程士東
(江蘇省徐州市睢寧縣張圩學(xué)校,江蘇 徐州 221200)
隨著現(xiàn)代科技力量的增強(qiáng),越來越多的新式科技產(chǎn)品也走入了學(xué)校,來到教學(xué)的課堂。從最老式的幻燈機(jī)到拉幕布的投影儀,到現(xiàn)在的電子黑板,越來越多的現(xiàn)代教具不僅開闊了學(xué)生的眼界,也給教師教學(xué)創(chuàng)造了極大的空間。在電子黑板上,使用幾何畫板軟件教學(xué),在方便了教師教學(xué)的同時,也對學(xué)生的學(xué)習(xí)知識的牢固性增加了砝碼。本文將從運用幾何畫板教學(xué)對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幾何畫板在教學(xué)上的應(yīng)用,幾何畫板與數(shù)形結(jié)合思想的緊密聯(lián)系三個方面闡述幾何畫板在教學(xué)上的實踐與探索。
傳統(tǒng)的教學(xué)中教師拿著粉筆準(zhǔn)備一個三角板,在黑板上講解初中數(shù)學(xué)知識學(xué)生被動在聽課。老師在黑板上畫幾何圖形和函數(shù)圖像。手工畫圖一是只能畫大致的圖形不標(biāo)準(zhǔn)也沒有形象感,學(xué)生難以接受留不下深刻的印象,更別提帶著思考去考慮問題了。使用幾何畫板軟件進(jìn)行作圖可以準(zhǔn)確的將幾何圖像和函數(shù)圖像表現(xiàn)出來。并且教師講課時根據(jù)需要隨時將圖像進(jìn)行變換比起手工畫圖既形象又省時帶入感強(qiáng)。由于教師“神奇”的操作,學(xué)生聽課注意力集中,也對數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生濃厚的興趣,對知識有了深刻的認(rèn)識,從而將數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)夯實。比如我們用幾何畫板畫圓,傳統(tǒng)的教具就是教師和學(xué)生用圓規(guī)畫圓。由于各種因素只能大致畫出圓的圖形。如果在圓的基礎(chǔ)上再畫切線,就會變得不那么容易。而學(xué)生也只是看著教師去畫,由于只是大致圖像,學(xué)生的印象性差,對于知識的了解也只停留在教師的講解。對于領(lǐng)悟和掌握,還需要花大量的時間。
幾何畫板的使用大大彌補(bǔ)了在教學(xué)中對于作圖方面的困擾。對于認(rèn)識平面幾何、立體幾何、函數(shù)圖像和曲線圖像的性質(zhì)都有直觀的認(rèn)識并且對這些知識相關(guān)的量都有一個全面的理解,每個量對相關(guān)知識點有什么影響都都能確切的表達(dá)。對于學(xué)生學(xué)習(xí)知識點不僅可以記得牢,而且對于知識點中的相關(guān)量變化時也能迅速判斷、快速解決。比如我們學(xué)習(xí)圓的平面幾何知識可以用幾何畫板直接點擊圓形選中圓心,然后移動鼠標(biāo)就能畫出圓。這樣畫圓可以讓學(xué)生清楚的認(rèn)識到圓的位置是以圓心定位的。當(dāng)然圓還可以用幾何畫板進(jìn)行另一種畫法,首先建立一個變量R,然后選擇好變量的單位選擇一個點作為圓心,以變量R為半徑,以圓心和變量構(gòu)造圓。這時不僅圓心的定位作用學(xué)生能認(rèn)識到,而且通過對變量R選擇不同的數(shù)據(jù)。圓的大小也會跟著不斷的變化,學(xué)生就會快速認(rèn)識圓的大小是和半徑相關(guān)的。
幾何畫板不僅能把幾何圖形的知識變得一目了然,用幾何畫板畫函數(shù)圖像反映函數(shù)知識也是游刃有余。
數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)目的在于解決問題,解決問題不僅要學(xué)會數(shù)學(xué)應(yīng)用到的知識,還需要掌握數(shù)學(xué)的思想,比如分類討論思想,化歸思想,數(shù)形結(jié)合思想等,學(xué)會這些思想對于我們的思維轉(zhuǎn)換,解決問題提供了方法和途徑,如用分類討論思想解題中,通過討論變量或參數(shù)的不同取值范圍,從而使目標(biāo)函數(shù)的取值范圍不同;化歸思想可以將我們生活中遇到的問題化歸成數(shù)學(xué)問題,通過對數(shù)學(xué)問題的求解,再把求得的數(shù)學(xué)答案運用生活中去;而我們要求解的數(shù)學(xué)問題往往都有著幾何意義,這就要求我們利用數(shù)形結(jié)合思想,通過幾何意義來求解,我們可以將求解的問題以作圖的形式來觀察,去求解,比如表示幾何意義就是坐標(biāo)系上的點(x,y)到原點的距離,又如xy=1通過變形知道我們都知道這是反比例函數(shù),我們求解時通常把它的圖像在坐標(biāo)系上畫出來,通過對問題的幾何意義進(jìn)行運算,為問題的簡化提供了思維和解決的方式,在我們初中數(shù)學(xué)中,數(shù)學(xué)結(jié)合思想也是初中講授數(shù)學(xué)的重要組成部分,通過數(shù)學(xué)結(jié)合思想也可以發(fā)展學(xué)生的思維,拓展解題思路,也為以后學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),但是數(shù)形結(jié)合思想往往通過作圖解決問題,而作圖的是否準(zhǔn)確直接關(guān)系到是否解出答案,這時幾何畫板的優(yōu)勢就體現(xiàn)的淋漓盡致,通過幾何畫板把問題的幾何意義的完美表達(dá),可以從形中做出又快又準(zhǔn)的判斷,幾何畫板的熟練應(yīng)用不僅可以把不會做的問題直接畫圖進(jìn)行判斷,還可以對相關(guān)幾何知識得到鞏固,可以說幾何畫板把初中數(shù)學(xué)“形”的表現(xiàn)達(dá)到極致,比如我們在初中數(shù)學(xué)中解決最小值問題時,利用代數(shù)解決對于初中生來說難以進(jìn)行求解,但是我們考慮其幾何意義,其幾何意義為數(shù)軸上的數(shù)x到-2和-4的距離之和,也就是這個和的最小值,這時我們利用幾何畫板做出數(shù)軸,分別標(biāo)注-2和-4,當(dāng)我們在x數(shù) 軸上不同位置取數(shù)時,其距離之和就變得一目了然,當(dāng)取最小值時數(shù)x在 數(shù)軸上的位置由于幾何畫板的形象展示,也能進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷。當(dāng) 在-2和-4之間取值時(包括-2和-4),取得最小值,最小值是2。
總之,通過幾何畫板進(jìn)行教學(xué),方便了教師的同時,也對學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供了保證,幾何畫板的功能非常多,也非常強(qiáng)大,如何將幾何畫板的更多功能運用到教學(xué)中,還需我們在以后的時間中積極探索。