几何画板在初中数学动点题型教学中的应用

发表时间:2020/10/22   来源:《中小学教育》2020年7月20期   作者:凃海元
[导读] 动点问题是初中数学教学中的一类重难点题型
        
          凃海元
          湖北省武汉市光谷第三初级中学  430205
         【摘要】动点问题是初中数学教学中的一类重难点题型,为了加强学生的学习效果,教师可以借助几何画板的动态性与交互性特点,来辅助学生解决动点题型,激发学生的学习兴趣和积极性的同时,突破教学中的重难知识点,有效提高课堂的教学质量与效率。本文主要从优势、不足和策略三方面,对几何画板在初中数学动点题型教学中的应用,进行了简要的分析与探讨。
         【关键词】几何画板  初中数学  动点题型  应用策略
         引言
         在新课改的教学背景下,教师应该结合实际的教学情况,合理运用信息技术,丰富课堂教学资源的同时,改进课堂的教学方式和方法,引导学生主动参与教学活动。而几何画板作为近年来信息技术发展的教学产物,在初中数学教学中受到了教师与学生的一致认可与喜爱,能够利用其强大的数学研究和教学展示功能,将复杂、抽象的数学动点题型进行直观展示,在激发学生学习兴趣的同时,提高课堂的教学效率。
         一、几何画板在初中数学动点题型教学中的优势
         第一,几何画板能够以最直观的方式,向学生展示图形运动及生成过程,在解决初中数学动点题型的过程中,一方面可以利用几何画板则可以将其以图像、动画或视频的方式进行过程展示,加深学生对动点问题的理解与掌握;另一方面也可以通过展示动点的运动变化,培养学生的想象力和空间感,从而进一步加强学生的学习效果。
         第二,在初中数学动点问题教学中,几何画板的测绘、动画等功能,能够满足学生在数学实验中的基本探究需求,为学生提供充足的思考空间,以开放性的教学形式激发学生的学习兴趣和探究欲望,让学生明确认识到动点问题的教学价值。
         第三,几何画板的最大特点之一,就是能够在不断变化的几何图形中,寻求不变的规律,一直保持图形中各元素之间的几何关系,帮助学生动中觅静,从而更好地掌握初中数学教学中,动点题型的解题方法。
         二、几何画板在初中数学动点题型教学中的不足
         通过对教学现状的调查发现,几何画板应用在初中数学动点题型教学中,存在一定的隐患,主要有以下几点:第一,初中阶段的学生注意力比较容易分散,而几何画板的应用不当,很可能会吸引学生的课堂注意力,使学生过于关注几何画板技术,而忽略课堂的教学内容;第二,几何画板的应用能够帮助教师节省大量的板书时间,无形之中加快课堂教学的节奏和进度,这让部分学生很难再跟得上教师的步伐;第三,频繁地使用几何画板,不给学生预留足够的思考空间,学生的想象力和创造力受到严重的限制。


         三、几何画板在初中数学动点题型教学中的应用策略
         (一)利用几何画板破解函数性质题型
         函数是初中数学教学中的重要内容,且其中涉及的知识点理论性和抽象性都比较强,学生在理解的过程中有一定的难度。而几何画板的有效应用,则能够以绘制图像的方式,将函数的性质进行动态展示,能够有效增加课堂教学的生动性、直观性和趣味性,激发学生学习兴趣的同时,提高学生的学习质量与效率。
         例如,在解析反比例函数例题:任取一点 p,分别向 x轴和y 轴作垂线,围成一个面积为|k|的四边形,而拖动点 A 时四边形的面积保持不变,当改变 k 值时四边形的面积变化始终等于 |k|(如图 1)的时候,传统的教学方式以教师的语言讲解为主,并且需要画出至少五副二次函数图像,以供学生进行观察和参考,耗时较多、形式单一、内容乏味,很难激起学生的学习兴趣,教学效果不甚理想。而利用几何画板则能够以动态视频的方式,向学生展示改变A、B、C的值而引起的图形变化,得到相应的二次函数图像,并生动地向学生演示抛物线的形成过程,不仅能够使教学变得生动有趣,还能够引导学生通过最直观地观察,总结出A、B、C值的改变与抛物线的变化关系,进一步加强课堂的教学效果。
         图1
         (二)利用几何画板破解运动轨迹题型
         初中数学教学中的轨迹题型,往往涉及N多知识点,学生在解答此类题型的时候,需要学会正确添加辅助线,将一个复杂的数学题目分解成多个简单的数学问题,并对其进行逐一攻克,最终得出正确答案。
         例如,在解析相关例题的时候:OABC构成的是一个边长为2的正方形,而以O为圆心,以EF为直径所绘制的圆会经过A点,连接AE、CF相较于P点,然后将正方形OABC从OA与OF重合的位置开始,绕着O点旋转90°,那么交点P的运动路径有多长?
         在解决该问题的时候发现,其中不仅考察了正方形的性质、旋转的性质,还涉及轨迹、圆等知识点,传统的教学方法太过复杂且较为枯燥。为此,教师可以借助几何画板,以动画的形式向学生展示C点位置的移动过程,发现∠EPF始终不变,此时可以结合定弦定角问题,通过追踪P点的运动轨迹(如图3),将问题转化为隐形圆(如图2),则能够轻易求出正确答案。
         图2   图3
         结语
         综上所述,几何画板最大的特点就是动态性加强,在初中数学动点题型教学中,能够以动态的教学形式,将抽象的数学概念和解题过程形象化,且保持图形元素的几何关系不变,帮助学生更好地理解数学知识,掌握正确的解题方法,从而有效加强学生的学习效果。
         参考文献:
         [1]罗凌燕. 对几何画板在初中数学教学应用的探讨[C]// 中国教育技术协会年会. 2004.
         [2][2]刘珠伊. 几何画板辅助平面几何中动点问题的教学实践研究[D].湖南师范大学,2019.
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