一、問題的提出
現(xiàn)代信息技術(shù)為數(shù)學(xué)課程改革提供了切實可行的工具,營造了新的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。然而,數(shù)學(xué)學(xué)科的自身特點不可能在課堂上大量引入影視和音樂,數(shù)學(xué)是集嚴(yán)密性、邏輯性、精確性、創(chuàng)造性和想象力于一身的科學(xué),數(shù)學(xué)教師的作圖、證明、解題的過程是一個不可缺少示范的教學(xué)過程。隨著信息技術(shù)普及的速度不斷加快,計算機(jī)技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合是擺在所有教師的新課題。
二、“幾何畫板”與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的實踐
1.利用“幾何畫板”輔助教師講授基本概念,幫助學(xué)生理解概念本質(zhì)
概念是一事物區(qū)別于其他事物的本質(zhì)屬性。數(shù)學(xué)概念是對現(xiàn)實世界中事物的數(shù)量關(guān)系和物質(zhì)形態(tài)在質(zhì)上的抽象和概括,來源于實際生活。因而,圖形成為說明概念的“形態(tài)式”語言。平面幾何教學(xué)難,難在于其抽象性。利用“幾何畫板”來輔助教學(xué),可以帶來“出示圖形更靈活,展現(xiàn)的圖形更豐富、規(guī)范、直觀”等諸多好處。
對“一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的性質(zhì)”的學(xué)習(xí),利用“幾何畫板”彌補(bǔ)了描點法畫圖像只能由有限個點來猜測圖像形狀的弱點。通過課件演示,學(xué)生清楚地看到了直線的形成過程,印象十分深刻。通過上下來回拖動圖中的k、b兩點,學(xué)生便能清楚歸納出一次函數(shù)的性質(zhì)。
2.利用“幾何畫板”動態(tài)展示教學(xué)內(nèi)容或數(shù)學(xué)問題,把抽象的數(shù)學(xué)教學(xué)變得形象、直觀
用“幾何畫板”動態(tài)展示教學(xué)內(nèi)容或數(shù)學(xué)問題,能夠化抽象為具體,化具體為形象,使教學(xué)更加直觀、生動。如在三角形中位線教學(xué)中,對四邊形各邊中點所圍成的四邊形是特殊的四邊形,且與原四邊形對角線的有一定關(guān)系這一問題的理解,情況較多。用幾何畫板軟件制作動畫演示效果,學(xué)生對四邊形ABCD的變化過程中四邊形EFGH的特征能直觀感受到,并且印象深刻,效果比教師簡單把結(jié)論教給學(xué)生或反復(fù)畫圖來說明都好。
3.利用“幾何畫板”作為揭示問題本質(zhì)、驗證問題的技術(shù)平臺
(1)為學(xué)生驗證問題搭建技術(shù)平臺,讓“幾何畫板”變?yōu)椤皩嶒炇摇?。在解決數(shù)學(xué)問題時,常常會因為問題本身的抽象性和推理的復(fù)雜性,思考很久都未能把問題證明出來。此時,對問題產(chǎn)生質(zhì)疑和對問題正確性進(jìn)行驗證是一件很有欲望去做的事。
(2)揭示隱含條件,使“幾何畫板”成為“檢驗器”。已知半徑為9的圓有一內(nèi)接等腰三角形ABC,底邊BC上的高AD與一腰之和為20,試求AD的長。學(xué)生在解此題時,常常得出AD=50>直徑18的錯誤結(jié)論,由于學(xué)生沒有注意題目包含的隱含條件而造成失根。
(3)揭示知識內(nèi)在本質(zhì),為學(xué)生體驗知識間關(guān)系提供“活動場”。靜態(tài)的圖形使原本相互聯(lián)系的知識割裂,失去了知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生只會注意事物的局部而忽略了整體關(guān)系?!皫缀萎嫲濉蹦軇討B(tài)展示問題的特點,可以改進(jìn)靜態(tài)圖形的這一缺點。
4.利用“幾何畫板”,讓學(xué)生自主開展課外“研究數(shù)學(xué)”的活動
“幾何畫板”是一個動態(tài)討論問題的工具,對發(fā)展學(xué)生的思維能力、開發(fā)智力有著不可忽視的作用,用“幾何畫板”探求未知的結(jié)論,可以開闊思路,從而找到解決數(shù)學(xué)問題的方法。
例如中考題,在邊長為a的正方形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,正方形OFEG與邊BC、CD相交于點N、M,求四邊形ONCM的面積。該問題解決關(guān)鍵在于得出四邊形ONCM的面積與三角形OBC的面積相等,引導(dǎo)學(xué)生注意四邊形OFEG的運動特征,讓學(xué)生應(yīng)用“幾何畫板”的動畫特征,轉(zhuǎn)動正方形OFEG,觀察四邊形ONCM面積的變化,從而探究出S四邊形ONCM=S△OBC的結(jié)論。
直線AB經(jīng)過⊙O的圓心,且與⊙O相交于A、B兩點,點C在⊙O上,且∠AOC=30°,點P是直線AB上的一個動點(與點O不重合),直線PC與⊙O相交于點Q,是否存在點P,使得QP=QO,如果存在,那么這樣的點P共有幾個?并相應(yīng)求出∠OCP的大?。蝗绻淮嬖?,說明理由。
問題中的點P是一個運動的點,在解題過程中學(xué)生對這類點的處理往往束手無策,利用《幾何畫板》讓學(xué)生自己動手操作,移動P點,觀察圖形的變化,問題便迎刃而解。
5.一題多變,發(fā)展空間觀念,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維
幾何規(guī)律就是在不斷變化的圖形中存在某種不變的性質(zhì)?!皫缀萎嫲濉彼龅膱D形是動態(tài)的,可以在條件變動的情況下保持原來設(shè)定的幾何關(guān)系不變,這也是幾何畫板的精彩之處。
在幾何畫板上展示一道習(xí)題:若⊙O1與⊙O2外切子點A,BC是兩圓的公切線,B、C為切點,則AB垂直于AC。若在幾何畫板上拖動圓心O2,減少O2的半徑,就可以將原題改成:⊙O1與⊙O2外離,BC是兩圓的一條公切線,B、C為切點,連心線O1O2分別交⊙O1、⊙O2于N、M,設(shè)BN與CM的延長線交于點A,試問直線AB與AC垂直嗎?若在幾何畫板上拖動圓心O2,增大⊙O2的半徑,就將原題改為:⊙O1與⊙O2相交,BC是兩圓的一條公切線,B、C為切點,連心線O1O2分別交⊙O1、⊙O2于N、M,連接BN與CM,交點A,試問直線AB與AC垂直嗎?
三、關(guān)于“幾何畫板”與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的幾點體會
通過這幾年的教學(xué)實踐,對如何將計算機(jī)技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)的結(jié)合,有了一定的認(rèn)識。深深地感覺到要達(dá)到“課程整合”的目的,將計算機(jī)技術(shù)融合到數(shù)學(xué)教學(xué)中,成為教學(xué)的有機(jī)組成部分,要求教師不僅要熟練掌握技術(shù)手段,了解計算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢和局限性,更重要的是要深刻了解教育的本質(zhì),了解本學(xué)科教學(xué)的教學(xué)目的,了解傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點和局限性,結(jié)合技術(shù)所提供的能力選擇最佳組合,更好地進(jìn)行教學(xué)活動。
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(作者單位 廣西壯族自治區(qū)南寧市第二中學(xué))