运用几何画板辅助高中数学教学

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  传统的高中数学教学多为一支粉笔、一块黑板、一本教材、一张嘴的简单组合.教师机械地授课,学生机械地听,整个教学过程难以培养和锻炼学生的表象、想象等形象思维以及创新思维.
  几何画板的引进,给数学教师和学生带来了新鲜的血液,提供了探索几何图形内在关系的环境,对数学概念的树立有很大帮助.本文旨在探究几何画板给高中数学教学带来了很多的便利.
  一、几何画板数学功能介绍
  几何画板是从国外引进的,主要通过变化、重组、计算、跟踪点、线、圆等基本元素,从而构造出复杂的图形.一方面教师可以任意地拖动和变化图形,学生在观察、探索图形的过程中,能潜移默化地形成对图形的认知,利于数学思想的构建;另一方面几何画板为高中数学教学创造了一个探索几何内在关系的环境,有助于学生主体性、创造性的培养,更契合现代教学的思想.
  几何画板的数学功能主要体现在以下几个方面:实现精准画图以及图形动态变化;具备强大的函数运算功能以及计算功能;可以引入参数追踪,控制函数图象生成;具有自定义功能.
  二、几何画板在数学教学中的应用
  1.几何画板可使得抽象函数形象化,有利于学生对函数进行理解
  “函数”的概念以及思维方法渗透于高中数学的各个阶段,是中学数学中最重要的概念之一.在解决函数问题过程中,解析式以及图形的对照必不可少,然而很多图形难以手绘且费时,此时几何画板能起到事倍功半的效果,提高数学课堂效率.
  (1)迅速、精确画出函数图象,演示函数动态变化
  几何画板能够针对解析式中各个参数的变化以及函数图象之间的联系,任意地修改解析式参数,使得图象动起来,给学生树立直观的函数体验,加深学生理解和接受函数概念,激发学生学习数学知识、数学规律的兴趣,实现教与学的双重效率.
  (2)能反应多个函数之间的图象关系,澄清直观错觉
  例如,画出方程y=sinx以及y=tanx(-π2  分析:很多学生作图时,由于只了解图形大致情况无法精准刻画图形,常常有如图1的偏差错误.
  图1
  精确的几何画板,可以澄清这种视觉误差,培养学生作图的严谨性,使他们养成良好的作图习惯.
  (3)利用自带函数,做出复杂函数,突破函数重难点
  对于很多复杂函数,老师很难画出来也很难形容,对学生创造性思维能力提出了很高的要求,在教学过程中常常点到即止,而几何画板利用其自带函数可以把函数图象精准画出来.
  例如,复杂的多项式函数:y=ax4 bx3 cx2 dx e(a≠0).这种多项式函数的图象对高中生而言,颇为困难,也很难去探究其函数性质,而几何画板可以轻松解决.
  2.几何画板能增强空间图形立体感,培养学生的抽象思维
  立体几何充分考查了学生空间想象能力以及平面、空间图形相互转化能力.立体几何与平面图形相同的是都从点、线、面进行研究,不同的是三维空间图形是立体的难以直观感知,需要一定的想象能力,但是高中学生大多习惯依靠二维平面图形,对于一些复杂的立体图形难以树立抽象思维,而几何画板能赋予立体几何动感,使得图形动起来,帮助学生理解和接受立体几何知识.
  利用几何画板可以增强立体感,实现数形结合,有利于培养学生创造性思维,实现学生的自主学习.此外,几何画板给平面解析、三角函数等教学都带来了很大便利.
  三、几何画板能改善教学方式,推动现代化教学
  几何画板可以与数学教学同步,实现边教边学,改变教师教学方式的同时,也改善了学生的学习.针对某些数学内容,能实现师生互动,让学生亲自进行操作、观察、分析,摆脱传统的“师讲生听”的教学方式,不断推进现代化教学.此外,结合几何画板进行“教”与“学”能够呈现更全面、更精准的数学模型,挣脱枯燥乏味的板书解说以及计算推理等,使得数学学习不再是学生的负担,能培养和激发学生学习的兴趣,深入数学理念和提升自身的数学能力,实现真正意义上的“自主学习”,提高数学素质教育.
  总之,几何画板在数学教学中的广泛应用,推动了教学内容、教学方式的深刻改革,提高了教师教学能力以及学生数学素养,对推动我国素质教育有重大意义.
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