提高學(xué)習(xí)興趣。這當(dāng)然是傳統(tǒng)教學(xué)手段不可能賦予的,也是其它教學(xué)軟件難以 具有的優(yōu)勢(shì)。
利用幾何畫板可以讓學(xué)生真正達(dá)到一種數(shù)學(xué)美的享受,同時(shí)包含在圖形中的知識(shí)又是值去探討的,讓學(xué)生帶著一種享受的心情去學(xué)習(xí)知識(shí),這是一種最好的教學(xué)情景,學(xué)生的情緒化直接可以提高對(duì)所學(xué) 的快速接受和理解,同時(shí)還可以把這種情緒化遷移到對(duì)書本知識(shí)上,可以促進(jìn)課堂教效率的進(jìn)一步提高,因此運(yùn)用幾何畫板不能不說是一種成功的教學(xué)工具和手段。
第二篇:幾何畫板在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用
幾何畫板在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用
數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué),它具有嚴(yán)密的邏輯性和演繹性.“現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛運(yùn)用正在對(duì)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)等產(chǎn)生深刻的影響.教學(xué)中要重視利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)、以往課堂教學(xué)難以呈現(xiàn)的內(nèi)容.”在傳統(tǒng)的教學(xué)中由于缺少某些必要的教具和動(dòng)畫演示,許多概念和性質(zhì)對(duì)應(yīng)的圖形無法準(zhǔn)確生動(dòng)表示,學(xué)生只能在老師的解釋和粗略的草圖下進(jìn)行理解,背離了數(shù)學(xué)來源于生活,又高于生活的本質(zhì),致使學(xué)生普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)抽象難學(xué).另外,一些繁難的計(jì)算也浪費(fèi)了大量時(shí)間,使課堂效率降低.為改變這些弊病,老師的教學(xué)方式和手段就必須改變.在多媒體基本普及的今天,信息技術(shù)的力量使上述問題的解決成為可能的和可行的.“有條件的地區(qū),教學(xué)中要盡可能地使用函數(shù)計(jì)算器、計(jì)算機(jī)以及有關(guān)軟件,這種現(xiàn)代教育手段和技術(shù)將有效地改變教學(xué)方式,提高教學(xué)的效益?!保ㄕn程標(biāo)準(zhǔn))
在眾多的信息技術(shù)中,《幾何畫板》軟件不僅具有強(qiáng)大的作圖、計(jì)算及動(dòng)畫功能,而且具有即時(shí)性與交互性,在課堂教學(xué)中適當(dāng)使用《幾何畫板》軟件輔助教學(xué)可提高教與學(xué)的質(zhì)量.
經(jīng)過學(xué)習(xí)和不斷實(shí)踐,嘗試使用幾何畫板教學(xué),收到了良好的教學(xué)效果。下面結(jié)合實(shí)際談?wù)劺脦缀萎嫲遘浖O(shè)計(jì)初中數(shù)學(xué)課的幾點(diǎn)做法。
1.創(chuàng)設(shè)問題情境,使學(xué)生自主探究
數(shù)學(xué)是從問題開始的。每一節(jié)數(shù)學(xué)課都離不開問題,那么是教師
一道一道的講解呢?還是由學(xué)生自己探究呢?我想這應(yīng)該不是當(dāng)代教師的問題。關(guān)鍵是問題情境的創(chuàng)設(shè)對(duì)學(xué)生有沒有吸引力。例如:在講解函數(shù)的最值問題時(shí),用畫板提出了這樣的問題:在圓的內(nèi)接矩形中,邊長比是多少的矩形面積最大?(請(qǐng)用畫板軟件探索結(jié)果)
學(xué)生們很快就投入到操作和實(shí)踐中,通過移動(dòng)圓上的動(dòng)點(diǎn),比較邊長的關(guān)系,不久便得出了結(jié)論:圓的內(nèi)接正方形即邊長比為1的矩形面積最大。教師接著又問,究竟是為什么圓的內(nèi)接正方形是圓的內(nèi)接矩形中面積最大的呢?學(xué)生們你一言,我一語互相討論起來,進(jìn)而在教師的引導(dǎo)下,利用二次函數(shù)求最值的方法,得出了證明?? 學(xué)生在課上,經(jīng)歷了探索——猜想——證明,這三個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的必須階段,使得知識(shí)成為條件化的知識(shí),加深了印象并提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
2.數(shù)形結(jié)合,發(fā)展學(xué)生空間想象能力
