徐惠杰 陳振
關鍵詞:數(shù)學情境、Geo Gebra軟件
一、情境:高考評價體系中的考查載體
根據(jù)新時代對人才的需求,《中國高考評價體系說明》指出數(shù)學的核心素養(yǎng)是考察的重點,高考從基礎性、綜合性、應用性、創(chuàng)新性四個維度考察。而高考評價體系中考查的載體是情境。情境是以探索問題、研究任務為中心的活動場所,學生在教師引導下、在情境中合作解決問題。數(shù)學情境就是將抽象的數(shù)學知識蘊含于生活和運用的實際環(huán)境中,為學生的數(shù)學認知、數(shù)學理解提供必要的場所。在2020年,2021年新高考試卷中情境考察頻率高。
二、GeoGebra軟件:數(shù)與形的完美結(jié)合
Geogebra(簡稱GGB)由兩個單詞合成的,即Geogebra=Geometry(幾何)+Algebra(代數(shù)),Geogebra軟件是數(shù)與形的結(jié)合。它是由美國佛羅里達州亞特蘭大學的數(shù)學教授MarkusHo‐henwarter于2002年創(chuàng)建的動態(tài)教學軟件。GGB軟件將代數(shù)、幾何、作圖等知識以直觀易用的方式集于一體,易于操作,具有動態(tài)互動、可跨平臺使用等特點,是非常好的動態(tài)數(shù)學軟件。GeoGebra可完成幾何畫板等其他數(shù)學輔助軟件的相關制圖功能,并且能簡化一部分操作過程,提高演示教學內(nèi)容的精確度,學生對知識的理解更加深刻,課堂教學效果顯著提高。
三、GGB軟件讓數(shù)學情境“如虎添翼”
教師可以將題目和問題情境中的信息通過GGB得到可視化表達。通過GGB,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算演示,驗證猜想數(shù)學過程和結(jié)論。還可以實現(xiàn)空間立體展示,讓學生身臨其境,上課主動性、積極性高,參與度高。GGB操作入門簡單,學生易于掌握,如果教學條件允許,讓學生在課堂上動手操作,能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,提高教學效果。以下筆者就以兩個案例介紹BBG軟件在數(shù)學情境中的使用。
案例1:函數(shù)y=Asin(wx+φ)的圖像與變換教學情境
課前準備:告知學生GGB軟件的基本操作方法,機房上課。
我們已經(jīng)學習了y=sinx的圖像與性質(zhì),讓學生用GGB繪制出來的圖像與我們之前的學習一致。(圖1正弦函數(shù)圖像)
我們分變量逐個研究。
通過GGB軟件構(gòu)造圖形(圖2y=Asin(wx+φ)的圖像作圖過程)
接著改變數(shù)值ω,圖像又會有什么變化呢?(圖4參數(shù)ω對圖像變換的影響)
設計意圖:y=Asin(wx+φ)的圖像變換是一個難點,理解起來較為抽象。通過GGB繪圖,可以更直觀地讓學生體會到參數(shù)數(shù)值變化對三角函數(shù)圖像的影響。鼓勵學生自主探究,在不斷嘗試與驗證中得到結(jié)果。培養(yǎng)學生的數(shù)學意識和數(shù)學素養(yǎng)。同時GGB操作簡潔,讓學生上機親自操作,教學效果良好。
案例2:《基本不等式》教學情境設計片段
課前準備:告知學生GGB軟件的基本操作方法,機房上課。
如上圖,是2002年8月北京第24屆國際數(shù)學家大會會標,由4個全等的直角三角形和一個小正方形拼合而成。這幅圖最早由三國時期吳國的數(shù)學家趙爽創(chuàng)制,用形數(shù)結(jié)合的方法對勾股定理進行證明,相信大家都很熟悉。
首先,我們一起來用GGB軟件構(gòu)造這幅圖,引導通過GGB軟件構(gòu)造圖形(圖7構(gòu)造弦圖)
將直角三角形兩邊長記為a,b,此時a>0,b>0,即得到a2+b2≥2ab(當且僅當a=b時取“=”)
接著將順其自然引入基本不等式的教學。
設計意圖:通過讓學生動手操作GGB構(gòu)造趙爽弦圖,讓學生感受“數(shù)學之美”,感受幾何之美,調(diào)動學生學習積極性,促進學生思維,同時在數(shù)學“美”的感受中順其自然地發(fā)現(xiàn)新的結(jié)論,可謂一舉兩得!
在信息技術時代,有效應用信息技術設計數(shù)學教學情境、激發(fā)學生興趣勢在必行,GGB軟件為數(shù)學教師們打開了一個新的世界,無限可能!
參考文獻:
[1]梁隨意.借助GeoGebra 軟件突破函數(shù)學習的難點[J].中學課程資源,2021(17):7-8.
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