第一篇:几何画板在初中几何教学中的几点应用
浅谈几何画板在初中数学教学中的几点应用
泰兴市南沙初中 刘岩碧
摘 要:几何画板是现代信息技术与课程整合的一项杰出创作.应用几何画板可以提高几何教学的直观性和准确性,弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,让学生更深刻体会到几何“动”的一面.从而达到改进部分章节的教学方法和教学手段的目的,更好地提高课堂效率的作用.
关键字:几何画板;初中几何;特色运用
新课改下的初中几何的教学正在发生革命性的变化.过去的几何教学一直过分强调演绎推理,却忽视了几何的“图形”特征.新课改的最大亮点,便是恢复了几何的“图形”特征,削弱证明在初中几何中那种“神圣不可动摇”的地位,使初中几何重新焕发生机.借用学生的话说是:几何“活”了,几何也可以“动”了.课程的改革势必引起教学方法的改革.可不是吗?现在的初中几何的讲台再也不是“粉笔加尺规”就可以上的了,教学理念的变化加上现代教育技术的普遍应用已经给教学手段,特别是几何教学也带来了新的变化和改进.
“信息技术与课程的整合”是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点.借助多媒体的动画效果,更有利于向学生展示几何图形的“动”的一面.计算机辅助教学进人课堂,可使抽象的概念具体化、形象化,尤其是计算机能进行动态的演示,弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,利用这个特点可处理其他教学手段难以处理的问题,并能引起学生的兴趣,增强他们的直观印象,为教师化解教学难点、突破教学重点、提高课堂效率和教学效果提供了一种现代化的教学手段.几何画板也正是在这样的背景下被研发出来的.现在我们很欣喜地看到这项工具正在给我们的数学教学带来更多的革命性的变化.
下面就本人所从事的初中数学的教学,谈谈几何画板在对教材中某些知识点处理上的独到之处.
[案例一]:
《等腰三角形》是初中几何的一个重点内容,这部分有很多定理.教材在处理方法上引入了较多的动手操作和直观感知,通过折纸、观察、归纳等方法很直观地得出等腰三角形的有关性质和识别.但是由于学生在制作等腰三角形的模型时,存在一定的误差,导致结论不是很准确.而且学生所制作的模型带有一定的局限性,无法更好地解释这种结论的一般性.应用几何画板就可以模拟这些折叠、翻转的动画效果,而且可以达到很准确的效果.然后还可以通过拖动等腰三角形的顶点任意改变它的形状和大小,直观地说明结论的正确性,从而也便于论证结论的一般性.
具体过程如下:
(1)等腰△ABC纸片中,AB=AC,(图1-1)将AB与AC重合在一起折叠,(图1-2)观察→两部分会完全重合→等腰三角形是轴对称图形,折痕AD是对称轴,B与C重合,BD与CD重合→∠B=∠C,即等边对等角.(图1-3)通过引导学生对折痕AD的分析,也就能很容易得出“三线合一”的性质.用这种直接的方式得出结论,就可以避免烦琐的推理过程,而且也让学生更容易记住结论.
(2)在画△ABC,使∠B=∠C,D为BC中点,连结AD,(图1-4)沿AD为折痕对折,观察→两部分会完全重合→AB与AC会完全重合,△ABC是等腰三角形,即等角对等边.(图1-5)
(3)拖动等腰△ABC的顶点A,改变三角形的形状,得到不同形状的符合条件的三角形,然后重复上述的步骤(1)和步骤(2),也得到同样的结论.让学生掌握以上结论的一般性,(图1-6,图1-7).
[案例二]:
讲三角形内角和定理,以前都是用剪纸、拼接和度量的方法让学生直观感受,但由于实际操作起来都有误差,很难达到理想的效果.现在利用“几何画板”随意画一个三角形(图2-1),度量出它的三个内角并求和(图2-2——图2-5),然后拖动三角形的顶点任意改变三角形的形状和大小(图2-6的钝角三角形和图2-7直角三角形),发现:无论怎么变,三个内角的和总是180度.这无疑大大地激起学生进一步探究“为什么”的欲望.