眾所周知,數(shù)形結(jié)合是一種很重要的數(shù)學(xué)思想,數(shù)學(xué)家華羅庚說過:“數(shù)缺形時(shí)少直覺,形缺數(shù)時(shí)難入微”?!皵?shù)形結(jié)合”是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方法,用圖形解釋抽象的數(shù)學(xué)現(xiàn)象形象、直觀。因此多數(shù)教師都非常重視數(shù)形結(jié)合的教學(xué),上課時(shí)盡量地畫好圖形,力求使圖形展現(xiàn)出其變化的趨勢(shì)。但是無論怎么畫,怎么用一個(gè)又一個(gè)的幻燈片給學(xué)生展示,也只能給出一個(gè)“死圖”,而利用畫板平臺(tái)教學(xué),則可以繪制一幅幅有形有色會(huì)運(yùn)動(dòng)的“活”圖,真正實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合,增大課堂容量,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
3.創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)態(tài)的、可視的教學(xué)情景,能使抽象問題形象化、直觀化,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性
函數(shù)是數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,二次函數(shù)是初中教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。尤其是圖像和各系數(shù)的關(guān)系這一內(nèi)容,學(xué)生理解起來有很大困難。可以利用畫板畫出二次函數(shù)的圖像,再適時(shí)地改變各系數(shù)的值,讓學(xué)生觀察圖象的變化,從而可以很輕松地掌握這一規(guī)律。學(xué)生在初中首次接觸到函數(shù)及其圖象時(shí)難以真正理解函數(shù)定義中兩個(gè)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及一次函數(shù)的圖象是條直線,而二次函數(shù)的圖象是拋物線.這時(shí)可打開幾何畫板用畫點(diǎn)工具先在x軸上任意作一個(gè)點(diǎn)a,以點(diǎn)a的橫坐標(biāo)x為自變量,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的函數(shù)值y,然后以x,y作為點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)繪制點(diǎn)b(x,y),然后 利用動(dòng)畫演示追蹤b點(diǎn)的軌跡,就可得到一次函數(shù)和二次函數(shù)的圖象,同時(shí)可將b點(diǎn)的坐標(biāo)繪制成表格.這時(shí)結(jié)合動(dòng)畫和表格引導(dǎo)學(xué)生觀察表格中數(shù)據(jù)的變化講解函數(shù)自變量和應(yīng)變量的關(guān)系時(shí),學(xué)生就能更容易理解函數(shù)的定義了,將抽象的數(shù)學(xué)思維轉(zhuǎn)化為形象的圖形演示,還可以使教師省去畫表格的時(shí)間,提高課堂容量. 4.體現(xiàn)數(shù)學(xué)美,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
“數(shù)學(xué)是一種冷而嚴(yán)肅的美”可是它的美究竟體現(xiàn)在什么地方呢?教師也很難說清楚,學(xué)生更是云里霧里。在初中階段,和諧的幾何圖形、優(yōu)美的函數(shù)曲線都無形中為我們提供了美的素材,在以往為了讓學(xué)生感受,教師花費(fèi)很大的精力、體力去搜集圖片,資料,在黑板上無休止地畫圖甚至還著色。如今,利用畫板幾下就可以繪出
金光閃閃的五角星、旋轉(zhuǎn)變換的正方形組合等等一系列能體現(xiàn)數(shù)學(xué)美麗一面的圖形。用它們來引入正題,學(xué)生會(huì)很快進(jìn)入角色,帶著問題、興趣、期待來準(zhǔn)備聽課,效果可想而知。
例如:在講解三角形內(nèi)角和定理應(yīng)用時(shí),我首先在屏幕上迅速制作了一個(gè)有顏色變化的三角形,同學(xué)們很快就被吸引,教師跟著提出問題。三角形的三個(gè)角的度數(shù)和是多少呢?學(xué)生們七嘴八舌,議論紛紛,當(dāng)教師用畫板的度量功能和計(jì)算功能得出它的三個(gè)角的和為180度時(shí),學(xué)生們驚訝不已。立刻就有同學(xué)著手證明,在總結(jié)出一般解法之后,教師進(jìn)一步提出問題,四邊形、五邊形、六邊形、七邊形??內(nèi)角和的讀數(shù)和是多少呢?一節(jié)課在積極熱烈的氣氛中進(jìn)行著。
以上是教學(xué)中應(yīng)用《幾何畫版》進(jìn)行初中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)做法和想法。《幾何畫板》作為一種新的認(rèn)知工具,其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是任何傳統(tǒng)的教學(xué)手段和模型所無法替代的,而且有良好的教學(xué)效果,在實(shí)踐中,教師們通過自已的努力一定會(huì)創(chuàng)造出更加實(shí)用和更加符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的方案,為學(xué)生的學(xué)習(xí)更好地服務(wù)!
