【摘 要】隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展,多媒體教學(xué)被大家大力推廣,同時也有利于解決幾何知識中所遇到的問題,就像“幾何畫板”為我們創(chuàng)設(shè)了一個理想的數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境,給我們搭建了一個很好的教學(xué)平臺,提供豐富而又便捷的功能可供我們使用,可以讓我們隨心所欲的畫出想要的圖形,將抽象而又深奧的數(shù)學(xué)知識具體化,而且操作又簡單,那么“幾何畫板”到底在我們的高中數(shù)學(xué)課堂能給我們帶來多大的幫助呢?
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 幾何畫板 應(yīng)用
一、幾何畫板在解析幾何教學(xué)中的應(yīng)用
平面解析幾何是用代數(shù)方法來研究幾何問題的一門數(shù)學(xué)學(xué)科,它研究的主要問題,即它的基本思想和基本方法是:根據(jù)已知條件,選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,借助形和數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,求出表示平面曲線的方程,把形的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)來研究;再通過方程,研究平面曲線的性質(zhì),把數(shù)的研究轉(zhuǎn)化為形來討論。而曲線中各幾何量受各種因素的影響而變化,導(dǎo)致點(diǎn)、線按不同的方式作運(yùn)動,曲線和方程的對應(yīng)關(guān)系比較抽象,學(xué)生不易理解,顯而易見,展示幾何圖形變形與運(yùn)動的整體過程在解析幾何教學(xué)中是非常重要的。這樣,《幾何畫板》又以其極強(qiáng)的運(yùn)算功能和圖形圖像功能在解析幾何的教與學(xué)中大顯身手。如它能作出各種形式的方程(普通方程、參數(shù)方程、極坐標(biāo)方程)的曲線;能對動態(tài)的對象進(jìn)行“追蹤”,并顯示該對象的“軌跡”;能通過拖動某一對象(如點(diǎn)、線)觀察整個圖形的變化來研究兩個或兩個以上曲線的位置關(guān)系。
具體地說,比如在講平行直線系y=x+b或中心直線系y=kx+2時,分別拖動中的點(diǎn)A的點(diǎn)B時,可以相應(yīng)的看到一組斜率為1的平行直線和過定點(diǎn)(0,2)的一組直線(不包括y軸)。再比如在講橢圓的定義時,可以由“到兩定點(diǎn)F1、F2的距離之和為定值的點(diǎn)的軌跡”入手,令線段AB的長為“定值”,在線段AB上取一點(diǎn)E,分別以F1為圓心、AE的長為半徑和以F2為圓心、AE的長為半徑作圓,則兩圓的交點(diǎn)軌跡即滿足要求。先讓學(xué)生猜測這樣的點(diǎn)的軌跡是什么圖形,學(xué)生各抒己見之后,學(xué)生豁然開朗:“原來是橢圓”。這時老師用鼠標(biāo)拖動點(diǎn)B(即改變線段AB的長),滿足條件的點(diǎn)的軌跡變成了一條線段F1F2,學(xué)生開始謹(jǐn)慎起來并認(rèn)真思索。經(jīng)過這個過程,學(xué)生不僅能很深刻地掌握橢圓的概念,也鍛煉了其思維的嚴(yán)密性。
二、《幾何畫板》在代數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
函數(shù)是高中的重要知識體系,而函數(shù)又是最基本、最重要的概念,它的概念和思維方法滲透在高中數(shù)學(xué)的各個部分;同時,函數(shù)是以運(yùn)動變化的觀點(diǎn)對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系的一種刻畫,這又決定了它是對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的重要材料。就如華羅庚所說:“數(shù)缺形少直觀,形缺數(shù)難入微?!倍覀兘處熢谶M(jìn)行函數(shù)教學(xué)時,備感頭疼的是函數(shù)的圖像,為了解決數(shù)形結(jié)合的問題,在有關(guān)函數(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)中大多數(shù)老師手工繪圖。傳統(tǒng)的靜態(tài)作圖無法模擬數(shù)學(xué)中的動態(tài)變化,很多時候僅憑想象往往會面臨高度的抽象和可想而不可及的尷尬,甚至?xí)霈F(xiàn)由于想象的不嚴(yán)密而導(dǎo)致的錯誤。幾何畫板的數(shù)學(xué)作圖功能幾乎是為數(shù)學(xué)學(xué)科度身定做的,《幾何畫板》在動態(tài)中保持幾何關(guān)系相對不變的特點(diǎn)以及能將較簡單的作圖和通過定義、構(gòu)造、運(yùn)動和變換的功能能幫助我們模擬一些數(shù)學(xué)變化,進(jìn)一步研究變化過程中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,從而克服上述弊端,大大提高課堂效率,進(jìn)而起到事半功倍的效果。
三、利用《幾何畫板》創(chuàng)設(shè)情境,幫助學(xué)生理解基本概念
“函數(shù)”是中學(xué)數(shù)學(xué)中最重要的概念,它的概念和思維方法滲透在高中數(shù)學(xué)的各個部分;同時,函數(shù)是以運(yùn)動變化的觀點(diǎn)對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系的一種刻劃,這又決定了它是對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的重要材料。就如華羅庚所說:“數(shù)缺形少直觀,形缺數(shù)難入微?!焙瘮?shù)的兩種表達(dá)方式——解析式和圖象——之間常常需要對照(如研究函數(shù)的單調(diào)性、討論方程或不等式的解的情況、比較指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)圖象之間的關(guān)系等)。為了解決數(shù)形結(jié)合的問題,在有關(guān)函數(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)中多數(shù)教師是在課堂上親手畫圖,但通常不夠精確、速度較慢;另一種方式是使用函數(shù)圖象的相關(guān)圖片,雖然夠精準(zhǔn)夠速度,但是缺少過程展示和動態(tài)效果的體現(xiàn)。而應(yīng)用幾何畫板可以同時解決上述兩大問題,它能夠快速直觀的顯示圖象并能展示動態(tài)變化過程的功能,大大提高課堂效率,進(jìn)而起到事倍功半的效果。
實(shí)例1:可以用《幾何畫板》根據(jù)函數(shù)的解析式快速作出函數(shù)的圖象,并可以在同一個坐標(biāo)系中作出多個函數(shù)的圖象,如在同一個直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=x2、y=x3和y=x1/2的圖象,比較各圖象的形狀和位置,歸納冪函數(shù)的性質(zhì)。
實(shí)例2:可以作出含有若干參數(shù)的函數(shù)圖象,當(dāng)參數(shù)變化時函數(shù)圖象也相應(yīng)地變化,如在講函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象時,傳統(tǒng)教學(xué)只能將A、ω、φ代入有限個值,觀察各種情況時的函數(shù)圖象之間的關(guān)系;利用《幾何畫板》則可以以線段q、w的長度和A點(diǎn)到x軸的距離為參數(shù)作圖,當(dāng)拖動兩條線段的某一端點(diǎn)(即改變兩條線段的長度)時分別改變?nèi)呛瘮?shù)的首相和周期,拖動點(diǎn)A則改變其振幅,這樣在教學(xué)時既快速靈活,又不失一般性。
總結(jié):綜上所訴,合理的運(yùn)用幾何畫板能夠使我們的課堂更加形象、直觀、生動,通過動態(tài)的形式向我們展示所學(xué)的知識,這樣有利于學(xué)生理解幾何知識,還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,從而調(diào)動他們的積極性,達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
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