浅析几何画板在高中数学教学中的应用

发表时间:2020/12/22   来源:《中国教师》2020年第17卷9月第25期   作者:邱述清
[导读] 高中数学学习需要学生有观察、操作、想象、推理和交流的能力,教师需要讲解出知识发生与发展的过程
        邱述清
        湖南省邵阳县第一中学    
        摘要:高中数学学习需要学生有观察、操作、想象、推理和交流的能力,教师需要讲解出知识发生与发展的过程。目前在高中数学教学中运用几何画板,从学生的角度看,学生可以动态的观察、探索和发现空间结构和数量关系,帮助学生养成探索问题的意识,同时也提高了学生的思维能力,学生把听和做结合起来,能够促进建构知识体系并且思考问题;从教师的角度看,教师的现代数学教学理念和信息技术辅助教学水平明显需要提高,有了良好的教学情境,教师更能成为学科整合和知识研究的指导者。因此几何画板对教师和学生都至关重要。
        关键词:高中数学;几何画板;应用。

        教学的目的是培养学生的思维能力和探究能力,几何画板的使用,可以通过动态教学演示功能的使用,转变抽象数学概念以及数学知识,使其被形象地展示给学生,这样一来就可以促使学生充分参与教学,对于高中生数学思维的形成以及激发学生对数学学习的兴趣具有重要意义。高中数学教师在教学过程中要充分应用几何画板,利用数学图形引导学生主动思考问题。
        一、几何画板在高中数学教学中的优越性??
        数学作为一门工具性学科,在社会生活中有着广泛应用。因此,强化数学的工具性教学使其更好地指导学生的生活就需要利用几何画板进行辅助教学。几何画板可以将抽象化的数学概念、复杂的数学公式以生动活泼的形式表现出来,让抽象的数学变得更具体、更易于让学生理解,也让数学课堂变得更加灵活而且富有趣味。利用几何画板能够激发学生的好奇心,引起学生的学习兴趣。另外,利用几何画板进行数学辅助教学对于提高教师的教学效率也具有举足轻重的作用。由此可见,利用几何画板进行数学辅助教学适应了新课标数学课程改革的要求,克服了学生因数学难度大而产生的惧怕心理,对于更好地提高学生的数学成绩以及培养学生的数学思维具有重要意义。????
        二、几何画板在高中数学教学中的应用??
        利用几何画板进行数学辅助教学对高中生的数学学习具有重要影响,高中数学教师在利用几何画板教学过程中要激发学生数学学习的兴趣,进行情景化教学,培养学生的想象力和创造力。??
        (一)、在函数教学中使用几何画板,提高对函数的性质进行探究的有效性。
        同类函数性质研究的过程中,一般需要将其置放在同一个平面直角坐标系上,严格按照函数的实际解析式完成一个或者是多个函数的图象的设置,在分析比较各个函数图象的基础上,针对学生开展相应的函数性质教学。例如:在指数函数图象以及对数函数图象两者之间的关系的研究过程中,如果是传统的教学方法,那么就会在黑板上将上述两个函数图象做出来,这样一来就导致函数图象讲解存在一定的困难,讲解直线对称的时候就更加的困难。如果是使用几何画板完成教学,那么就能够使用同一个平面直角坐标系将它们的图象分别作出,不仅如此还可以在指数函数上选取任意一个点,同时针对该点作出关于直线的对称点,在移动点的基础上,对对称点的运动进行有效的观察,这样一来我们就会发现,对称点始终落在对数函数的图象上。所以,使用几何画板完成教学可以使学生更加清晰以及更加直观地掌握指数函数图象与对数函数图象两者之间存在的联系。


        (二)、在立体几何教学中使用几何画板,促使学生空间想象能力更加丰富。
        公理是立体几何教学的主要前提条件,三维空间图形的性质需要严格地按照图形的点、线、面之间存在的关系来研究。在实际教学的过程中,一般需要在一个平面内完成一个三维空间图形的绘制,但是,因为大部分学生空间想象能力不是很丰富,过于依赖二维平面图形所展示的直观感,这样一来就会导致学生将平面中的三维空间图形直观地看成二维平面图形。但是,一个二维的平面图形是不会成为一个三维空间图形的,所以,对于三维空间图形问题的解决就会产生一定程度的误区。教师想要正确地指导学生脱离上述的误区,一般情况下会提取想要的实物,通过实物的使用对学生讲解,与此同时,还要帮助学生进一步联系平面内三维空间图形,促使学生空间想象能力得到有效的培养,但是这个培养方法发挥效用非常的缓慢。如果我们使用几何画板,就可以取得非常显著的效果。例如,可以在拖动一些点的基础上,促使平面内的三维空间图形处在一个运动的状态,这样一来就可以站在不同的角度将三维空间图形中每一个元素跟元素之间存在的位置关系以及度量关系生动地展示出来,并且使学生切身感受到。
        在上述的基础上,将学生产生的直观认识有效地连接抽象认识,促使学生从根本上理解以及接受在平面内的三维空间图形,同时对学生的空间想象能力起到非常显著的培养作用。学生可以在几何画板使用的基础从根本上接受立体几何知识,并且对立体几何中出现的问题保持一个正确的理解态度。例如:在进行正方体作图的过程中,我们可以使用几何画板,通过几何画板的使用促使平面内所作的正方体实现有效的旋转以及翻转,在上述的基础上促使学生可以清晰地感受到现实生活中正方体的旋转以及翻转过程。有利于帮助学生将自己所见作到平面内去,同时在平面内正确地完成正方体三维空间图形的绘制。
        (三)、在平面解析几何教学中使用几何画板,有效提高学生解决问题的能力
        使用代数的方法对平面几何问题进行有效的研究,指的就是平面解析几何的实质,是一门极具特色的数学学科,该学科最重要的内容就是实现点轨迹的求解。点轨迹的求解其基本方法以及基本思路包括以下几点:首先是按照相关的已知条件,完成平面直角坐标系的构建;其次是在轨迹上取任意一个点,设出该点的坐标;再次是将相关的恒等式列出来;之后,对恒等式进行有效的化解;最后是求出相应的轨迹方程。
        平面曲线转化为研究数的问题,学生难以顺利地理解,如果使用几何画板,就可以生动地展现。例如:求抛物线的标准方程教学的过程中,教师需要在黑板上先作出一条定直线,同时作出一个定点,如果使用传统的方法就很难作出对应的一个动点,并且实现点的拖动。通过几何画板的使用,就可以容易地完成对应一个动点的作出,同时可以顺利地将点拖动,与此同时还可以实现对应点的追踪,最后顺利地得出点的轨迹,也就是所求的抛物线。最后在抛物线顶点特殊位置的分析上,在抛物线的顶点部位,促使学生完成平面直角坐标系的构建,同时得到对称轴,其实质上是一条坐标轴,在使用抛物线定义的基础上可以顺利地求出抛物线的标准方程。
        总之,在教学过程中,使用几何画板,有利于促使学生形象地、直观地、正确地理解以及掌握知识,不仅如此还可以有效地掌握知识发生以及发展的每一个步骤,促使学生在动态演示的过程中形成一个深刻的感知印象,促使数学知识可以顺利地被学生理解以及详细掌握,促使学生分析问题的能力进一步提升,同时促使其解决问题的能力进一步提升。
        
        参考文献:
1.胡广斌;巧借几何画板提高学生学数学的兴趣[J];改革与开放;2012年14期
2.王洁;几何画板在数学课堂上的应用实例[J];新课程学习(中);2013年12期
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