充分利用媒體來優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué),改變一堂課的設(shè)計(jì)理念。只要我們教師充分了解學(xué)生,一心為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù),就一定能把現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂改造成學(xué)生學(xué)習(xí)的樂園。
第三篇:淺談幾何畫板在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的幾點(diǎn)應(yīng)用
淺談幾何畫板在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的幾點(diǎn)應(yīng)用
澄邁思源實(shí)驗(yàn)學(xué)校 羅海文
前言:隨著新課改的實(shí)施和“減負(fù)增效”工作的深入開展,課堂教學(xué)的單一化、程式化勢(shì)必成為學(xué)生智力開發(fā)、學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)的絆腳石。教學(xué)手段及教學(xué)方法的改革勢(shì)在必行,積極有效地采用先進(jìn)的手段和技術(shù), 必然會(huì)推動(dòng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)思想以及教學(xué)理論體系的改革與發(fā)展。數(shù)學(xué)這門課程,作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,學(xué)生學(xué)得好與壞,將直接影響學(xué)生素質(zhì)的提高,因此作為數(shù)學(xué)教師必須在思想觀念、教學(xué)方式、教學(xué)手段等方面都要發(fā)生深刻的變革,多媒體計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,其教學(xué)手段的直觀性,內(nèi)容的豐富性,特別是在許多無法用實(shí)物教學(xué)的課程中起著無可替代的作用。它能極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛;便于多方位地提高學(xué)習(xí)效果;在數(shù)學(xué)教學(xué)中能克服許多常規(guī)教學(xué)中無法解決的困難;便于增加課堂的容量,提高課堂效率。
摘要:當(dāng)我們從數(shù)學(xué)的本質(zhì)特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā),運(yùn)用“幾何畫板”這種工具,通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)這種教與學(xué)的方式,去影響學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的意義建構(gòu),幫助學(xué)生本質(zhì)地理解數(shù)學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)精神、發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新能力時(shí),我們就把握住了數(shù)學(xué)教育的時(shí)代性和科學(xué)性。
關(guān)鍵字:幾何畫板 數(shù)形結(jié)合 數(shù)學(xué)思想方法 數(shù)學(xué)規(guī)律 興趣
面向新標(biāo)準(zhǔn)新教材的課件設(shè)計(jì)與制作首當(dāng)其沖是課件設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變,幾何畫板具有很強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)教學(xué)演示功能,是我們數(shù)學(xué)教師制作課件的首選工具,它不僅是一個(gè)教學(xué)工具,更是一個(gè)學(xué)生用來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)(特別是幾何)的有用的學(xué)習(xí)工具。應(yīng)用幾何畫板可以把教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”有機(jī)的結(jié)合起來,它可以讓我們?cè)谡n堂上讓學(xué)生充分活動(dòng)起來,課堂氣氛活躍起來,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,讓我們教師真正成為教學(xué)的引導(dǎo)者。下面結(jié)合我在數(shù)學(xué)教學(xué)中的一些實(shí)踐,就數(shù)學(xué)軟件中的幾何畫板在初中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的幾個(gè)方面的應(yīng)用談?wù)勎业囊恍w會(huì)和看法。
一、實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合
華羅庚說:“數(shù)缺形少直觀,形缺數(shù)難入微?!焙瘮?shù)的兩種表達(dá)方式解析式和圖象之間常常需要對(duì)照。為了解決數(shù)形結(jié)合的問題,在有關(guān)函數(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)中多以教師手工繪圖,但手工繪圖有不精確、速度慢的弊端;應(yīng)用幾何畫板快速直觀的顯示及變化功能則可以克服上述弊端,大大提高課堂效率,進(jìn)而起到事倍功半的效果。
例如,我們?cè)谥v述二次函數(shù)的應(yīng)用時(shí),就涉及到利用二次函數(shù)的圖象解一元二次方程的解,從而實(shí)現(xiàn)函數(shù)與方程這兩種數(shù)學(xué)模式之間的互相轉(zhuǎn)換。二次函數(shù)y?x2?x?1的圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)x1,x2就是一元二次方程x2?x?1?0的兩個(gè)根。在其探究活動(dòng)中,本人采用如下教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行探究:
問題1:x2?x?1?0的解可以看做拋物線y?x2?x?1和直線y=0交點(diǎn)的橫坐標(biāo),如果方程變形成x2??x?1,那么方程的解也可以看成怎樣的兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)?
教師演示:利用幾何畫板快速作出二次函數(shù)y?x2和一次函數(shù)y??x?1的圖象,找出它們的兩個(gè)交點(diǎn)A、B,再利用菜單欄中的度量工具,計(jì)算出兩點(diǎn)的橫坐標(biāo),讓學(xué)生深深感受到幾何畫板的方便、快捷。問題2:如果方程變形成x2?x?1,那么方程的又可以看成哪兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)?
教師演示:利用幾何畫板快速作出拋物線y?x2?x和直線y=1的圖象,找出它們的兩個(gè)交點(diǎn)A、B,再利用菜單欄中的度量工具,計(jì)算出兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)。
教學(xué)實(shí)踐表明:利用幾何畫板畫二次函數(shù)圖象求一元二次方程的解,真正意義上實(shí)現(xiàn)了函數(shù)和方程兩種模式之間的轉(zhuǎn)換,傳統(tǒng)教學(xué)是不能做到這一點(diǎn)的。因?yàn)樵谝酝慕虒W(xué)中,雖然畫出了有關(guān)函數(shù)的圖象及交點(diǎn),但對(duì)于求交點(diǎn)的橫坐標(biāo),它的本質(zhì)還是在利用求根公式解一元二次方程。
二、揭示幾何規(guī)律
作為教材的課本一般都是直截了當(dāng)?shù)慕o出了發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。圓周角的定理也不例外,隱去了數(shù)學(xué)家們曲折的探索、分析、歸納、猜想等發(fā)現(xiàn)過程。作為教師、如何通過自己的教學(xué)設(shè)計(jì),再現(xiàn)這一過程,引導(dǎo)學(xué)生參與知識(shí)的探討與發(fā)現(xiàn)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生正確、科學(xué)的思維方式,運(yùn)用基本的數(shù)學(xué)思想方法研究問題。因?yàn)榫唧w的數(shù)學(xué)知識(shí)隨著時(shí)間的推移可能會(huì)遺忘,而這些數(shù)學(xué)思想方法學(xué)生將會(huì)終身受益,本人引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)圓周角定理的教學(xué)設(shè)計(jì)如下:
引導(dǎo)1:在圓心角的學(xué)習(xí)中,我們知道一條弧確定一個(gè)圓心角,即“一弧對(duì)一角”,對(duì)于圓周角,一條弧所對(duì)的圓周角有多少個(gè)呢?
