浅谈几何画板在中学数学教学中的应用优势

发表时间:2018/7/6   来源:《教育学》2018年6月总第144期   作者:呼建强
[导读] 本文主要阐述了几何画板这款教学软件相对与其他教学软件在中学数学教学方面的三大优势:强大的作图功能、动态的交互性、操作简单。

陕西省府谷中学 719400
        摘 要:本文主要阐述了几何画板这款教学软件相对与其他教学软件在中学数学教学方面的三大优势:强大的作图功能、动态的交互性、操作简单,并结合具体的几何画板教学实例加以辅助说明,从而突出了几何画板在信息技术与中学数学教学整合中的重要作用。
        关健词:几何画板 中学数学教学 应用优势
        几何画板是20世纪80年代美国信息技术与数学教学内容整合的背景下开发研制的一款数学教学软件。它具有动态交互性、简单实用性以及强大的作图、动画等功能,能有效地辅助数学教学,实现与数学教学内容的有效整合。几何画板与中学数学教学整合不仅可以展示传统课堂中难以呈现的内容,还可以为学生进行自主探索、动手实践、合作交流提供一个探究平台,让学生体验数学发现和创造的历程,发展他们的创新意识。因此,几何画板与中学数学教学的整合作为信息技术与数学课程整合的重要组成部分,对提升中学数学教学质量具有很大的理论研究价值。
        作为一款功能强大教学软件,几何画板在中学数学教学方面具有其他教学软件不可比拟的优势。下面我们就简单谈谈几何画板在中学数学教学方面具有哪些优势。
一、强大的作图功能
        中学数学的主要内容为几何与代数,几何问题的研究离不开几何图形的绘制,代数问题的核心是函数与方程,而函数的研究又是基于函数图像进行研究,因此中学数学教学的大部分内容与图形密不可分,这个特点就决定了要将信息技术与中学数学教学进行整合,教学软件必须具备强大的作图功能,而几何画板在作图方面的强大功能使得它在中学数学教学中的应用具有很大的优势。
        几何画板不仅可以利用点、线、圆的作图工具进行规范的尺规作图,而且可以利用取中点、作垂线、平行线、角平分线等工具栏进行简单快捷的作图,节约作图时间。
        不仅如此,几何画板作为一款作图软件还可以对已经作出的图形进行平移、旋转、缩放、反射、重复迭代等图像变换到新的图形;可以绘制满足某种条件的点的轨迹;可以绘制已知函数的图像等尺规作图所不能绘制的图形。



        运用这些作图工具我们可以实现中学数学教学中遇到的很多比较复杂的图形的绘制,比如利用这些工具,我们就可以绘制出不能用尺规作图得到的圆锥曲线,从而有效地扩充了我们精确作图的范围,为教师教学和学生学习的深入提供了图形基础。
        如果有效地运用这些作图工具,我们还可以利用对函数图像之间的关系甚至函数与图像相关的性质进行研究。
二、动态的交互性
        几何画板最大的特色是“动态性”,即:可以用鼠标拖动图形上的任一元素(点、线、圆),而事先给定的所有几何关系(即图形的基本性质)都保持不变。这样更有利于在图形的变化中把握不变,深入几何的精髓,突破了传统教学的难点。比如画一个任意圆,我们就可以先在画板上任取两个点,然后以其中一个点为圆心,另一个点为圆上一点作圆。这时,我们就可以拉动其中的一个点,同时圆的大小和位置就会发生变化,但仍然保持是圆。这样我们做出的圆是动态的,是真正意义上的任意圆。而不是像在传统黑板上用老师头脑中某个特定的静态圆来表示任意圆。几何画板通过让“任意一点”随意运动,使图形这种任意性更容易为学生所理解。这是传统教学方式和其他教学软件不能实现的,真正体现了信息技术与中学数学教学整合的优势。
        体现几何画板动态交互性的功能还有灵活的动画与追踪功能。拖动几何图形和改变参数的取值是动态几何的关键。通过动画功能可以自动完成拖动几何图形和改变参数取值的工作,然后利用追踪功能对几何图形进行追踪,从而可以生成美观的或有趣的或很有启发性的图形,并且它们都是动态呈现的。
三、操作简单
        作图功能和动态交互性在其他教学软件中或多或少也可以实现,相对与其他的教学软件的几何作图与动画制作,几何画板的操作非常简单,和windows操作系统一样,所有操作都是依靠工具栏和菜单以及键盘实现的,无需编制任何程序。在几何画板中所有的设计都要借助几何关系来实现,这是它的局限性,但是对于中学数学教学来说,几何关系也是我们教学核心内容,因此老师们使用起来就会显得得心应手。
        对于设计思路明确的教学内容,操作较为熟练的老师设计一个难度适中的课件只需5-10分钟。有时老师可以直接在课堂上进行现场操作,甚至可以由学生自主完成。
        以上是几何画板在中学数学教学中的3大优势,但是几何画板在中学数学教学中的优势远不止于此,比如几何画板中还可以对几何图形进行度量和计算,其中的参数功能可以帮助学生很好地理解分类讨论思想等等。总之,几何画板在中学数学教学中具有很大的优势,这也正是几何画板与中学数学教学进行有效整合的基础。从这个意义上说,推进几何画板在中学数学教学中的应用具有重要的实践意义,可以有效地推动信息技术与数学课程的整合,提高中学数学教学的水平。
参考文献
[1]刘胜利 几何画板课件制作教程[M].北京:科学出版社,2010。
[2]陶维林 几何画板实用范例教程[M].北京:清华大学出版社,2004。


 

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