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《几何画板》:“垂径定理”的教学案例

2018-04-09 17:58阅读:
《几何画板》:垂径定理的教学案例
  垂径定理在人们日常生活中有着广泛的应用,如教材某一章节中下的例子:河北省赵县的赵州桥是一座圆弧石拱桥,它的跨径(弧所对的弦的长)约为37.0米,拱圈的矢高(弧的中点到弦的距离)为7.2米,求桥拱圈的半径(精确到0.1米)。要解决这个问题首先要掌握垂径定理。
  提出任务
  由于学生接触几何不久,根据学生的认知规律,课本在提出垂径定理时没有直接用推理的格式来说明。而是通过轴对称性质对折一个圆引出垂径定理。如果我们利用教学软件向学生展示这一对折过程,可让学生直观地感受知识的正确性,在此基础上激发学生探索证实知识的正确性,逐步使学生的认识上升到理性认识。对比几种教学软件,笔者选择了《几何画板》。
  发现矛盾

  《几何画板》以动态几何为特色,当笔者利用编辑菜单中操作类按钮下的移动功能将圆的左半部绕直径翻折,发现半圆在运动过程中始终是半圆。这与立体几何中圆的直观图是椭圆相矛盾。
  解决方法

  经过一番思索,理顺图形元素间的派生关系,终于解决了问题(如图所示),具体步骤如下:

《几何画板》:“垂径定理”的教学案例

  1. 作直径为ABO
  2.
O内直径AB的一旁取一点C
  3.选中ACB,作弧ACB,拖动点C,直观地看到弧ACB的形状的变化。给弓形ACB和弓形AFB取不同的颜色。
  4.AB上取一点D,选中点D和直径AB,过点DAB的垂线与
O交于点EF
  5.选中点CD,作线段CD,同样作线段FD
  6.连接OCOF,隐藏线段EF
  7.选中点C和点F,执行编辑/操作类按钮/移动,出现移动按钮,改名为折叠,选中点C和点E,执行编辑/操作类按钮/移动,按钮改名为还原
  8.拖动点CE,使点C和点E重合,隐藏点E
  双击〔折叠〕按钮,左半圆绕直径徐徐翻动,由半圆变为半椭圆,最后和右半圆重合。学生观看了动画演示后加深了对知识的理解,强化了记忆,教师节省了教学时间,收到了事半功倍的效果。
  心得体会
  《几何画板》中动画移动是人们将古老几何变为动态几何运用较多的两大功能。《几何画板》不仅可以让一个点沿一条路径运动,也可以点到点运动。前者叫动画,后者叫移动。本例制作第7步采用了点到点的移动。第8步中拖动了点C使它和点E重合,拖动操作无非改变了图形元素的位置,其操作本身貌不惊人。但本例制作将移动拖动相结合,起到了移花接木的作用,达到了以假乱真的效果。

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