教師演示:演示弧AB 所對(duì)的圓周角有多少個(gè),先同時(shí)選定邊AC和BC,在顯示菜單中設(shè)為“追蹤對(duì)象”,拖動(dòng)頂點(diǎn)C在弧ACB上運(yùn)動(dòng),瞬間即形成了無數(shù)個(gè)圓周角,給學(xué)生以強(qiáng)烈的視覺沖擊,這是傳統(tǒng)教學(xué)手段所不能達(dá)到的效果。同時(shí)可看到,不論C 運(yùn)動(dòng)到什么位置,始終構(gòu)成AB所對(duì)的一個(gè)圓周角。
引導(dǎo)2:上面的演示說明了一條弧所對(duì)的圓周角有無數(shù)個(gè),由于它們頂點(diǎn)的變化,這些角的形狀與位置也隨著變化,它們的大小是怎樣的關(guān)系呢?
教師演示:在幾何畫板中依次選定A、C、B,在度量菜單中選擇“角度”,然后拖動(dòng)點(diǎn)C,可以發(fā)現(xiàn)∠ACB的角度始終沒有變化。通過以上演示觀察,啟發(fā)學(xué)生得出猜想:同弧所對(duì)的圓周角相等。
愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”,是推動(dòng)人們?nèi)で笾R(shí)、探索真理的一種精神力量。尤其在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們由厭學(xué)、苦學(xué)變?yōu)橄矊W(xué)、樂學(xué),更為重要。“好奇”是學(xué)生的天性,他們對(duì)新穎的事物、知道而沒有見過的事物都感興趣,要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,就必須滿足他們這些需求。在數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中,運(yùn)用幾何畫板輔助教學(xué),可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富多彩的教學(xué)情境,增設(shè)疑問,巧設(shè)懸念,引發(fā)學(xué)生的好奇心,激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。使學(xué)生積極配合課堂教學(xué),主動(dòng)參與教學(xué)過程,從而提高學(xué)習(xí)效率。
總之,幾何畫板能準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地表達(dá)數(shù)學(xué)問題,它所提供的多種方法可以幫助教師進(jìn)行形象直觀地教學(xué),也可以讓學(xué)生在教師做好的圖形上能直觀形象且動(dòng)態(tài)地進(jìn)行數(shù)學(xué)探討,能極大地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但由于構(gòu)造圖形需準(zhǔn)確把握?qǐng)D形的性質(zhì)及圖形中各元素間的內(nèi)在聯(lián)系和數(shù)學(xué)規(guī)律及數(shù)學(xué)定理,因此它適合于教師在教學(xué)中使用來構(gòu)圖引導(dǎo)學(xué)生探索圖形的性質(zhì)以及數(shù)學(xué)規(guī)律,而不適合學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立地構(gòu)圖探索。
第四篇:幾何畫板在初中幾何教學(xué)中的幾點(diǎn)應(yīng)用
淺談幾何畫板在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的幾點(diǎn)應(yīng)用
泰興市南沙初中 劉巖碧
摘 要:幾何畫板是現(xiàn)代信息技術(shù)與課程整合的一項(xiàng)杰出創(chuàng)作.應(yīng)用幾何畫板可以提高幾何教學(xué)的直觀性和準(zhǔn)確性,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式在直觀感、立體感和動(dòng)態(tài)感等方面的不足,讓學(xué)生更深刻體會(huì)到幾何“動(dòng)”的一面.從而達(dá)到改進(jìn)部分章節(jié)的教學(xué)方法和教學(xué)手段的目的,更好地提高課堂效率的作用.
關(guān)鍵字:幾何畫板;初中幾何;特色運(yùn)用
新課改下的初中幾何的教學(xué)正在發(fā)生革命性的變化.過去的幾何教學(xué)一直過分強(qiáng)調(diào)演繹推理,卻忽視了幾何的“圖形”特征.新課改的最大亮點(diǎn),便是恢復(fù)了幾何的“圖形”特征,削弱證明在初中幾何中那種“神圣不可動(dòng)搖”的地位,使初中幾何重新煥發(fā)生機(jī).借用學(xué)生的話說是:幾何“活”了,幾何也可以“動(dòng)”了.課程的改革勢(shì)必引起教學(xué)方法的改革.可不是嗎?現(xiàn)在的初中幾何的講臺(tái)再也不是“粉筆加尺規(guī)”就可以上的了,教學(xué)理念的變化加上現(xiàn)代教育技術(shù)的普遍應(yīng)用已經(jīng)給教學(xué)手段,特別是幾何教學(xué)也帶來了新的變化和改進(jìn).
