几何画板在数形结合思想中的应用举例

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  数、形结合是一种重要的数学思想,这种数学思想能帮助学生更好地分析、解决问题。在传统的数学教学中老师有时也会提到数、形结合这样的思想,但大多数学生不知道是怎样的意思,在教学的实际操作中也很难实现数与形的结合,所以大多数学生不了解,而通过几何画板我们可以轻松了解数、形结合。
  例如在“正弦定理”的教学中,利用几何画板的度量、计算与拖动功能,我们可以很容易让学生了解“正弦定理”。通过几何画板可以绘制如图1的图形,并且显示相关值的变化情况,通过图形的变化我们可以明显地看出△ABC中,各边所对的角的正弦的比值相等,假如拖动任意△ABC的任一顶点,任意改变△ABC的形状,则我们会观察到△ABC的三边和它们所对应的角的度量值都会发生变化,但各边和它们所对应角的正弦值的比值始终相等。
  通过这样的动态图形的展示,又有定量的数值研究的教学,使数与形得到了完美的结合。使学生更好地理解了数与形的结合,又使学生更好地理解了“三角形各边和它所对角的正弦值的比相等”就是“正弦定理”这一不变的规律。
  利用几何画板我们还可以直观形象地证明几何中一些不变的规律。如:三角形的三条高线总交于一点;三角形的内角和等于180°;三角形的重心的坐标与中线的关系等等。
  例如在讲椭圆的定义时,可以由“到两定点F1、F2的距离之和为定值的点的轨迹”入手——如图4,令线段AB的长为“定值”,在线段AB上取一点E,分别以F1为圆心、AE的长为半径和以F2为圆心、AE的长为半径作圆,则两圆的交点轨迹即满足要求。先让学生猜测这样的点的轨迹是什么图形,学生各抒己见之后,老师演示图4(1),学生豁然开朗:“原来是椭圆”。这时老师用鼠标拖动点B(即改变线段AB的长),使得|AB|=|F1F2|,如图4(2),满足条件的点的轨迹变成了一条线段F1F2,学生开始谨慎起来并认真思索,不难得出图4(3)(|AB|<|F1F2|時)的情形。经过这个过程,学生不仅能很深刻地掌握椭圆的概念,也锻炼了其思维的严密性。动态的曲线或轨迹,能为学生通过观察、归纳揭示问题的本质,提供一种良好的课堂情境。从而突破传统数学教学中的难点,提高课堂教学效益。
  静态的图形、图像使原本相互联系的知识割裂开来,失去知识点之间的连接,会使学生只注意事物的局部而忽视整体。“几何画板”的演示就可以克服这一缺陷。使学习陶醉于美丽的动态美中,参数对曲线形状变化的影响一目了然,使学生很好地了解知识点之间的联系,从整体上把握数学知识从而记忆深刻。
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