用“几何画板”促进学生数学理解

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  学生学习数学,不仅要通过感知认识事物的表面现象和外部联系,获得感性认识,而且要在感性认识的基础上,通过理解,逐步达到对事物的理性认识,所以,理解是学生学习数学过程中的一个中心环节.理解在数学学习中占有重要的地位,没有理解就不会有有意义的学习,只有理解了,才有创新.
  所谓”数学理解”:从心理学意义上讲,是指学习者在现有的认识水平范围里,通过数学学习活动,以目前自身已有的知识和经验,对教材的知识信息或教师所讲的内容经过思维加工,重新加以理解,重新建构其意义,从而把新的学习内容正确地纳入以有的认知结构,从而逐步认知其本质和规律的一种思维活动.从数学教学的角度来说,数学理解的核心是把握数学概念,性质,思想方法等的本质内涵及它们间的联系,学会应用.
  在这方面,“几何画板”恰给我们提供了一个很好的平台.利用它的动态,动画等功能,使知识形象化,能展示知识的发生,发展等过程,易于把握知识的内涵,促进学生理解。
  一、用“几何画板”创设“情景”,构建数学概念
  对某些数学概念,特别是不容易讲清的或学生不易理解的,恰当运用几何画板,容易使学生理解,从而提高了教学效果。
  观察图象移动与t的数量,符号关系,就不难明白,当t>0时,图象右移,当t<0时,图象左移。如果拖动点B,观察图象移动与b的数量,符号关系,也易明白,当b>0时,图象上移,当b<0时,图象下移。形象显示了图象的移动与参数间的关系,从而归纳出平移规律。
  二、化抽象为形象、直观
  数学中的许多的概念、内容是抽象的,借助“几何画板”能够把许多抽象的变得更为形象、直观。
  例:在讲授“过三点的圆”时,利用几何画板演示整个教学过程,把定理“不在同一直线上的三个点可以确定一个圆”的生成过程呈现在学生面前,让学生观察三个图形的几何动态过程,从而逐步从感性认识过渡到理性认识。
  表示已知任意一点A,以除这点外的任意一点为圆心,以连接已知点和圆心的线段为半径作圆,可作无数个。
  图3表示以连接两个已知点的线段的垂直平分线上的任一点为圆心,以圆心和这两点中的任一点的距离为半径作圆,这样的圆有无数个。当拖动圆心时,可生成无数个圆。
  表示经过三角形的三个顶点可以作圆而且只能作一个,我们可以利用几何画板,发现圆心不能被拖动,圆也不能被拖动。
  图5表示拖动点A,使三点在一条直线上,发现两条垂直平分线没有交点,这个圆心也就不存在,圆也不存在。
   拖动顶点A,改变三角形形状,观察圆心的位置等。
  学生可以直观的观察这个定理的生成过程,深刻体会该定理的意义。
  三、用“几何画板”验证几何结论,甚至发现几何结论,成为“数学实验室”
  “相交弦定理”是初中平面几何中的一个定理。如图6,无论您如何改变点P的位置,几何关系PA*PB=PC*PD总保持不变;反过来,也正是“几何画板”能够在动态的情况下,显示不变的几何关系,给学生创设了一个观察、分析、找出几何结论的“情景”,提供了一个极好的认知环境。
  类似地,如勾股定理、圆的切割线定理、角分线定理,等等。这样的认知环境,对于学生能力的培养、素质的提高无疑都是十分有利的。
  四、“数形结合”化静态为动态
  在近年的中考题中出现了很多运动型的探索题,让学生在图形的运动变化过程中,寻找其中所存在的规律,这种试题的要求层次分明,具有一定的区分度。对于不同层次的学生,得分有所差异。动态的几何图形是培养空间想象能力的载体,而用传统的教学方法绘制的几何体,是一个不动的图形,要认识它的关系需要教师的语言描述和学生的空间想象能力。而利用“几何画板”的演示让图形产生适当的动态变化,使学生留下深刻的印象。
  例:已知正方形的边长AB=4,按如图放置在直线AP上, 然后不滑动地转动,当它转动一周时,顶点A所经过的路线长等于多少?将正方形改成正三角形呢?
  如图7,点击滚动,让图形连续转动显示出顶点A的轨迹,给学生带来视觉的感受使学生在大脑中形成图形空间变化的印象,这种效果是静态图形所无法实现的。
  “几何画板”是数学教师的好帮手,学生学习的好伙伴、智力开发的好工具。
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