[案例三]:
在学习三角形的三条角平分线(三条中线、三条高或高的延长线、三边的垂直平分线)相交于一点时,传统教学方式都是让学生作图、观察、得出结论,但每个学生在作图中总会出现种种误差,导致三条线没有相交于一点,即使交于一点了,也会心存疑惑:是否是个别现象?使得学生很难领会数学内容的本质.但利用信息技术就不同了,我们可以在几何画板里只要画出一个三角形(图3-1),用菜单命令画出相应的三条角平分线(图3-2),就能观察到三线交于一点的事实(图3-3),然后任意拖动三角形的顶点,改变三角形的形状和大小,发现三线交于一点的事实总是不会改变的(图3-4).特别是像高这样有特征情况的线,还可以通过拖动得出交点的三个不同位置.(图3-5,图3-6,图3-7)
[案例四]:
在学习《探索勾股定理》时,利用“几何画板”作一个动态变化的直角三角形,通过滚动的数值度量各边长度的平方值,(图4-1让点A沿AC方向运动),并通过观察,引导学生发现任何一个直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方,(图4-2,图4-3,图4-4)从而加深了对勾股定理的认识、理解和应用.
学无定法,教同样也无定法.我们应该在平时的教学中不断地钻研教材,力求以最简洁,最高效的方法进行有效地教学.新课改在对课程改革的同时也带动了教学方法和教学手段的不断创新.因此,我们应该抓住这样的时机,除了关注课程和课堂教学改革的同时,也寻求一些更能提高课堂效率的教学手段的更新.将多媒体辅助教学的方法真正落到实处,不仅做到辅助教学,还要真正做到能促进教学.
第二篇:几何画板在初中数学教学中应用
几何画板在初中数学教学中应用
数学是一门严谨的科学,它具有严密的逻辑性和演绎性.“现代信息技术的广泛运用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等产生深刻的影响.教学中要重视利用信息技术来呈现、以往课堂教学难以呈现的内容.”在传统的教学中由于缺少某些必要的教具和动画演示,许多概念和性质对应的图形无法准确生动表示,学生只能在老师的解释和粗略的草图下进行理解,背离了数学来源于生活,又高于生活的本质,致使学生普遍认为数学抽象难学.另外,一些繁难的计算也浪费了大量时间,使课堂效率降低.为改变这些弊病,老师的教学方式和手段就必须改变.在多媒体基本普及的今天,信息技术的力量使上述问题的解决成为可能的和可行的.“有条件的地区,教学中要尽可能地使用函数计算器、计算机以及有关软件,这种现代教育手段和技术将有效地改变教学方式,提高教学的效益。”(课程标准)
在众多的信息技术中,《几何画板》软件不仅具有强大的作图、计算及动画功能,而且具有即时性与交互性,在课堂教学中适当使用《几何画板》软件辅助教学可提高教与学的质量.
经过学习和不断实践,尝试使用几何画板教学,收到了良好的教学效果。下面结合实际谈谈利用几何画板软件设计初中数学课的几点做法。
1.创设问题情境,使学生自主探究
数学是从问题开始的。每一节数学课都离不开问题,那么是教师
一道一道的讲解呢?还是由学生自己探究呢?我想这应该不是当代教师的问题。关键是问题情境的创设对学生有没有吸引力。例如:在讲解函数的最值问题时,用画板提出了这样的问题:在圆的内接矩形中,边长比是多少的矩形面积最大?(请用画板软件探索结果)
学生们很快就投入到操作和实践中,通过移动圆上的动点,比较边长的关系,不久便得出了结论:圆的内接正方形即边长比为1的矩形面积最大。教师接着又问,究竟是为什么圆的内接正方形是圆的内接矩形中面积最大的呢?学生们你一言,我一语互相讨论起来,进而在教师的引导下,利用二次函数求最值的方法,得出了证明„„ 学生在课上,经历了探索——猜想——证明,这三个数学学习的必须阶段,使得知识成为条件化的知识,加深了印象并提高了学习数学的兴趣。
2.数形结合,发展学生空间想象能力
众所周知,数形结合是一种很重要的数学思想,数学家华罗庚说过:“数缺形时少直觉,形缺数时难入微”。“数形结合”是学习数学的重要方法,用图形解释抽象的数学现象形象、直观。因此多数教师都非常重视数形结合的教学,上课时尽量地画好图形,力求使图形展现出其变化的趋势。但是无论怎么画,怎么用一个又一个的幻灯片给学生展示,也只能给出一个“死图”,而利用画板平台教学,则可以绘制一幅幅有形有色会运动的“活”图,真正实现数形结合,增大课堂容量,达到良好的教学效果。