“信息技術(shù)與課程的整合”是我國面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的新視點(diǎn).借助多媒體的動(dòng)畫效果,更有利于向?qū)W生展示幾何圖形的“動(dòng)”的一面.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)進(jìn)人課堂,可使抽象的概念具體化、形象化,尤其是計(jì)算機(jī)能進(jìn)行動(dòng)態(tài)的演示,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式在直觀感、立體感和動(dòng)態(tài)感等方面的不足,利用這個(gè)特點(diǎn)可處理其他教學(xué)手段難以處理的問題,并能引起學(xué)生的興趣,增強(qiáng)他們的直觀印象,為教師化解教學(xué)難點(diǎn)、突破教學(xué)重點(diǎn)、提高課堂效率和教學(xué)效果提供了一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段.幾何畫板也正是在這樣的背景下被研發(fā)出來的.現(xiàn)在我們很欣喜地看到這項(xiàng)工具正在給我們的數(shù)學(xué)教學(xué)帶來更多的革命性的變化.
下面就本人所從事的初中數(shù)學(xué)的教學(xué),談?wù)剮缀萎嫲逶趯?duì)教材中某些知識(shí)點(diǎn)處理上的獨(dú)到之處.
[案例一]:
《等腰三角形》是初中幾何的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,這部分有很多定理.教材在處理方法上引入了較多的動(dòng)手操作和直觀感知,通過折紙、觀察、歸納等方法很直觀地得出等腰三角形的有關(guān)性質(zhì)和識(shí)別.但是由于學(xué)生在制作等腰三角形的模型時(shí),存在一定的誤差,導(dǎo)致結(jié)論不是很準(zhǔn)確.而且學(xué)生所制作的模型帶有一定的局限性,無法更好地解釋這種結(jié)論的一般性.應(yīng)用幾何畫板就可以模擬這些折疊、翻轉(zhuǎn)的動(dòng)畫效果,而且可以達(dá)到很準(zhǔn)確的效果.然后還可以通過拖動(dòng)等腰三角形的頂點(diǎn)任意改變它的形狀和大小,直觀地說明結(jié)論的正確性,從而也便于論證結(jié)論的一般性.
具體過程如下:
(1)等腰△ABC紙片中,AB=AC,(圖1-1)將AB與AC重合在一起折疊,(圖1-2)觀察→兩部分會(huì)完全重合→等腰三角形是軸對(duì)稱圖形,折痕AD是對(duì)稱軸,B與C重合,BD與CD重合→∠B=∠C,即等邊對(duì)等角.(圖1-3)通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)折痕AD的分析,也就能很容易得出“三線合一”的性質(zhì).用這種直接的方式得出結(jié)論,就可以避免煩瑣的推理過程,而且也讓學(xué)生更容易記住結(jié)論.
(2)在畫△ABC,使∠B=∠C,D為BC中點(diǎn),連結(jié)AD,(圖1-4)沿AD為折痕對(duì)折,觀察→兩部分會(huì)完全重合→AB與AC會(huì)完全重合,△ABC是等腰三角形,即等角對(duì)等邊.(圖1-5)
(3)拖動(dòng)等腰△ABC的頂點(diǎn)A,改變?nèi)切蔚男螤?,得到不同形狀的符合條件的三角形,然后重復(fù)上述的步驟(1)和步驟(2),也得到同樣的結(jié)論.讓學(xué)生掌握以上結(jié)論的一般性,(圖1-6,圖1-7).
[案例二]:
講三角形內(nèi)角和定理,以前都是用剪紙、拼接和度量的方法讓學(xué)生直觀感受,但由于實(shí)際操作起來都有誤差,很難達(dá)到理想的效果.現(xiàn)在利用“幾何畫板”隨意畫一個(gè)三角形(圖2-1),度量出它的三個(gè)內(nèi)角并求和(圖2-2——圖2-5),然后拖動(dòng)三角形的頂點(diǎn)任意改變?nèi)切蔚男螤詈痛笮。▓D2-6的鈍角三角形和圖2-7直角三角形),發(fā)現(xiàn):無論怎么變,三個(gè)內(nèi)角的和總是180度.這無疑大大地激起學(xué)生進(jìn)一步探究“為什么”的欲望.
[案例三]:
在學(xué)習(xí)三角形的三條角平分線(三條中線、三條高或高的延長線、三邊的垂直平分線)相交于一點(diǎn)時(shí),傳統(tǒng)教學(xué)方式都是讓學(xué)生作圖、觀察、得出結(jié)論,但每個(gè)學(xué)生在作圖中總會(huì)出現(xiàn)種種誤差,導(dǎo)致三條線沒有相交于一點(diǎn),即使交于一點(diǎn)了,也會(huì)心存疑惑:是否是個(gè)別現(xiàn)象?使得學(xué)生很難領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì).但利用信息技術(shù)就不同了,我們可以在幾何畫板里只要畫出一個(gè)三角形(圖3-1),用菜單命令畫出相應(yīng)的三條角平分線(圖3-2),就能觀察到三線交于一點(diǎn)的事實(shí)(圖3-3),然后任意拖動(dòng)三角形的頂點(diǎn),改變?nèi)切蔚男螤詈痛笮?,發(fā)現(xiàn)三線交于一點(diǎn)的事實(shí)總是不會(huì)改變的(圖3-4).特別是像高這樣有特征情況的線,還可以通過拖動(dòng)得出交點(diǎn)的三個(gè)不同位置.(圖3-5,圖3-6,圖3-7)
[案例四]:
在學(xué)習(xí)《探索勾股定理》時(shí),利用“幾何畫板”作一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的直角三角形,通過滾動(dòng)的數(shù)值度量各邊長度的平方值,(圖4-1讓點(diǎn)A沿AC方向運(yùn)動(dòng)),并通過觀察,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)任何一個(gè)直角三角形的兩直角邊的平方和等于斜邊的平方,(圖4-2,圖4-3,圖4-4)從而加深了對(duì)勾股定理的認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用.
