摘 要: 越來越豐富的數(shù)學(xué)教學(xué)素材被運用到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,數(shù)學(xué)教師們可根據(jù)需要靈活選擇,使抽象的教學(xué)內(nèi)容更“動態(tài)”,更“可視”。本文就幾何畫板在平面幾何中的使用做了簡要的介紹。
關(guān)鍵詞: 《幾何畫板》 數(shù)學(xué)課堂 趣味性
最近學(xué)生在學(xué)習(xí)平面幾何的內(nèi)容,我覺得利用幾何畫板繪圖輔助數(shù)學(xué)教學(xué),有著傳統(tǒng)尺規(guī)所無法比擬的優(yōu)越性,它能讓數(shù)學(xué)課堂更生動有趣,那些有著動態(tài)效果的圖像更能讓學(xué)生清楚地看清事物的本質(zhì),激發(fā)學(xué)生探究的樂趣。教學(xué)實踐表明,學(xué)生如果對數(shù)學(xué)知識充滿好奇心,就會主動探究學(xué)習(xí)。因此在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,我們要把握時機(jī),展示生動的畫圖,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)知識中愉快地探索。
一、在幾何畫板中畫圖,能有效地樹立學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的作圖觀,激發(fā)學(xué)生探索的樂趣。
我們在教學(xué)中不應(yīng)該將知識生硬地填塞給學(xué)生,這會使學(xué)生產(chǎn)生厭煩。為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在學(xué)習(xí)完橢圓的第一定義后,我們可以要求學(xué)生利用橢圓的定義,自己設(shè)計一種方法,在幾何畫板中畫出橢圓。學(xué)生會思考如何運用學(xué)過的知識來畫出橢圓,結(jié)果就出現(xiàn)了多種在幾何畫板中畫橢圓的方法,學(xué)生也從中得到了探索的樂趣。其中比較新穎的畫法如圖1:①先畫一個圓,圓心定義為F,在圓內(nèi)取一個點F,在圓上取一個點K;②連接KF,構(gòu)造KF的中點,同時選取中點和線段KF構(gòu)造垂線;③連接KF與KF的中垂線交于點P,在拖動K點時,P點是隨之運動的;④選擇K點,選擇P點,在構(gòu)造中選擇構(gòu)造P和K的軌跡。這樣一個橢圓就完成了。
這種畫圖方法考查了學(xué)生對橢圓第一定義的認(rèn)識,還要動腦筋思考如何構(gòu)造橢圓第一定義的方法。用幾何畫板畫橢圓、雙曲線這樣的圖形時,在數(shù)學(xué)教學(xué)上的優(yōu)越性是十分明顯的。
二、在幾何畫板中可構(gòu)造“動態(tài)的幾何圖形”。
例如:已知外接圓圓心為O,AF為一直徑,過O作AB,AC的平行線與過點B、C的切線分別交于點D、E,求證:D、E、F三點共線。
這個題目如果直接做,同學(xué)們會覺得比較困難,無從下手。但是,如果我們在幾何畫板中,根據(jù)題目要求作出圖形后,如圖2,在幾何畫板的界面中拖動A點,發(fā)現(xiàn)D、E、F三點共線,同樣拖動B點或C點,D、E、F三點還是共線的。在拖動的過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)D、E、F三點共線的原因,就是AF⊥DE,并且DE就是⊙O的切線,這樣學(xué)生就有了證明的方向,這是在傳統(tǒng)尺規(guī)作圖中所不能展現(xiàn)的。
三、利用動點軌跡的圖像,探索題目的結(jié)論。
動圓圓心的軌跡是中學(xué)數(shù)學(xué)研究中的一個重點,但是在傳統(tǒng)的教學(xué)中很難呈現(xiàn)出動圓圓心的運動軌跡,為了使學(xué)生能得到形象的動點軌跡圖像,從而刺激學(xué)生的求知欲,達(dá)到有效教學(xué)的目的,我們可在課堂上用幾何畫板構(gòu)造動圓的圓心軌跡(如圖3)。例如:設(shè)O,O分別為兩定圓的圓心,圓O與圓O,O都相切,求圓心O的軌跡。在學(xué)習(xí)的過程中,同學(xué)們可根據(jù)定義得出動圓圓心O到兩定點O,O的距離之差為定值,(小于兩圓心OO間距離),顯然符合雙曲線的定義。我們可通過幾何畫板畫出圖像,更直觀地讓學(xué)生看清楚這個過程,從而加深學(xué)生的理解。當(dāng)然為了構(gòu)造這個圖形,我們可以這樣來做。第一步,畫出圓O,O。若動圓與圓O,O分別切于點G,E,則OG,OE的交點便是動圓的圓心。第二步,在圓O上任取一點E為動圓與圓O外切的切點,作OF∥OE交圓O于點F。第三步,連接直線EF交圓O于點G,射線OG交OE于點O,由于OF=OG,根據(jù)OF∥OE,可得OE=OG,所以,G也在圓O上,G就是圓O與圓O的切點。第四步,依次選中點E,O,單擊“構(gòu)造——軌跡”,即可得圓心O的軌跡如圖所示。同學(xué)們由圖像可以清楚看到,動圓的圓心軌跡為雙曲線的一支。
另外,幾何畫板還可以在直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=f(x)的圖像。這種作圖方法,可在幾何畫板中直接建立直角坐標(biāo)系,在x軸上取一個點,測算出這個點的橫坐標(biāo)為x,通過計算得出對應(yīng)的y值,然后根據(jù)x、y值畫點,這個點的軌跡就是函數(shù)y=f(x)的圖像。利用同樣的原理,可以作出各種復(fù)雜函數(shù)的圖像。
其他一些用途還有,幾何畫板中還可以做出簡單的動畫,使圖像看起來更生動美觀。在幾何畫板中創(chuàng)建新的幾何對象時,使用腳本工具可以大大簡化作圖過程,提高工作效率。在PowerPoint中還可以調(diào)用《幾何畫板》,使得《幾何畫板》的運用更加廣泛。
現(xiàn)代數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的特點是:具有很強(qiáng)的邏輯性和系統(tǒng)性,以及高度的抽象性和概括性?!稁缀萎嫲濉纺芑o態(tài)為動態(tài),化抽象為具體,能夠寓趣味性、技巧性和知識性于一體,是傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段所無法代替的,具有強(qiáng)大的生命力,這些都深深地吸引著我,讓我去不斷學(xué)習(xí)和探索。一堂數(shù)學(xué)課成功與否,關(guān)鍵是要看學(xué)生是否學(xué)到了有價值的數(shù)學(xué),是否在知識、能力和情感態(tài)度等方面都得到發(fā)展,是否體驗了探索與創(chuàng)造的快樂,是否樂于接受新知識。數(shù)學(xué)教師的不斷努力,都是為了讓數(shù)學(xué)成為一門生動活潑的學(xué)科,為了給學(xué)生呈現(xiàn)一堂堂精彩的數(shù)學(xué)課。
參考文獻(xiàn):
?。?]沈柏英.信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合.