3.创造一个动态的、可视的教学情景,能使抽象问题形象化、直观化,激发学生的学习热情和积极性
函数是数学的重要内容,二次函数是初中教学中的一个难点。尤其是图像和各系数的关系这一内容,学生理解起来有很大困难。可以利用画板画出二次函数的图像,再适时地改变各系数的值,让学生观察图象的变化,从而可以很轻松地掌握这一规律。学生在初中首次接触到函数及其图象时难以真正理解函数定义中两个变量的对应关系及一次函数的图象是条直线,而二次函数的图象是抛物线.这时可打开几何画板用画点工具先在x轴上任意作一个点a,以点a的横坐标x为自变量,计算出对应的函数值y,然后以x,y作为点的横、纵坐标绘制点b(x,y),然后 利用动画演示追踪b点的轨迹,就可得到一次函数和二次函数的图象,同时可将b点的坐标绘制成表格.这时结合动画和表格引导学生观察表格中数据的变化讲解函数自变量和应变量的关系时,学生就能更容易理解函数的定义了,将抽象的数学思维转化为形象的图形演示,还可以使教师省去画表格的时间,提高课堂容量. 4.体现数学美,激发学生学习数学的兴趣
“数学是一种冷而严肃的美”可是它的美究竟体现在什么地方呢?教师也很难说清楚,学生更是云里雾里。在初中阶段,和谐的几何图形、优美的函数曲线都无形中为我们提供了美的素材,在以往为了让学生感受,教师花费很大的精力、体力去搜集图片,资料,在黑板上无休止地画图甚至还着色。如今,利用画板几下就可以绘出
金光闪闪的五角星、旋转变换的正方形组合等等一系列能体现数学美丽一面的图形。用它们来引入正题,学生会很快进入角色,带着问题、兴趣、期待来准备听课,效果可想而知。
例如:在讲解三角形内角和定理应用时,我首先在屏幕上迅速制作了一个有颜色变化的三角形,同学们很快就被吸引,教师跟着提出问题。三角形的三个角的度数和是多少呢?学生们七嘴八舌,议论纷纷,当教师用画板的度量功能和计算功能得出它的三个角的和为180度时,学生们惊讶不已。立刻就有同学着手证明,在总结出一般解法之后,教师进一步提出问题,四边形、五边形、六边形、七边形„„内角和的读数和是多少呢?一节课在积极热烈的气氛中进行着。
以上是教学中应用《几何画版》进行初中数学教学设计的几点做法和想法。《几何画板》作为一种新的认知工具,其独特优势是任何传统的教学手段和模型所无法替代的,而且有良好的教学效果,在实践中,教师们通过自已的努力一定会创造出更加实用和更加符合学生认知规律的方案,为学生的学习更好地服务!
充分利用媒体来优化数学课堂教学,改变一堂课的设计理念。只要我们教师充分了解学生,一心为学生的学习服务,就一定能把现在的数学课堂改造成学生学习的乐园。
第三篇:浅谈几何画板在教学中的应用
浅谈《几何画板》在数学教学中的应用
常宁市职业中专 谭新芽
对于数学科学来说主要是抽象思维和理论思维,这是事实;但从人类数学思维系统的发展来说,形象思维是最早出现的,并在数学研究和教学中都起着重要的作用。不难想象,一个没有得到形象思维培养的人会有很高的抽象思维、理论思维的能力。同样,一个学生如果根本不具备数学想象力,要把数学学好那也是不可能的。正如前苏联著名数学家A.H.柯尔莫戈洛夫所指出的:“只要有可能,数学家总是尽力把他们正在研究的问题从几何上视觉化。”因此,随着计算机多媒体的出现和飞速发展,在网络技术广泛应用于各个领域的同时,也给学校教育带来了一场深刻的变革──用计算机辅助教学,改善人们的认知环境──越来越受到重视。从国外引进的教育软件《几何画板》以其学习入门容易和操作简单的优点及其强大的图形和图象功能、方便的动画功能被国内许多数学教师看好,并已成为制作中学数学课件的主要创作平台之一。那么,《几何画板》在高中数学教学中有哪些应用呢?作为一名高中数学教师笔者就此谈几点体会:
一、《几何画板》在高中代数教学中的应用
