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研究性学习是以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度,培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标。数学研究性学习是在教师的指导下,以学生所学知识和学生的自主性、探究性学习为基础,采用类似于科学研究的方法,促进学生主动积极发展的一种新型学习方式。旨在通过学生亲身实践获取直接经验,养成科学精神和科学态度,掌握基本的科学方法,提高综合运用所学知识发现问题和解决实际问题的能力。数学的学习,包含有观察、实验、发现、猜想、验证等实践部分,要想把数学研究性学习开展好,就必须进行数学实验,但传统意义上的数学实验显然不能满足需要。《几何画板》教学软件提供了画点、画线(线段、射线、直线)、画圆(正圆)的工具,以及旋转、平移、缩放、反射等图形变换功能,可以对图形对象进行求坐标、算距离等测量与计算,研究诸如运动与变换这样的非欧几何问题,能够绘制各种平面图形、动画和运动、立体透视图形,构造动态数学模型和数据图表。在高中数学学习中,学生能根据制作的动态图形,进行观察、实验、发现、猜想,从而激发学生的学习兴趣,真正地实现研究性学习的目的。因此,在高中数学教学中要充分利用好《几何画板》开展好研究性学习。下面,我就“在高中数学教学中利用《几何画板》开展研究性学习新途径”以一节课为例谈谈自己的一点体会。
教师:屏幕上是一幅太阳系的八大行星运行图,请同学们说说,木星、地球等的轨道是什么?(图略)
学生(众):是椭圆形轨道.
教师:很好,这些椭圆轨道上的各点有没有统一的几何特征?
学生:……
教师:形缺数时难入微——下面请那位同学来做做看椭圆轨道上各点的几何特征是什么?注意:按屏幕上的提示去做,其它同学通过观察去理解).
有了这样的动画思维,进而激发学生自己动手用所学的知识证明这一图象事实的兴趣。
学生1:(这位同学做的很认真)
教师:下面请那位同学说说自己对椭圆上点的几何特征的理解?
学生2:P点变化时,|PF1|、|PF2|都有在变化,但|PF1| |PF2|却没有变化.
学生3:根据同学2的理解,使我联想到前面圆的定义.在平面上,到一个定点的距离等于定长的点的轨迹.所以,椭圆的定义应该是:在平面上,到两个定点距离的和是一个常数的点的轨迹是椭圆.
学生4:同学3说的不全对,因为,我看到同学1在做”动手做”时, |PF1| |PF2|的值与|F1F2|不相等时,P点的轨迹是椭圆; PF1 PF2的值与F1F2相等时,P点的轨迹不是椭圆,而是一条线段.
学生5:还有一点要注意,当F1和F2重合时,P点的轨迹是圆.
教师:同学3通过观察、联想、类比最后给出了椭圆的定义,这种做法是很好的,同学们都要学习;但是,同学4和5的认识更深刻,希望同学们在学习中要有这种探究精神,在概念的学习中要充分挖掘其内涵.谁能在同学3、4、5的基础上准确的给出椭圆的定义?
学生6:平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数,这个常数大于|F1F2|的点的轨迹叫椭圆.
学生7:我们在学习椭圆概念时应特别注意与的关系.当|PF1| |PF2|>|F1F2|时,P点的轨迹是椭圆;当|PF1| |PF2|=|F1F2|时,点P的轨迹是一条线段.
教师:非常好,同学们在学习概念时,一定要注意限制条件.
…本节教学活动以学生为主体,尽可能地多给学生一些思考的时间,多一些活动的余地,多一些表现自我的机会,多一些尝试成功的愉悦,让学生自始至终参与到知识形成的全过程中。充分利用《几何画板》动态图形的功能和测算功能,学生能根据制作的动态图形,进行观察、实验、发现、猜想,使学生经历实践——认识——再实践——再认识的过程,使学生自觉、主动、深层次地参与到教学活动之中,培养创新精神,加强应用意识,是新课程研究性学习的具体表现。在高中数学学习中,要想把数学研究性学习开展好,就必须进行数学实验,从而激发学生的学习兴趣,真正地实现研究性学习的目的。
教师:屏幕上是一幅太阳系的八大行星运行图,请同学们说说,木星、地球等的轨道是什么?(图略)
学生(众):是椭圆形轨道.
教师:很好,这些椭圆轨道上的各点有没有统一的几何特征?
学生:……
教师:形缺数时难入微——下面请那位同学来做做看椭圆轨道上各点的几何特征是什么?注意:按屏幕上的提示去做,其它同学通过观察去理解).
有了这样的动画思维,进而激发学生自己动手用所学的知识证明这一图象事实的兴趣。
学生1:(这位同学做的很认真)
教师:下面请那位同学说说自己对椭圆上点的几何特征的理解?
学生2:P点变化时,|PF1|、|PF2|都有在变化,但|PF1| |PF2|却没有变化.
学生3:根据同学2的理解,使我联想到前面圆的定义.在平面上,到一个定点的距离等于定长的点的轨迹.所以,椭圆的定义应该是:在平面上,到两个定点距离的和是一个常数的点的轨迹是椭圆.
学生4:同学3说的不全对,因为,我看到同学1在做”动手做”时, |PF1| |PF2|的值与|F1F2|不相等时,P点的轨迹是椭圆; PF1 PF2的值与F1F2相等时,P点的轨迹不是椭圆,而是一条线段.
学生5:还有一点要注意,当F1和F2重合时,P点的轨迹是圆.
教师:同学3通过观察、联想、类比最后给出了椭圆的定义,这种做法是很好的,同学们都要学习;但是,同学4和5的认识更深刻,希望同学们在学习中要有这种探究精神,在概念的学习中要充分挖掘其内涵.谁能在同学3、4、5的基础上准确的给出椭圆的定义?
学生6:平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数,这个常数大于|F1F2|的点的轨迹叫椭圆.
学生7:我们在学习椭圆概念时应特别注意与的关系.当|PF1| |PF2|>|F1F2|时,P点的轨迹是椭圆;当|PF1| |PF2|=|F1F2|时,点P的轨迹是一条线段.
教师:非常好,同学们在学习概念时,一定要注意限制条件.
…本节教学活动以学生为主体,尽可能地多给学生一些思考的时间,多一些活动的余地,多一些表现自我的机会,多一些尝试成功的愉悦,让学生自始至终参与到知识形成的全过程中。充分利用《几何画板》动态图形的功能和测算功能,学生能根据制作的动态图形,进行观察、实验、发现、猜想,使学生经历实践——认识——再实践——再认识的过程,使学生自觉、主动、深层次地参与到教学活动之中,培养创新精神,加强应用意识,是新课程研究性学习的具体表现。在高中数学学习中,要想把数学研究性学习开展好,就必须进行数学实验,从而激发学生的学习兴趣,真正地实现研究性学习的目的。