《幾何畫板》的優點及使用

　　摘 要： 《幾何畫板》軟件給本世紀的初中數學教學帶來新的變革。它可以幫助教師成為學生學習數學的幫助者、指導者、合作者，可以讓學生在動態中去觀察、探索和發現幾何對象之間的數量變化關系與空間結構關系，成為學生學習數學和進行數學實驗的有效工具，使學生從過去的“聽數學”轉變為現在的“做數學”，從而成為學生學習數學的得力助手。
　　關鍵詞： 幾何畫板 數形結合 初中數學
　　
　　21世紀是一個富有挑戰的時代，隨著教育事業的不斷發展，新的課程改革的實施，現代教育技術的普及和廣泛應用越來越成為教育信息化的核心目標，而制作數學課件則是將信息技術整合于數學教學的重要手段。對于制作數學課件來說，有許多軟件可以使用，例如Authorware、PowerPoint、Flash、方正奧思、幾何畫板等，它們有的交互功能強大，有的簡單易學，有的動畫功能強大。其中，由美國Key Curriculum Press公司出版，并由人民教育出版社漢化的《幾何畫板》是目前應用最為廣泛的軟件。它能利用有限的工具實現無限的組合和變化，將制作人想要反映的數學問題表現出來。下面針對《幾何畫板》的一些特點進行介紹。
　　一、《幾何畫板》的優點
　　1.體積小
　　體積小可以從兩個方面來說明。一是軟件本身的體積小，《幾何畫板》4.04安裝版的大小只有大約600k，4.06安裝版的大小也只有1M左右，并且軟件當中還帶有大量的自定義工具，可以使教師在制作數學課件時更加方便和快捷。并且它對系統要求不高，只需要PC486以上兼容機、4M以上內存、Windows3.X或Windows95簡體中文版就可以。二是用《幾何畫板》制作的教學課件體積小，一般只有幾十kB到幾百kB，并且不論是原文件還是所制作的課件都可以壓縮為.zip或.rar的形式，則體積會更小，只用一張軟盤就可以裝下，而不必攜帶硬盤或刻錄到光盤上，方便于共享、上傳、下載、攜帶、演示和交流。
　　2.可以打包
　　《幾何畫板》軟件雖然不像其他軟件一樣自帶打包工具，所制作的課件一般情況下只能在安裝有原程序的微機中才能運行，但是可以從網上下載金衛良老師制作的《幾何畫板》打包機，它能夠將各種版本的《幾何畫板》課件進行打包，成為可以獨立運行的.exe文件，這樣就可以在沒有安裝原程序的微機中使用，更加方便于教學和管理。
　　3.強大的動畫功能
　　《幾何畫板》的運動按鈕可以分為“動畫”和“移動”兩種?！皠赢嫛钡倪\動方向可以分為向前、向后、雙向、自由四種，速度又可以分為中速、慢速、快速和其他四種，并且在其他后面的輸入框中可以輸入任意一個合適的數值，自定教師認為合適的速度；“移動”中的速度也可以分為慢速、中速、快速和高速四種。經過巧妙組合后，所制作的點、線、面、體都可以在各自的路徑上以不同的速度和方向進行動畫或移動，可以產生良好、強大的動畫效果，并且所度量的角度或線段的長度及其他的一些數值也可以隨著點、線、面、體的運動而不斷地發生變化，非常接近于實際，可以更好地實現數形結合，給學生一個直觀的印象，起到良好的教學效果。
　　4.操作簡單
　　《幾何畫板》一切操作都只靠工具欄和菜單實現，而無需編制任何程序。整個只有一個常用工具欄，一個工具箱、一個運動控制臺和一個文本工具欄，并且工具箱、運動控制臺和文本工具欄還可以利用顯示菜單中的工具使它們處于隱藏狀態，使整個畫面盡可能地最大化。在常用工具欄的菜單中所涉及的制作工具都與數學內容緊密聯系在一起，使用的都是數學中的名詞和術語，只要熟悉數學知識，這些內容一看就懂，非常簡單。所以一個熟悉《幾何畫板》軟件的教師，在設計好制作思路之后，只需用很短的時間就可以制作出優秀的教學軟件。
　　5.具有廣泛的兼容性
　　不僅利用《幾何畫板》中的“頁”功能可以制作出完整的數學課件，而且不論是原程序還是由它所制作的課件（包括打包之后的）都可以在Authorware、PowerPoint、Flash、方正奧思等軟件中直接調用，從而可以彌補《幾何畫板》交互能力弱的特點，能夠使它的動畫效果發揮得更加生動、形象、豐富。另外還可以用剪貼板與Windows中其他程序交換信息，比如把word中的藝術字或圖片粘貼到畫板中，還可以把《幾何畫板》中所畫的幾何圖形復制到word中編輯數學試卷，等等。
　　6.有記錄和制作工具功能