函数”是中学数学中最基本、最重要的概念,它的概念和思维方法渗透在高中数学的各个部分;同时,函数是以运动变化的观点对现实世界数量关系的一种刻划,这又决定了它是对学生进行素质教育的重要材料。就如华罗庚所说:“数缺形少直观,形缺数难入微。”函数的两种表达方式──解析式和图象──之间常常需要对照(如研究函数的单调性、讨论方程或不等式的解的情况、比较指数函数和对数函数图象之间的关系等)。为了解决数形结合的问题,在有关函数的传统教学中多以教师手工绘图,但手工绘图有不精确、速度慢的弊端;应用几何画板快速直观的显示及变化功能则可以克服上述弊端,大大提高课堂效率,进而起到事倍功半的效果。
具体说来,可以用《几何画板》根据函数的解析式快速作出函数的图象,并且可以在同一个坐标系中作出多个函数的图象,如在同一个直角坐标系中作出函数y2x和y12的图象,比较图象的形状和位置,归纳指数函数的性质;还可以作出含有若干参数的函数图象,当参数变化时函数图象也相应地变化,如在讲函数y=Asin(ωx+φ)的图象时,传统教学只能将A、ω、φ代入有限个值,观察各种情况时的函数图象之间的关系;利用《几何画板》则可以以线段b、T的长度和A点到x轴的距离为参数作图(如图1),当拖动两条线段的某一端点(即改变两条线段的长度)时分别改变三角函数的首相和周期,拖动点A则改变其振幅,这样在教学时既快速灵活,又不失一般性。
《几何画板》在高中代数的其他方面也有很多用途。例如,借助于图形对不等式的一些性质、定理和解法进行直观分析──由“半径不小于半弦”证明不等式“a+b≥2(a、b∈R+)等;再比如,讲解数列的极限的概念时,作出数列an=10-n的图形(即作出一个由离散点组成的函数图象),观察曲线的变化趋势,并利用《几何画板》的制表功能以“项数、这一项的值、这一项与0的绝对值”列表,帮助学生直观地理解这一较难的概念。
二、《几何画板》在立体几何教学中的应用
立体几何是在学生已有的平面图形知识的基础上讨论空间图形的性质;它所用的研究方法是以公理为基础,直接依据图形的点、线、面的关系来研究图形的性质。从平面图形到空间图形,从平面观念过渡到立体观念,无疑是认识上的一次飞跃。初学立体几何时,大多数学生不具备丰富的空间想象的能力及较强的平面与空间图形的转化能力,主要原因在于人们是依靠对二维平面图形的直观来感知和想象三维空间图形的,而二维平面图形不可能成为三维空间图形的真实写照,平面上绘出的立体图形受其视角的影响,难于综观全局,其空间形式具有很大的抽象性。如两条互相垂直的直线不一定画成交角为直角的两条直线;正方体的各面不能都画成正方形等。这样一来,学生不得不根据歪曲真象的图形去想象真实情况,这便给学生认识立体几何图形增加了困难。而应用《几何画板》将图形动起来,就可以使图形中各元素之间的位置关系和度量关系惟妙惟肖,使学生x 2 从各个不同的角度去观察图形。这样,不仅可以帮助学生理解和接受立体几何知识,还可以让学生的想象力和创造力得到充分发挥。
像在讲二面角的定义时(如图2),当拖动点A时,点A所在的半平面也随之转动,即改变二面角的大小,图形的直观地变动有利于帮助学生建立空间观念和空间想象力;在讲棱台的概念时,可以演示由棱锥分割成棱台的过程(如图3),更可以让棱锥和棱台都转动起来,使学生在直观掌握棱台的定义,并通过棱台与棱锥的关系由棱锥的性质得出棱台的性质的同时,让学生欣赏到数学的美,激发学生学习数学的兴趣;在讲锥体的体积时,可以演示将三棱柱分割成三个体积相等的三棱锥的过程(如图4),既避免了学生空洞的想象而难以理解,又锻炼了学生用分割几何体的方法解决问题的能力;在用祖恒原理推导球的体积时,运用动画和轨迹功能作图5,当拖动点O时,平行于桌面的平面截球和柱锥所得截面也相应地变动,直观美丽的画面在学生学得知识的同时,给人以美的感受,创建一个轻松、乐学的氛围。
三、《几何画板》在平面解析几何教学中的应用
平面解析几何是用代数方法来研究几何问题的一门数学学科,它研究的主要问题,即它的基本思想和基本方法是:根据已知条件,选择适当的坐标系,借助形和数的对应关系,求出表示平面曲线的方程,把形的问题转化为数来研究;再通过方程,研究平面曲线的性质,把数的研究转化为形来讨论。而曲线中各几何量受各种因素的影响而变化,导致点、线按不同的方式作运动,曲线和方程的对应关系比较抽象,学生不易理解,显而易见,展示几何图形变形与运动的整体过程在解析几何教学中是非常重要的。这样,《几何画板》又以其极强的运算功能和图形图象功能在解析几何的教与学中大显身手。如它能作出各种形式的方程(普通方程、参数方程、极坐标方程)的曲线;能对动态的对象进行“追踪”,并显示该对象的“轨迹”;能通过拖动某一对象(如点、线)观察整个图形的变化来研究两个或两个以上曲线的位置关系。