學(xué)無定法,教同樣也無定法.我們應(yīng)該在平時(shí)的教學(xué)中不斷地鉆研教材,力求以最簡潔,最高效的方法進(jìn)行有效地教學(xué).新課改在對(duì)課程改革的同時(shí)也帶動(dòng)了教學(xué)方法和教學(xué)手段的不斷創(chuàng)新.因此,我們應(yīng)該抓住這樣的時(shí)機(jī),除了關(guān)注課程和課堂教學(xué)改革的同時(shí),也尋求一些更能提高課堂效率的教學(xué)手段的更新.將多媒體輔助教學(xué)的方法真正落到實(shí)處,不僅做到輔助教學(xué),還要真正做到能促進(jìn)教學(xué).
第五篇:幾何畫板在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
幾何畫板在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
正安縣楊興中學(xué):秦月
【摘要】在信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代教育教學(xué)的要求。尤其是在數(shù)學(xué)教學(xué)這樣一個(gè)比較抽象的學(xué)科教學(xué)中顯得尤為突出,那么如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)為現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù)呢!幾何畫板是當(dāng)今數(shù)學(xué)教師運(yùn)用最為廣泛的軟件之一,本文將從以下幾個(gè)方面作介紹幾何畫板在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用:幾何畫板在一次函數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用、在軸對(duì)稱圖形教學(xué)中的應(yīng)用、在勾股定理教學(xué)中的應(yīng)用、在求解實(shí)際問題中的簡單應(yīng)用。希望能起到拋磚引玉的作用。
【關(guān)鍵詞】幾何畫板 函數(shù) 參數(shù) 動(dòng)點(diǎn)
在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師靠的主要是一張嘴、一支粉筆、一塊黑板進(jìn)行教學(xué)。直到今天,尤其是在我們落后鄉(xiāng)村學(xué)校,由于各種各樣的原因,這種教學(xué)方式依然主宰當(dāng)前的數(shù)學(xué)課堂,顯然這種方式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的教育發(fā)展大趨勢(shì),如何改變這種現(xiàn)況,那就得借助現(xiàn)代信息技術(shù),找一個(gè)適合數(shù)學(xué)教學(xué)的平臺(tái)??v觀現(xiàn)在常用的軟件,幾何畫板具有操作簡單、功能強(qiáng)大的特點(diǎn),是廣大數(shù)學(xué)教師進(jìn)行現(xiàn)代化數(shù)學(xué)教學(xué)理想工具。在現(xiàn)代的數(shù)學(xué)教學(xué)中已發(fā)揮著越來越重要的作用。
幾何畫板又不同于其他繪圖工具,它能動(dòng)態(tài)地保持給定的幾何關(guān)系,便于學(xué)生自行動(dòng)手在變化的圖形中發(fā)現(xiàn)其不變的幾何規(guī)律,從而打破傳統(tǒng)純理論數(shù)學(xué)教學(xué)的局面,成為提倡數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的新新工具。把它和數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)地整合,能為數(shù)學(xué)課堂教學(xué)營造一種動(dòng)態(tài)的有規(guī)律的數(shù)學(xué)教學(xué)新環(huán)境。
一、在一次函數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
在幾何畫板中,可以新建參數(shù)(即變量),然后在函數(shù)中進(jìn)行引用并繪制函數(shù)圖像,通過改變參數(shù)的值來觀察函數(shù)圖像的變化,這在傳統(tǒng)教學(xué)中無法辦到。
如在講解一次函數(shù)y=kx+b的圖像一節(jié)中,如何向?qū)W生說明函數(shù)圖像與參數(shù)“K”、“b”的相互關(guān)系一直是傳統(tǒng)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),學(xué)生難以理解,教師也難以用語言文字表達(dá)清楚;在作圖時(shí),要取不同的“k”、“b”的值,然后列表在黑板上畫出多個(gè)不同的函數(shù)圖像,再進(jìn)行觀察比較。整個(gè)過程十分繁瑣,且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。教師和學(xué)生的主要精力放在了重復(fù)的計(jì)算和作圖上,而不是通過觀察、比較、討論而得出結(jié)論上。整個(gè)過程顯得不夠直觀,重點(diǎn)不突出,學(xué)生理解起來也很難。然而在幾何畫板中,只需改變參數(shù)“K”、“b”的值,函數(shù)圖像便可一目了然。如圖:
通過不斷改變參數(shù)“k”、“b”的值,從而得到不同的函數(shù)圖像,引導(dǎo)學(xué)生觀察一次函數(shù)圖像變化的規(guī)律。
