几何画板在数学教学中的应用

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  多媒体的出现与普及,让教学变得丰富而多彩,让传统的单一枯燥的讲解变成了丰富的图文展示,让抽象的空间图形和函数图像灵动起来,直观地呈现在学生面前,这其中往往少不了几何画板的影子。几何画板作为一种数学图形软件,让数学老师在面对一些抽象的空间图形和函数图像时,不在显得无奈,它能让图形与函数图像动起来,让规律自然地展示在学生面前,在直观的图像面前,语言往往显得空洞。作为一名数学老师,我深有体会,我也愿意把自己使用几何画板的一点心得同广大老师们分享,下面我向老师们介绍一下。
  一、制作旋转的空间直角坐标系
  1.做圆,在圆上任选两点A,B,连接圆心O,通过点A,B的转动来控制坐标系的转动。
  2.再做一个圆,圆心为M,过圆心做两直线分别平行于OA、OB,与圆的交点记做C、D。标记圆心M、C、D绕M旋转90度到E、F,按住Shift,在竖直方向做条直线与圆上方的交点记做N。
  3.过点D、E、C、F做直线MN的垂线,叫MN于点H、I、J、K。
  4.度量比值:MNK。标记M,把点H、I按刚才的标记进行放缩,放缩点记做H、J。过点H‘作中线的垂线,再过D做刚做的垂线的垂线,作出交点,连接交点与M,再过J重复上述步骤,如图1所示:
  图1 图2
  5.删掉多余部分,得到如图2所示空间旋转坐标系:对坐标系中的点重新标注,并复制若干个备用。
  二、制作奖杯
  1.双击点M(标记点M),选择点L、C,点击“变换”菜单下的‘缩放’,缩放比值设定为3/2,点击确定可得到点L′、C′;在选择点L′、C′,点击“变换菜单下的‘旋转’,旋转角度设为180°,得到点L″、C″,“在顺次连接这四个点,得到一个四边形。
  2.在选择L、C,点击选择点L、C,点击“变换”菜单下的‘缩放’,缩放比值设定为3/4,点击确定可得到点L′,C'; 在选择点L′、C′,点击“变换菜单下的‘旋转’,旋转角度设为180°,得到点L″、C″。
  3.选择点J,点击“变换“菜单下的‘缩放’缩放比值设定为1/3,点击确定,得到点J′;选择点M、J,点击“变换”菜单下的‘标记向量’,选择四边形内部的点L′C′L″C″,点击“变换”菜单下的‘平移’,点击平移,得到平移后的点L″C″LC,顺次连接四点,并选中平移前的四点L′C′L″C″,按ctrl+H隐藏,保持版面的洁净。
  4.选中四边形L″C″LC的四条边,点击“构造”菜单下的‘中点’得到四点P、N、O、Q,选中这四点,双击点J′(标记中心),点击“变换”菜单下的‘缩放’缩放比值设定为1/2,缩放的到四个点P′、N′、O′、Q′,顺次连接四点,得到四边形P′N′O′Q′,同时选中原先的四点P、N、O、Q,按ctrl+H隐藏,保持版面的洁净。
  5.选择J,点击“变换”菜单下的‘缩放’,缩放比值设定为2/1,点击缩放,得到点J″,选择点J′,J″点击“变换”菜单下的‘标记向量’;选中点P′、N′、O′、Q′,点击“变换”菜单下的‘平移’,点击平移得到点P″、N″、O″、Q″,顺次连接四点,得到四边形P″N″O″Q″。在连接点P′P″、N′N″、O′O″、Q′Q″(如图3所示)。
  图3 图4
  6.选择工具栏中的“直线直尺工具”工具,按住shift,点击O点,在竖直方向作直线OR,把与圆的交点记做T,按住shift,点击O点,在竖直方向作直线OS,把与圆的交点记做R;选择线段ML、MC、MJ,按ctrl+H隐藏,在选择工具栏中的“文字工具”工具,依次点击各个点,去掉点的标签,保证版面的洁净,暂时保留点J″、P″、J。
  7.平移点A,与U重合,平移点B,与T重合,选中点J″、P″,点击“度量”菜单下‘距离’,其值,记做a, 选中点J″、J,点击“度量”菜单下‘距离’,其值,记做b;点击“数值”菜单下的‘计算’,在计算栏中输入(a+b)/b(必须手动输入);其值记做c。
  8.做点V,点击“变换”菜单下‘平移’,打开平移对话框,点击‘极坐标’,点击‘固定距离’,再输入框中输入数值(a/2),点击‘平移’,得到点V′,连接点V V′;双击点J(标记中心)选中点J″单击“变换”菜单的‘缩放’,再点击数值‘c’点击缩放,得到点J,选中点J和线段V V′,点击“构造”菜单下的‘以圆心和半径做圆’,点击工具栏中的‘点工具’,按Ctrl+A,选中所有点,再点击点A、U、T、B,使其脱离选中状态,在按Ctrl+H,隐藏所有选中的点,这样模型基本成型。
  9.选中A,点击右键,打开‘属性’窗口,将标签改为‘上下’,选中B,点击右键,打开‘属性’窗口,将标签改为‘左右’;然后老师们可根据自己的喜好,对图形的颜色、大小、线条的粗细,做适当的调整,达到理想的效果(如图4所示)。
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