具体地说,比如在讲平行直线系y=x+b或中心直线系y=kx+2时,如图6所示,分别拖动图(1)中的点A和图(2)中的点B时,可以相应的看到一组斜率为1的平行直线和过定点(0,2)的一组直线(不包括y轴)。再比如在讲椭圆的定义时,可以由“到两定点F1、F2的距离之和为定值的点的轨迹”入手──如图7,令线段AB的长为“定值”,在线段AB上取一点E,分别以F1为圆心、AE的长为半径和以F2为圆心、AE的长为半径作圆,则两圆的交点轨迹即满足要求。先让学生猜测这样的点的轨迹是什么图形,学生各抒己见之后,老师演示图7(1),学生豁然开朗:“原来是椭圆”。这时老师用鼠标拖动点B(即改变线
段AB的长),使得|AB|=|F1F2|,如图7(2),满足条件的点的轨迹变成了一条线段F1F2,学生开始谨慎起来并认真思索,不难得出图7(3)(|AB|<|F1F2|时)的情形。经过这个过程,学生不仅能很深刻地掌握椭圆的概念,也锻炼了其思维的严密性。
综上所述,使用《几何画板》进行数学教学,通过具体的感性的信息呈现,能给学生留下更为深刻的印象,使学生不是把数学作为单纯的知识去理解它,而是能够更有实感的去把握它。这样,既能激发学生的情感、培养学生的兴趣,又能大大提高课堂效率。
第四篇:浅谈几何画板在初中数学教学中的几点应用
浅谈几何画板在初中数学教学中的几点应用
澄迈思源实验学校 罗海文
前言:随着新课改的实施和“减负增效”工作的深入开展,课堂教学的单一化、程式化势必成为学生智力开发、学生创新精神和实践能力培养的绊脚石。教学手段及教学方法的改革势在必行,积极有效地采用先进的手段和技术, 必然会推动课堂教学结构、教学思想以及教学理论体系的改革与发展。数学这门课程,作为自然科学的基础学科,学生学得好与坏,将直接影响学生素质的提高,因此作为数学教师必须在思想观念、教学方式、教学手段等方面都要发生深刻的变革,多媒体计算机在数学教学中的应用,其教学手段的直观性,内容的丰富性,特别是在许多无法用实物教学的课程中起着无可替代的作用。它能极大的激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛;便于多方位地提高学习效果;在数学教学中能克服许多常规教学中无法解决的困难;便于增加课堂的容量,提高课堂效率。
摘要:当我们从数学的本质特点和学生的认知特点出发,运用“几何画板”这种工具,通过数学实验这种教与学的方式,去影响学生数学认知结构的意义建构,帮助学生本质地理解数学,培养学生的数学精神、发现与创新能力时,我们就把握住了数学教育的时代性和科学性。
关键字:几何画板 数形结合 数学思想方法 数学规律 兴趣
面向新标准新教材的课件设计与制作首当其冲是课件设计理念的转变,几何画板具有很强大的动态教学演示功能,是我们数学教师制作课件的首选工具,它不仅是一个教学工具,更是一个学生用来学习数学(特别是几何)的有用的学习工具。应用几何画板可以把教师的“教”与学生的“学”有机的结合起来,它可以让我们在课堂上让学生充分活动起来,课堂气氛活跃起来,使学生真正成为学习的主人,让我们教师真正成为教学的引导者。下面结合我在数学教学中的一些实践,就数学软件中的几何画板在初中数学教学实践中的几个方面的应用谈谈我的一些体会和看法。
一、实现数形结合
华罗庚说:“数缺形少直观,形缺数难入微。”函数的两种表达方式解析式和图象之间常常需要对照。为了解决数形结合的问题,在有关函数的传统教学中多以教师手工绘图,但手工绘图有不精确、速度慢的弊端;应用几何画板快速直观的显示及变化功能则可以克服上述弊端,大大提高课堂效率,进而起到事倍功半的效果。
例如,我们在讲述二次函数的应用时,就涉及到利用二次函数的图象解一元二次方程的解,从而实现函数与方程这两种数学模式之间的互相转换。二次函数yx2x1的图象与x轴交点的横坐标x1,x2就是一元二次方程x2x10的两个根。在其探究活动中,本人采用如下教学设计进行探究:
问题1:x2x10的解可以看做抛物线yx2x1和直线y=0交点的横坐标,如果方程变形成x2x1,那么方程的解也可以看成怎样的两个函数的交点的横坐标?