①當(dāng)k>0時(shí),函數(shù)值隨x的增大而增大;②當(dāng)k<0時(shí),函數(shù)值隨x的增大而減??;③當(dāng)b>0時(shí),函數(shù)圖像相對(duì)于b=0時(shí)向上移動(dòng);④當(dāng)b<0時(shí),函數(shù)圖像相對(duì)于b=0時(shí)向下移動(dòng);⑤當(dāng)|k|越大時(shí),函數(shù)圖像變化越快,圖像越陡峭;⑥當(dāng)|k|越小時(shí),函數(shù)圖像變化越慢,圖像越平滑;
經(jīng)過我們改變一次函數(shù)的參數(shù)“K”、“b”的值,函數(shù)的圖像會(huì)隨之發(fā)生變化,這樣學(xué)生就很容易理解函數(shù)圖像變化的規(guī)律,從而使學(xué)生從更深層次理解一次函數(shù)的本質(zhì)。
二、在軸對(duì)稱圖形教學(xué)中的應(yīng)用
幾何畫板提供了四種“變換”工具,包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放和反射變換。在圖形變換的過程中,圖形的某些性質(zhì)始終保持一定的不變性,幾何畫板能很好地反應(yīng)出這些特點(diǎn)。
在講解軸對(duì)稱圖形的教學(xué)中,可充分利用幾何畫板中提供的圖形變換功能進(jìn)行講解。首先,畫一個(gè)任意三角形△ABC,然后在適當(dāng)?shù)奈恢卯嬕粭l線段MN,并把雙擊它即可將其標(biāo)識(shí)為鏡面,這時(shí)就可以作△ABC關(guān)于對(duì)稱軸MN的軸對(duì)稱圖形。
△ABC和△A′B′C′關(guān)于MN軸對(duì)稱。任意拖動(dòng)△ABC的頂點(diǎn)、邊、對(duì)稱軸,雖然圖形的位置、形狀和大小在發(fā)生變化,但兩個(gè)圖形始終關(guān)于對(duì)稱軸MN對(duì)稱。同時(shí)可以觀察到△ABC與△A′B′C′沿MN對(duì)折后完全重合。
三、在勾股定理教學(xué)中的應(yīng)用
幾何畫板能動(dòng)態(tài)地保持平面圖形中給定的幾何關(guān)系,利用這一特點(diǎn)便于在變化的圖形中發(fā)現(xiàn)恒定不變的幾何規(guī)律。如平行、垂直,中點(diǎn),角平分線等等都能在圖形的變化中保持下來,不會(huì)因圖形的改變而改變,這也許是幾何畫板中最富有魅力的地方。在平面幾何的教學(xué)中如果能很好地發(fā)揮幾何畫板中的這些特性,就能為數(shù)學(xué)教學(xué)增輝添色。如在勾股定理的教學(xué)中,直角三角形的三邊之間有著必然的聯(lián)系。要弄清楚它們之間的關(guān)系,借助于幾何畫板,則一目了然。
在幾何畫板里,先畫一個(gè)直角△ABC,∠C=900。從圖右方的度量值可以發(fā)現(xiàn),AB和AC、BC的長度已經(jīng)知道,觀察AB2與AC2+BC2的關(guān)系:
如果拖動(dòng)頂點(diǎn)A(從a圖到b圖),我們通過改變直角三角形邊的長度,從中觀察邊的平方的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)定理:在直角三角形中,始終有斜邊的平方等于兩條直角邊的平方和。
再如,在講解“趙爽弦圖”時(shí),傳統(tǒng)的教學(xué)方法只能教師在黑板上演算過程,而用幾何畫板更容易發(fā)現(xiàn)其中的不變的規(guī)律。
首先,在幾何畫板中構(gòu)造一個(gè)正方形,然后將經(jīng)過一個(gè)頂點(diǎn)作直線,再通過另一相鄰的頂點(diǎn)作這條直線的垂線,得到一個(gè)交點(diǎn)。用同樣的方法,可得出另外幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),再將這幾條垂線隱藏,連接對(duì)應(yīng)的點(diǎn),即可得到下面這個(gè)圖形。分別度量AB、AF、FB的長度,最后用不同的方法來計(jì)算這個(gè)正方形的面積:⑴、直接利用正方形的面積公式;⑵、正方形的面積等于其中四個(gè)直角三角形和中間的那個(gè)小正方形的面積之和;⑶、直接使用幾何畫板提供的量度面積命令。這三種方法都可得出這個(gè)正方形的面積,注意觀察得到的結(jié)果都是一樣的。
再改變正方形的大小及其組成的直角三角形和小正方形的比例,再來觀察這三種計(jì)算方法得到的結(jié)果是否一致,如下圖:
四、在求解實(shí)際問題中的應(yīng)用
利用幾何畫板不但可以給幾何問題以準(zhǔn)確生動(dòng)的表達(dá),成為教師教學(xué)上的得力“助手”,還可為教師和學(xué)生提供幾何探索和發(fā)現(xiàn)的一個(gè)良好環(huán)境,動(dòng)態(tài)是幾何畫板最主要的特點(diǎn),也正是基于這一點(diǎn),許多用一般方法不易解決的問題,用它解決起來就要容易得多,現(xiàn)在舉例說明。
如圖,已知二次函數(shù)y=ax2+bx+3的圖像經(jīng)過A(-1,0)、B(3,0)、N(2,3)三點(diǎn),且與y軸交于點(diǎn)C。
(1)求頂點(diǎn)M及點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)若直線y=kx+d經(jīng)過C、M兩點(diǎn),且與x軸交于點(diǎn)D,試證明四邊行CDAN是平行四邊行;
