浅谈几何画板在初中数学教学中的应用

发表时间:2021/7/23   来源:《教学与研究》2021年6月上   作者:段海锋 程 锦
[导读] 几何画板是一款优秀的数学教学软件,它具有动态的图形功能,丰富的变换功能,强大的动画功能,方便的函数图像功能,且操作简单,它提供了一个理想的环境可以让学生去积极思考,在解决问题中获得丰富的数学体验。

陕西省彬州市公刘中学  段海锋  程 锦  713500

【摘要】几何画板是一款优秀的数学教学软件,它具有动态的图形功能,丰富的变换功能,强大的动画功能,方便的函数图像功能,且操作简单,它提供了一个理想的环境可以让学生去积极思考,在解决问题中获得丰富的数学体验。
【关键词】几何画板,动态;
        几何画板是美国Key Curriculum Press公司发行的优秀几何教学软件,是一款适合中学数学教学和信息研究的工具性软件,它小巧玲珑,数理性极强,简单易学。几何画板能够动态地展示几何对象的位置关系、运动变化规律,用几何画板画出的图形与黑板、稿纸上画出的图形不同,它是动态的,并可以保持设定的几何关系不变,这为师生提供了在动态的环境中探索数学规律的平台。如果将几何画板与初中数学教学有效结合,可以实现教学内容和表现形式的生动性、形象性、多样性和趣味性。
        一、几何画板能够绘制精确的几何及函数图像
        精确地绘制几何图形及函数图像是数学教学的一个基本条件,在精确的基础上还应力求优美。传统的手绘图很难做到精确、优美,而word、PowerPoint等一般办公软件都只是一些构图几何元素的堆叠,较难做到精确,更无法达到优美。例如,运用一般办公软件遇到多层图形元素的堆叠时,个体图形元素间相互干扰较大,很难做到精确操作,若其中一个几何元素发生位移,其对应的几何关系就不复存在了,这种弊端在绘制一些复杂的图形时就显得更为突出。这时,引入几何画板则可以完美的解决这些问题。另外,几何画板在制作课件、编制试卷中也给我们提供了很大的帮助。如图1、图2、图3所示:

       
                              
        二、创设情景,激发学习兴趣
        几何画板的动态演示功能改变了常规教学的陈旧模式,使课堂更加生动形象,它能准确、简明、动态地呈现几何图形和函数关系,使学生能从创设的教学情景中观察图形、猜测和验证结论,在观察、探索、发现的过程中学习,能极大地激发学生的学习兴趣,有效提高课堂效率。
        例如:如图(如图1、图2、图3),在探究三角形内角和定理时,先画一个任意△ABC,测量∠A、∠B、∠C的度数;再用画板自带的计算功能计算∠A+∠B+∠C的和,改变△ABC的形状,∠A、∠B、∠C的度数都发生了改变,但∠A+∠B+∠C=1800始终不变。这就使学生在感性的认识上建立了认识新知的起点,为推理论证的顺利开展建立了信心,为理论证明奠定了基础。

       
        三、化抽象为形象,动态演示几何问题
        几何教学中有些结论、定理、性质和概念比较抽象,学生很难理解。如果仅凭教师静态的讲解,会使课堂比较枯燥,学生极易厌学。这时若能引入几何画板中的动态的演示功能来演示图形的变化过程,则有助于引导学生从图形的变化过程中发现问题,从而可化抽象为形象,理解这些抽象的定理和概念。这样的数学课堂,既吸引学生的注意力,又给学生丰富的感性认知,实现了化难为易、化繁为简、化抽象为形象,学生极易接受,且掌握得更为扎实,教学效果自然更好。例如,(如图1、图2、图3)在讲解“面动成体”这个知识点时,动态的展示圆柱体的形成更有助于学生的理解。
                                     
        四、给学生提供探索几何问题的平台
        几何画板为学生创造了一个探究几何问题的平台,有助于发挥学生的主体性、积极性和创造性。能够进一步的培养学生观察、发现、归纳、假设和验证的能力。
        如笔者在讲解“角平分线上的点到这个角两边的距离相等”时,先根据定理在几何画板上画出∠AOB的平分线,在角平分线上任取一个动点P,作这个点到角两边的距离PE和PF,再在角内部取一点G,(点G不在∠AOB的平分线上)作点G到角两边的距离GH,HI,测量线段PE,PF及GH,HI的长度,点击动画点按钮,改变点P的位置,引导学生观察线段PE,PF的长度,移动点G的位置,观察GH,HI的长度,改变∠AOB的大小,再观察线段PE,PF及GH,HI的长度,经过观察,学生很容易得到PE=PF,归纳总结“角平分线上的点到这个角两边的距离相等”。(如图10、图11)

                   
        五、逆向探究问题,寻找解决问题的方法
        如在分析某些中考数学压轴题时,切入点一般较为隐晦难找,但如果应用几何画板准确地画出它的几何图形,从动态的演示中找到它的答案,由答案再摸索解题的方法和规律,逆向探究问题,会有不一样的效果。
        如图,(图12、图13、图14)在边长为6的正方形ABCD中,AF=DE=2,M,N分别是CD,BC上的两个动点,且始终保持FM=EN,FM和EN交于点P,连接CP,则CP的最小值是 。    
        用几何画板正确的画出图形,使用轨迹功能可以很容易的得到点P的轨迹是一个以线段AE为直径的圆弧,利用点圆位置关系可以很容易的得到线段CP的最小值为。

       

        几何画板的出现为我们的数学教学打开了一扇窗户,大大的提高了课堂效率。让学生通过数学实验去主动发现、主动探索,不仅使学生的逻辑思维能力、空间想象能力和数学运算能力得到较好地训练,还能有效地培养学生的发散思维和直觉思维。将几何画板应用于数学教学,为数学课堂改革带来了新的思路与活力,我们数学教师应不断探索其运用策略,积极践行。
参考文献:
[1]刘胜利.几何画板课件制作教程
[2]邵新虎 王凤进 罗新展.利用几何画板探究数学问题
[3]吴燕仙.几何画板课件制作范例教程
  

 

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