教师演示:利用几何画板快速作出二次函数yx2和一次函数yx1的图象,找出它们的两个交点A、B,再利用菜单栏中的度量工具,计算出两点的横坐标,让学生深深感受到几何画板的方便、快捷。问题2:如果方程变形成x2x1,那么方程的又可以看成哪两个函数图象的交点的横坐标?
教师演示:利用几何画板快速作出抛物线yx2x和直线y=1的图象,找出它们的两个交点A、B,再利用菜单栏中的度量工具,计算出两点的横坐标。
教学实践表明:利用几何画板画二次函数图象求一元二次方程的解,真正意义上实现了函数和方程两种模式之间的转换,传统教学是不能做到这一点的。因为在以往的教学中,虽然画出了有关函数的图象及交点,但对于求交点的横坐标,它的本质还是在利用求根公式解一元二次方程。
二、揭示几何规律
作为教材的课本一般都是直截了当的给出了发现的结果。圆周角的定理也不例外,隐去了数学家们曲折的探索、分析、归纳、猜想等发现过程。作为教师、如何通过自己的教学设计,再现这一过程,引导学生参与知识的探讨与发现活动,培养学生正确、科学的思维方式,运用基本的数学思想方法研究问题。因为具体的数学知识随着时间的推移可能会遗忘,而这些数学思想方法学生将会终身受益,本人引导学生自己发现圆周角定理的教学设计如下:
引导1:在圆心角的学习中,我们知道一条弧确定一个圆心角,即“一弧对一角”,对于圆周角,一条弧所对的圆周角有多少个呢?
教师演示:演示弧AB 所对的圆周角有多少个,先同时选定边AC和BC,在显示菜单中设为“追踪对象”,拖动顶点C在弧ACB上运动,瞬间即形成了无数个圆周角,给学生以强烈的视觉冲击,这是传统教学手段所不能达到的效果。同时可看到,不论C 运动到什么位置,始终构成AB所对的一个圆周角。
引导2:上面的演示说明了一条弧所对的圆周角有无数个,由于它们顶点的变化,这些角的形状与位置也随着变化,它们的大小是怎样的关系呢?
教师演示:在几何画板中依次选定A、C、B,在度量菜单中选择“角度”,然后拖动点C,可以发现∠ACB的角度始终没有变化。通过以上演示观察,启发学生得出猜想:同弧所对的圆周角相等。
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”,是推动人们去寻求知识、探索真理的一种精神力量。尤其在数学课堂教学中,激发学生的学习兴趣,使他们由厌学、苦学变为喜学、乐学,更为重要。“好奇”是学生的天性,他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣,要激发学生学习数学的积极性,就必须满足他们这些需求。在数学几何教学中,运用几何画板辅助教学,可以为学生创设丰富多彩的教学情境,增设疑问,巧设悬念,引发学生的好奇心,激发他们学习数学的兴趣。使学生积极配合课堂教学,主动参与教学过程,从而提高学习效率。
总之,几何画板能准确、动态地表达数学问题,它所提供的多种方法可以帮助教师进行形象直观地教学,也可以让学生在教师做好的图形上能直观形象且动态地进行数学探讨,能极大地增强学生的学习兴趣。但由于构造图形需准确把握图形的性质及图形中各元素间的内在联系和数学规律及数学定理,因此它适合于教师在教学中使用来构图引导学生探索图形的性质以及数学规律,而不适合学生进行独立地构图探索。
第五篇:超级画板在初中几何教学中的应用
超级画板在初中几何教学中的应用
[摘 要] 超级画板辅助教学主要体现在优越的图形工具中,可用其代替部分传统教具,而它的动画功能可以让静止的图形动起来,体现直观的效果,也易于去验证猜想和探究,帮助学生直接理解动态过程,使学生养成以动态的观点思考静态图形的学习方法.[关键词] 超级画板;课堂教学;平面几何;直观;动态
前言
在知识爆炸的今天,信息技术的飞速发展广泛而深刻地影响着社会每一个领域的发展.在教育中,信息技术辅助教学也变得尤为重要.超级画板是一款优秀的数学教学软件,相比传统的数学教学,它具有诸多优势,如智能画笔作图、动态测量、图形变化等功能,能有效辅助教师进行课堂教学.在传统的平面几何教学中,常常是用粉笔借助直尺、圆规、量角器等教学测量工具在黑板上作图.我国现在提倡用信息技术辅助教学,以提高教学效率,而超级画板就能有效、方便地进行平面作图.(一)基本特色