　　在工具箱的最下方有一個自定義工具按鈕，利用這個按鈕可以由教師自己制作具有個性的工具，并保存下來，留到以后繼續使用，不必每次用到時都重復制作。比如初二幾何中有一個直角三角形斜邊上的高的基本圖形（如圖1），就可以在制作后，定義為一個工具，這樣可以大大減少教師的重復勞動，節省時間，提高工作效率。
　　7.可以作為研發工具直接應用于課堂
　　在教學過程中，教師可以隨時根據學生的實際情況邊授課邊制作，或者由學生小組親自動手，制作一些簡單的數學內容，例如平面上的任意一點，線段上的任意一點，三角形的中線、角平分線、高，等等，可以使學生不僅明白“任意”的意思，更綜合運用了平時所學的數學知識，方便地用動態方式表現對象之間的結構關系，實現直覺思維與邏輯思維相結合，并且學生還可以從中學會軟件的一些使用方法，體會到信息技術的優勢，這也正是《幾何畫板》的最大優點。
　　正是由于以上優勢，才使得《幾何畫板》軟件的使用得到越來越多一線教師的重視，成為新的教育改革的重要方向。
　　二、《幾何畫板》在數學課件中的應用
　　1.代數教學中的應用
　　初中代數雖然涉及圖形的內容較少，但是在某些方面仍然可以發揮出《幾何畫板》強大的繪圖功能。比如初三代數中的二次函數內容，在講解它的頂點、對稱軸、開口方向及其他一些變化規律時，一般情況下只是由教師在黑板或紙上畫出拋物線圖像進行理論上的說明，學生對于拋物線的形狀是否受到系數a、b、c的影響和受到怎樣的影響不容易理解，總會有一種模糊的感覺，好像明白卻又不是非常透徹。而如果用《幾何畫板》來講授拋物線是如何隨著系數a、b、c的變化如何發生變化的過程就會變得清楚、形象、直觀，學生不用再單憑腦筋想象，而是可以做到一邊用眼睛觀察，一邊動腦想象。如果有條件的話，還可以使學生親自操作電腦，這樣可以充分發揮左右腦的功能，可以達到事半功倍的教學效果。
　　2.幾何教學中的應用
　　初中幾何中有著大量的圖形，其中有些圖形只憑借教師單純在黑板上畫圖和憑空來給學生講解，學生不僅聽不明白，而且會感到一頭霧水。例如在給初三學生講解軌跡的內容時，有一道練習題：如圖2所示，在直徑為5㎝的⊙O中，長為8cm的弦AB的中點C的軌跡是一個什么樣的圖形？講解這道題時線段AB應該是在⊙O上運動，從運動過程中發現中點C的軌跡是什么樣的圖形。但是因為普通教學中教師只能是在黑板上以一種靜止不動的圖形講解運動的過程，所以不論教師如何啟發引導，學生都很難想象出線段AB中點C的軌跡是一個以點O為圓心，以3cm長為半徑的圓。這時可以利用《幾何畫板》制作一個簡單的演示課件。首先可以先制作上面的圖形，在中點C處于選中狀態下，再使顯示菜單中的“追蹤中點”工具處于選中狀態（左邊有√），然后制作線段AB在⊙O上不停地運動（運動過程中線段AB的長度始終保持不變）的動畫，這樣隨著線段AB的位置不斷連續改變，中點C的軌跡也就會一點一點地顯示出來（如圖3）。學生從演示過程中不但可以明白這道題的答案，而且可以從中學會用運動的觀點來研究平面幾何知識，不再認為畫在黑板上或紙上的幾何圖形是“死”的，而是“活”的，可以運動的。還可以培養學生的想象能力和抽象思維能力，為將來進一步學習幾何知識奠定良好的基礎。
　　可以說任何一個數學課件尤其是幾何課件都可以用《幾何畫板》來制作，它能真正實現有形、有色、有聲、有變化過程的“活”的圖形的數形結合。當然，要想制作一個優秀、實用的課件，教師就需要將軟件的使用方法和數學知識緊密地聯系在一起，積極開動腦筋，不斷地探索和創新，進行巧妙的構思，充分發揮《幾何畫板》的優點，賦予圖形以靈魂，讓它“活”起來。
　　但是在農村，《幾何畫板》軟件的使用情況令人擔憂。從我校情況來看，一方面，初中數學教師教學壓力較大，有時間也想休息，另一方面，一些教師缺乏學習新知識的主動性和積極性，對數學的發展動態不了解。如果一味地用黑板上的幾個“死”的圖形來教學生，那么學生的思考空間會變得狹窄，思維會變得僵硬。只有最大限度地應用好這個軟件，動態地演示幾何圖形中各種變量、已知量之間的聯系，才能把幾何研究得更透徹。
　　
　　參考文獻；
　?。郏保萘_啟勛.“簡明樸素、短小精悍”——淺談對“幾何畫板”的體會.
　?。郏玻萃跣聫S.實現數形結合的橋梁——《幾何畫板》.
　　［３］何克抗.現代教育技術與創新人材培養.