(一)几何画板的主要功能
几何画板被誉为“21 世纪的动态几何”,主要有以下功能:
(1)几何画板是一个适用于数学、物理教学的,使用户可以随心所欲地编写自己需要的教学课件。软件有多种功能来帮助用户实现其教学思想。用户只需要熟悉软件简单的使用技巧即可自行设计和编写应用范例。范例所体现的并不是编者应用计算机软件技术的水平,而是教学思想和教学水平。
(2)几何画板所做出的图形是动态的,而且可以在图形变动时保持设定的几何关系不变。例如,设定某线段的中点后,当该线段的长短、斜率变化时,虽然该点的位置在变,但它却依然是该线段的中点;设定为平行的直线在动态中永远保持平行。由于能“在运动中保持给定的几何关系”,就可以运用几何画板在“变化的图形中,发现恒定不变的几何规律”,这给我们开展数学实验、进行探索式学习提供了很好的工具。
(3)几何画板具有平移、旋转、缩放、反射等图形变换功能,可以按指定的值或动态的值对图形进行这些变换,也可以使用由用户定义的向量、距离、角度、比值来控制这些交换。几何画板还能对动态的对象进行“追踪”,并能显示该对象的“踪迹”,如点的踪迹、线的踪迹、形成的曲线或包络。利用这一功能,可以使学生预先猜测轨迹的形状,还可以看到轨迹形成的过程以及轨迹形成的原因,为观察现象、发现结论、探讨问题创设了较好的情境。几何面板还具有度量和计算功能,能够对所作出的对象进行度量,如度量线段的长度、度量弧长、角度、面积等;还能够对度量出的值进行计算,包括四则运算、函数运算,并把结果动态显示在屏幕上。当被测量对象变动时,显示它们大小的量也随之改变,可以动态地观察它们的变化或者关系。这样一来,像研究多边形的内角和之类的问题就非常容易了。许多定量研究也可以借助几何画板来进行。
(4)几何面板还提供自定义工具。自定义工具就是把绘图过程自动记录下来,形成一个工具,并随文件保存下来,以后可以使用这个工具进行绘图。比如,课前把画正方体的过程记录下来,制作成一个名为“画正方体”的工具,用这个工具在课堂上再画一个正方体只要几秒钟。我们可以把画椭圆、画双曲线、画抛物线或者一些常构图形的制作过程分别记录下来,建立自己的工具库,这可以大大增强几何画板的功能。用这一功能还可以演示他人用几何面板制作课件的过程,向他人学习制作经验,提高制作水平,以及进行课件制作方法交流、研究。(www.zuozong.com)
(5)几何画板支持直角坐标系和极坐标系,支持由y=f(x),x=f(y),r=f(θ),θ=f(r)确定的图像或曲线。只要给出函数的表达式,用几何画板就能画出任何一个初等函数的图像,还可以给定自变量的范围。如果需要进行动态控制,可以画出含若干个参数的函数图像。用几何画板可以画分段函数的图像,而且可以画出分任意段的分段函数的图像。
(二)几何画板的特点
(1)几何面板是培养学生能力的有力工具。它为教学过程中提出问题、探索问题、分析问题和进一步解决问题提供了极好的外部条件,为培养学生的能力提供了极好的工具。
(2)几何画板操作简单,易于掌握运用。只要用鼠标点取工具栏和菜单就可以开发课件。它无须编制任何程序,一切都要借助于几何关系来表现,因此它只适用于能够用数学模型来描述的内容,如部分物理、天文问题等。另外,它非常适合于数学老师使用,如果有设计思路,用几何面板进行开发课件速度非常快。
(3)几何面板还能为学生创造一个进行几何“实验”的环境。学习数学需要数学逻辑经验的支撑,而数学经验要从操作活动中获得。在教师的引导下,几何画板可以给学生创造一个实际“操作”几何图形的环境。学生可以任意拖动图形、观察图形、猜测并验证,在观察、探索、发现的过程中增加对各种图形的感性认识,形成丰厚的几何经验背景。因此,几何画板还能为学生创造一个进行几何“实验”的环境,有助于发挥学生的主体性、积极性和创造性,充分体现了现代教学的思想。
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