超级画板画图最基本的就是用鼠标以点带线画图,点与点间默认以直线段连接,这能使教师轻松完成普通的多边形作图.而对于特殊图形,超级画板提供了一系列具有特殊性质的图形,如正多边形、等腰梯形、已知原点和半径的圆等,避免了特殊图形传统作图的诸多不便.如用笔画等腰梯形得用直尺辅助三角板进行平移,要先画出两条平行线,再用刻度尺准确地截取出两条线段作为等腰梯形的上下底,但是超级画板作图只需简单的两步:任取三点,依次选中这三点并点击“等腰梯形”,便可完成标准等腰梯形的作图.此外,传统作图在画含有特定角的多边形时需要量角器的辅助才能实现,而在画板中只需通过线绕点旋转的功能就能轻松完成.(二)图形易于“修改”
传统的作图大部分是画于黑板和纸上,这两种载体都有一个共同的弊端:不易于修改,特别是绘制较为复杂的图形和辅助线时,有诸多不便.超级画板除了可以删除不必要的点和线之外,还能隐藏一些暂时无用的点和线,待需要时再显示.这样的切换在教师的合理运用下可以一步步引导学生思考和探究,避免教师用传统方法改动图形时浪费时间导致学生思路中断的问题.超级画板可以在不改变图形结构的条件下利用放大和缩小的功能对原图形进行调节,避免因图形大小不适而需重新作图的问题.此外,它还能通过对线段进行不同层次的加粗和着色、对角进行标注等来突出题目条件,便于学生思考.(三)代替部分传统教具
教具是教师辅助教学的用具,教师根据需要使用教具,能够激发学生的学习兴趣,突出教学重难点,发展学生创新思维力,有效提高教学质量和效率.但是传统的数学教具常是由纸等材料直接制作的,这类教具不利于保存,通常为一次性用品.这种教具制作过程有时很复杂,且浪费精力和资源,超级画板能通过动画的制作模拟教具来代替部分传统教具.如图形关于对称轴的翻折过程,如图1所示;中心对称图形的旋转过程,如图2所示.超级画板除了能代替此类教具,还能代替其他教具,如数学绘图板,它比传统的绘图板便于携带,作图更精准,功能更强大,如图3所示.(四)易于探究、猜想
含变量的问题一般都比较抽象,学生难以想象出由自变量变化而引发的应变量的变化.虽然教师能画出变化过程中关键部分的图形,但不能展示出它的整个过程.超级画板中的变量尺能帮助教师展示出由自变量变化引起的图形变化过程,这样的全程展示可以让学生发现与所求问题最符合的情况,进而得出合理的猜想,从而解决问题.此外,超级画板能制作关于变量的探究模型,如变量尺和半径圆相结合,作出两个由变量尺控制半径的圆,组成圆与圆之间关系的探究模型,如图4~6所示.说明
(一)直观教学手段
直观教学手段是指根据教学需要对图形进行艺术加工,主要形式有:(1)用不同颜色、不同方式对图形进行标注涂色;(2)图形的隐藏和显示;(3)图形的动画效果.这些手段用传统的粉笔和黑板是不容易实现的,如果是借用超级画板,就大大降低了对图形进行加工的难度.下面借助以下案例介绍超级画板在直观教学中的应用.(二)具体实例
1.三角形的内角和验证
三角形内角和的验证主要是运用割补法使其三个内角拼成一个平角,如图7~10所示.上述几种情形展示的均是针对一个三角形的内角和问题,利用超级画板可以进行多种多样的说明,只是思考的角度和方式不同,都有自身的限制条件,在限制条件成立的情况下,可以根据数学软件直观地解决问题.2.其他四边形的性质
对于平行四边形的一系列性质,如对边平行且相等,我们可以对平行四边形的边进行着色,把对边设置为相同颜色,如图11所示;对角线互相平分,把边所在的三角形填充为不同的颜色,把面积相等的三角形进行填充,如图12所示.这两种方法明显比用黑板和粉笔的效率高且表示得清晰.3.解题案例
