摘要:几何画板与数学课堂整合,可以产生很大的魅力,几何画板给函数教学赋予了新的内涵和生命力,使数学课堂成为充满探索性、趣味性和挑战性的精彩世界。利用几何画板,可以很好地完成教学任务,达成教学目的。
关键词:初中数学;函数教学;几何画板;教学心得
在中学数学教学中,几何画板为探索函数教学提供了有力工具,解决了学生在函数有关概念性质上难于理解的困难,克服了函数应用中的诸多难点。它既可以像使用圆规、直尺一样地用于作图,同时它又能达到圆规、直尺不能实现的动态效果。运用《几何画板》软件制作课件,作图精确、科学、合理,与其他一些软件相比,数学味更浓一些,作图的过程中也更加体现了数学思想,所以学生易于理解和接受,教学效果好。
一、利用几何画板探实现数形结合
函数的两种表达方式解析式和图像之间常常需要对照。为了解决数形结合的问题,在有关函数的传统教学中多以教师手工绘图,但手工绘图有不精确、速度慢的弊端;应用几何画板快速直观的显示及变化功能克服上述弊端,大大提高课堂效率,进而起到事倍功半的效果。
例如,我们在讲述二次函数的应用时,就涉及到利用二次函数的图像解一元二次方程的解,从而实现函数与方程这两种数学模式之间的互相转换。二次函数y=x2+x-1的图像与x轴的交点的横坐标x1,x2就是一元二次方程x2+x-1=0的两个根。在其探究活动中,笔者采用如下教学设计进行探究:
问题1:x2+x-1=0的解可以看做抛物线y=x2+x-1和直线y=0交点的横坐标,如果方程变形成x2=-x+1,那么方程的解也可以看成怎样的两个函数的交点的横坐标?
教师演示:利用几何画板快速作出二次函数y= x2和一次函数y=-x+1的图像,找出它们的两个交点A、B,再利用菜单栏中的度量工具,计算出两点的横坐标,让学生深深感受到几何画板的方便、快捷。
问题2:如果方程变形成x2+x=1,那么方程的又可以看成怎样的两个函数图像的交点的横坐标?
教师演示:利用几何画板快速作出抛物线y= x2+x和直线y=1的图像,找出它们的两个交点A、B,再利用菜单栏中的度量工具,计算出两点的横坐标。
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问题3:上述方程还可以变形吗?变形之后,还可以看成怎样的两个函数图像的交点的横坐标?
教师演示:利用几何画板快速作出抛物线y= x2-1和直线y=-x的图像,找出它们的两个交点A、B,再利用菜单栏中的度量工具,计算出两点的横坐标。
教学实践表明:利用几何画板画二次函数图像求一元二次方程的解,真正意义上实现了函数和方程两种模式之间的转换,传统教学是不能做到这一点的。因为在以往的教学中,虽然画出了有关函数的图像及交点,但对于求交点的横坐标,它的本质还是在利用求根公式解一元二次方程。
二、利用几何画板理解函数图像的动态形成过程
函数是研究运动变化的重要数学模型,函数概念的实质就是运动变化与联系对应。几何画板在这一方面具有独到的优势,它可以动态地表现图像的变化过程,满足数学教学中化抽象为形象直观的要求。函数的图像采用描点法,锻炼了学生的动手能力,让学生亲历实践过程。
三、利用几何画板解决函数的综合应用
运用函数观点分析问题和解决问题,需要一个相当长的过程,用函数的观点认识数学问题,目的是加强知识间的联系,学习用变化和对立的眼光分析问题。
1.运用函数解方程、不等式和不等式组
例如用画函数图像的方法解不等式5x+4<2x+10的教学:利用几何画板能准确快捷地画出一次函数图象y=5x+4和y=2x+10,由图像可知它们交点的横坐标为2,观察当x取何值时,直线y=5x+4在y=2x+10的下方,用彩色线明显地画出来,找到此时所对应的x的取值范围x<2,这一教学难点轻松地解决了。
根据函数图像和交点,使学生能直观地看到怎样用图像来表示方程与不等式的解,能够用函数观点认识解方程和不等式的实质,加强了知识间的融会贯通。学生看问题的角度和高度都发生了变化,认识更深刻了。
2.运用函数寻求最佳方案
运用函数观点可以把许多数学概念统一起来,教材第六章74页活动2,是综合运用一次函数图像和性质分析解决实际问题的例子,是本册书最难难以理解的活动。表格中各种收费方案尽管不同,但它们所对应的函数类型基本一致。根据表中数据,确定相应的函数关系式,用几何画板做出函数图像,能够顺利用函数值及图像解决问题,根据图像交点确定最优方案。
四、利用几何画板可以很好地解决动点问题
七年级学生对动点的理解较为困难,运用几何画板观察动点的运动路程,从运动变化的角度加深对线性函数的理解。借助几何画板这道函数应用较为复杂的动点问题得以解决。
五、利用几何画板深刻理解函数中蕴含的数形结合思想
数学思想方法是数学知识的灵魂,是通过知识的载体来体现的,对于它们的认识需要一个相当长的过程,它需要学生在观察、实验、猜测、验证、推理与交流等一系列的数学活动和学习实践中不断的感受和理解。
数学的灵魂是数形结合,数形结合的精髓是函数,函数的核心是运动变化。在函数教学过程中,笔者安排了较多的通过图像分析函数解析式、通过解析式分析函数图像的题目,引导学生运用函数图像解决问题,使学生在实践中逐步形成函数的思想方法。运用函数图像顺利开展数学活动,是几何画板对数形结合思想的最完美的诠释!
(作者单位:贵州省铜仁市学院附中 554300)
论文作者:陈晓峰
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2016年4月上
论文发表时间:2016/6/15
标签:函数论文; 画板论文; 几何论文; 图像论文; 横坐标论文; 交点论文; 方程论文; 《中学课程辅导●教学研究》2016年4月上论文;