Question

几何画板实际应用

Answer 1

1.1　几何画板是什么
The Geometer s Sketchpad是美国优秀的教育软件，由美国Nicholas Jackiw设计，Nicholas Jackiw和Scott Steketee程序实现, Key Curriculum出版社出版.它的中文名是《几何画板——21世纪的动态几何》.
几何画板是一个优秀的专业学科平台软件，代表了当代专业工具平台类教学软件的发展方向．它是以数学为根本，以＂动态几何＂为特色来动态表现设计者的思想，供用户探索几何奥秘的一个新的工具．该软件短小精悍，功能强大，开发的软件具有精确的数字化描述和动态的参数交互功能，能够动态表现相关对象的关系，适合教师根据教学需要自编微型课件.
1.电子作图工具
几何画板可以作为一个电子作图工具，利用它的工具箱提供的工具，模拟直尺、三角板、圆规，做出点、线段、射线、直线、圆等几何图形，并可以在各几何元素旁标注字母，也可以在画板上任何地方注释文字.
由于计算机的快速精确计算和图形处理功能，使几何画板软件作作图既快又精确.但它又与一般图形软件不同，在大部分几何图形中，一些几何元素之间是有一定关系的，例如垂直、平行、相交等.在几何画板中，可以利用“作图”菜单中提供的各种功能，由系统自动产生出交点、平行线、垂直线、圆弧、抛物线等几何图形.
2.动态演示工具
几何画板能够准确的、动态地表现几何问题，为充分发展几何元素在运动状态下保持几何关系的不变性，提供了方便的动态演示.使传统教学中只能在黑板上静态表现的结果变成动态的展示过程，从而使学生对一些几何性质和定理理解得更快、更深刻。例如“任意三角形”这一概念，过去教师只能在黑板上画几个三角形，再用语言补充，但是画得再多也是有限的。而用几何画板可以拖动三角形的任意一顶点，动态地演示出“任意三角形”这一概念真实情况.
例如任意三角形三条中线交于一点，这个性质我们可以在课前制作一个课件存盘.课堂上把这文件调出、运行即可（文件：三角形中线.gsp）.可以手动也可以自动.
3.显示和探求轨迹的工具
轨迹是几何中一个重要知识点，且又是一个难点.难就难在需要用动态的观点来看几何图形.但过去的课堂教学一般是借助于静态的图形或简单的教具进行讲解，学生只能根据对问题的分析和最终的结果去想像出轨迹生成的过程，如果学生的想像能力差一些，理解这部分的内容就更难.而利用几何画板的动态功能，可直观地演示出轨迹生成过程，不仅使分析、过程、结果都一目了然，而且便于整体把握数学内在规律，还可以由此发现许多新的规律.
例如斜边为定长的直角三角形直角顶点的轨迹是圆.
例如当一条线段的一个端点在圆上运动时，其垂直平分线的轨迹是什么？这是个比较难的问题.但利用几何画板这个问题就很容易解决了，如图1.1所示.
4.课件开发工具
几何画板又可以作为课件开发工具，帮助教师大大扩展几何教学的能力.在备课时，用这个软件事先编制好要讲的内容，以文件形式存在磁盘中.讲课时，调出该文件就可以自动进行演示.
但它与一般的CAI写作工具软件不同.一般的CAI写作工具，需要有一定的编程能力，一些几何关系编程者自己必须在程序中定义.而几何画板不需要教师有程序设计知识，她所需要的仅仅是一定的数学知识，特别是几何构建思想.只要教师在“画板”上画出和定义课堂上要讲解的实际内容，系统自动记录绘制的过程和内容，然后把它们存在文件，上课时调出，系统就会自动重复教室制作的过程。
特别是，利用系统的动画功能可以制作动态的教学过程，使有些原本抽象、枯燥的内容变得具体、生动、活泼，充分展现数学的美。
5.良好的学具
几何画板为学生提供了一个自由的、开阔的、十分理想的“做数学”的环境。几何画板本身就是一个很好的几何情景，它可以作为学生研究几何关系，猜测、发现和验证几何方法，探索几何规律的一个电子“实验室”。在这个“实验室”中，学生可以在画板上画出各种几何图形，系统利用它所在存储的几何定理和公式，自动显示出这些图形之间的关系，学生从中旧可以验证有关的几何性质，接受并理解相关的知识。
如“n等分线段”这一命题，教科书上一般都是用比例线段作平行线的方法。是否还有其他方法？美国两个初中学生用几何画板发现了新的方法。

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