例1 如图13,△ABD,△AEC都是等边三角形,求证BC=DE.这是三角形全等问题,但是需求证的两条边所在的三角形不是独立存在的,要求?C的两个三角形有交叉部分.想快速完成证明,首先要将两个三角形抽象出来,我们通过不同颜色的填充将所要求证的三角形直观地表示出来,如图14,逐步寻找三角形全等的条件,然后利用已知条件,得到边角边(SAS)证明问题.例2 如图15,B,C,D在同一直线上,△ABC,△ECD为等边三角形,连接AD,EB交于点H.(1)求证:AD=EB ;(2)求∠AHB的度数.两个等边三角形构成了一个其他平面图形,在此基础上构建了两个三角形全等,为了直观明确到两个三角形全等,利用不同颜色来填充,将需要证明的图形区别出来,如图16,从而利用已知条件解决问题.例3 如图17,已知,正方形CEFG的边长为4,四边形ABCD为正方形,且点B,C,E在一条直线上,连接AG,GE,AE,求三角形AGE的面积.本题是考查三角形面积,倘若知道三角形的底和高,就很容易求解三角形的面积,但是此题三角形的高是没有直接给出的,所以借用超级画板的辅助,将问题图形在超级画板上演示,如图18,找到了要求解的三角形面积等于大正方形的一半,见图19.例4 如图20,求证多边形中,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°.方法一:观察图知,多边形5个内角的和刚好和三角形内角和相等,为180°,根据三角形外角的性质(三角形的任意一外角等于与它不相邻的两个内角之和),将多边形其中的四个内角之和转换为三角形的两个外角之和,如图
21、图22,①在△AEI中,∠A+∠E=∠DIA,②在△BCJ中,∠B+∠C=∠DJB,如图23,所以∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=∠A+∠DJB+∠DIA=180°.方法二:如图24,作辅助线,连接CD,在△ECD中,∠E+∠ECD+∠EDC=180°,如图25,又对顶角相等,所以∠HCD+∠HDC=∠HBA+∠HAB,所以∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=∠ECD+∠EDC+∠E=180°.4.图形的动态动画效果
(1)勾股定理的验证
如图26,以Rt△AFC的直角边和斜边为边长的三个正方形,因为正方形是特殊的平行四边形,因而可以将正方形的面积转换为平行四边形来计算,如图
27、图28三个正方形可以视为同底等高的平行四边形,如图29,将大正方形朝原点方向平移,最后两个平行四边形的面积就视为大正方形的面积.(2)正方体展开图
如图30是一个正方体,如图
31、图32用具体的动画展示,帮助学习者完成展开图形的理解.立体图形的三视图是一个学习的难点,借用超级画板辅助立体图形的展开,能帮助学生更好地理解三视图.(三)超级画板的使用策略
1.在学习四边形时,从学生熟悉的三角形入手,降低知识的难度.例如一个平行四边形就可以分为几个三角形,根据三角形的平行线的性质推导平行四边形及特殊的平行四边形的某些特点.2.利用学生身边的问题创设问题情境,降低对新知识的陌生感,引发学生共鸣.3.通过三角形的知识和以前学习过的知识内容,进行新旧知识的衔接过渡,降低学生对新知识的认知难度.数学教学中有些重要内容、方法、思想需要学生经历较长的认识过程,逐步理解和掌握,如数形结合、逻辑推理、模型思想等.因此,教材呈现相应的教学内容与思想时,应根据学生的年龄特征和知识积累,在遵循科学的前提下,采用一目了然、显而易见的教学方法.直观教学在深度、?V度等方面的直观性都有实质的变化,体现出明显的阶段性要求.九年义务教育阶段的学生对数学概念和问题的理解能力普遍较弱,学生的认知能力也各不相同,有个别差异,因此用超级画板的辅助,能使学生在平面几何方面有较清晰的认识和理解.所以教师除了把相应的知识概念及时渗透给学生,培养学生对抽象事物空间想象的能力以外,还要充分利用好超级画板辅助教学,让学生对知识的理解更加牢固,并将知识运用到生活.