(3)點(diǎn)P是這個(gè)二次函數(shù)的對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),請(qǐng)?zhí)剿鳎菏欠翊嬖谶@樣的點(diǎn)P,使以點(diǎn)P為圓心的圓經(jīng)過A、B兩點(diǎn),并且與直線CD相切,如果存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);如果不存在,請(qǐng)說明理由。
分析:這道目,第(1)、(2)問都比較容易解決,第(3)問就是關(guān)于動(dòng)點(diǎn)的,比較抽象,然而運(yùn)用幾何畫板后,情況就變得很明顯了,給解題幫助很大。
解:(1)因?yàn)槎魏瘮?shù)經(jīng)過點(diǎn)A、B、N,且三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)都已知,可解得二次函數(shù)的解析式為y=-x2+2x+3,可解得: C(0,3);M(1,4)。
(2)在幾何畫板中連接CN、AN、AD,如圖: 由于已經(jīng)知道C、M兩點(diǎn)的坐標(biāo),直線y=kx+d又經(jīng)過C、M兩個(gè)點(diǎn),可得直線的解析式為y=x+3。D點(diǎn)是直線與X軸的交點(diǎn),可得D點(diǎn)的坐標(biāo)為(-3,0),又因?yàn)锳點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,0),所以AD=2。再看C、N兩點(diǎn),其坐標(biāo)都已知,且縱坐標(biāo)都為3,可得CN與X軸平行,那么自然就與AD平行了。再由C、N兩點(diǎn)的坐標(biāo)可得CN=2,因此AD=CN;在四邊形CDAN中兩邊AD、CN平行且相等,所以它是一個(gè)平行四邊形。
(3)這個(gè)問題比較抽象,因?yàn)辄c(diǎn)P是動(dòng)點(diǎn)。我們現(xiàn)在借助幾何畫板對(duì)這種情況進(jìn)行分析。因?yàn)锳、B兩點(diǎn)是二次函數(shù)與X軸的交點(diǎn),自然關(guān)于函數(shù)的對(duì)稱軸對(duì)稱,兩點(diǎn)到對(duì)稱軸上任意一點(diǎn)的距離相等。故以對(duì)稱軸上的點(diǎn)為圓心作圓,經(jīng)過其中一個(gè)交點(diǎn),必定經(jīng)過另外一個(gè)點(diǎn),因此考慮一個(gè)點(diǎn)就行了。
先在二次函數(shù)的對(duì)稱軸上任找一點(diǎn)P,連接AP,再以P為圓心,AP為半徑作圓,不斷的拖動(dòng)P點(diǎn),看看這個(gè)圓是否能與直線CD相切。如下圖:
從上圖中可以看出:圖a中P點(diǎn)比較靠近X軸,所作圓與直線CD沒有交點(diǎn);圖b中,P點(diǎn)離X軸較遠(yuǎn),所作圓與直線CD相交,有兩個(gè)交點(diǎn)。試想:圖a中的P點(diǎn)向上移動(dòng)的到達(dá)圖b所在的位置過程中,中間肯定有一個(gè)點(diǎn)讓圓與直線CD相切,如圖c所示。
那么應(yīng)該怎樣求P點(diǎn)的坐標(biāo)呢!看右圖:
過P點(diǎn)作直線CD的垂線,垂足為K,要想使圓P與直線CD相切,實(shí)際上PK這時(shí)是圓P的半徑。即PK=PA時(shí),圓P與直線CD相切。
在△DEM中三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)都知道,可得DE=EM,因此△DEM是一個(gè)等腰直角三角形。同樣△PMK也是等腰直角三角形,有:
2KP2=MP2 又因?yàn)椋篈P2=AE2+PE2,MP=ME-PE,KP=AP;其中:AE=2;PE=1;ME=4。
可解得:PE=26?4,P點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,26?4)。
解到這里,此題看似已完,但如果你夠細(xì)心,把P點(diǎn)再上下拖動(dòng),會(huì)發(fā)現(xiàn)在X軸的下方還在一個(gè)點(diǎn)能使點(diǎn)圓P與直線CD相切,如下圖:
相同的方法,可解得:PE=(26?4)。由于P點(diǎn)在X軸的下方,所以P點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,-(26?4))。
因此滿足這樣的點(diǎn)P在對(duì)稱軸上有兩個(gè)點(diǎn): 即P1(1,26?4);P2(1,-(26?4))。
從本題中不難看出,運(yùn)用幾何畫板給我們?cè)诮鉀Q動(dòng)點(diǎn)問題中提供了很大的幫助,在紙上或黑板上不容易發(fā)現(xiàn)的問題,在幾何畫板上只要輕輕拖動(dòng)鼠標(biāo)就很容易發(fā)現(xiàn),從而有效的避免了漏解情況的發(fā)生。
幾何畫板在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,如畫直觀圖,在黑板上畫是很費(fèi)時(shí)的,但在幾何畫板中可用鼠標(biāo)一點(diǎn)完成。因此,只要我們熟練掌握幾何畫板功能,多實(shí)踐,不斷與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合,相信就能使它在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮的作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 田延斌.《《幾何畫板》教學(xué)實(shí)例》.[2] 張淑俊.《《幾何畫板》在數(shù)學(xué)教學(xué)中的妙用》.