3D数学教学平台

3D数学教学平台是一个数学实验与课件制作工具,十分钟即可学会使用,主要用于数学实验与课件制作工具,形象的3D作图,实用的函数图形。

3D数学教学平台于2001年,2005获阿拉神灯杯中国青年实用软件设计大赛银奖,央视网,中国青年报,新浪网,搜狐网等主流媒体进行了广泛报道,还获得过广东省优秀教学成果二等奖,全国教学软件设计大赛一等奖等奖项。目前下载使用该软件的人数已经达到十多万人次,是目前使用人数最多的三维数学工具软件之一。

教育信息化是当前的热点,但缺少实用可靠的软件支持,特别是支持数学教学信息化的软件少之又少,在这种情况下,老师们只能使用国外软件几何画板,但其功能主要是平面功能,在易用性、动画、三维图像方面做得不够好,3D数学教学平台的出现,使这一现象得到解决。

三维图形绘制功能立体几何是数学教学的一个难点,原因在于学生缺乏对直观立体对象的观察和体会,而在实际中又不容易用模型构造出这种直观对象来。该软件是一套适合设计数学课件特别是立体几何教学课件的工具可以在画板中任意绘制空间几何对象,所有对象可以动态保持几何关系,可以任意角度旋转,缩放,从而达到激发学生的学习兴趣,培养学生的空间思维能力的目的。

函数功能软件支持直接输入函数表达式,可绘制直角坐标方程,极坐标方程,参数方程等图形,并可通过旋转构建空间曲面。可计算任意曲线之间的交点,生成轨迹动画。函数式中可使用动态参数,实现探究函数规律的目的。

动画功能如平移动画,旋转动画,轨迹动画,旋转体动画及颜色动画等等,这此动画可独立使用,也可以组合使用,是制作数学课件的必备工具,同时也是探索数学奥秘的理想工具。

易用性软件是根据中国人的使用习惯设计的,符合数学思维方法,采用向导式设计,一般老师十分钟即可学会软件的使用。在教学中可以边画边用,解决了老师制作数学课件的难题。

用“3D数学教学平台”构建立体模型依据点—线—面—体的构成原理,“Math3D”提供了两种构建立体模型的方法:一是对于常见的立体几何对象,如立方体、长方体、四面体、球体等,可以直接从工具菜单中选取(这些对象都是由点、线、面构成,可以修改、分解);另一种方法是利用软件提供的画点、连线、画图、绘制平面等方法,自由构造而成,适合比较复杂的图形。用以上方法所构建的对象,“Math3D”可以对其进行上下左右的旋转、平移、缩放等,达到从多角度观察几何对象,培养学生的感性认识,从而达到培养学生空间思维能力和观察能力的目的。

用“3D数学教学平台”演示几何定理定义正确理解定理定义是学生学好立体几何的关键。教师为了讲一个定理定义,往往要花费大量的时间去制作模型,但效果并不理想。因为实际模型受到很多因素的限制,如不能标示字母,不能动态显示某一个数据等。“3D数学教学平台”在设计中不仅提供了构建立体几何对象的方法,同时还提供了对象动画、动态数据测量(如线段的长度、角度、圆的面积等)等方法。

下图1是一个演示直线与平面夹角的例子。该图可以整体旋转,从不同角度观察立体对象。双击“动画”按钮,直线MN可以绕HG转动,图下方的标签同时动态显示∠MOE的大小。

上图2是演示空间异面直线所成角的例子。在正方体ABCD—A’B’C’D中,EF分别是AA、BB’的中点,连结A’C’、A’F,求异面直线ED’与A’C’、A’F的夹角。在“3D数学教学平台”中,可以方便地构造如图2所示的图形,并且该图形可以360度上下左右旋转。利用动画功能,使ED’平移至FC’的位置,从而构造出三角形A’C’F,可以向学生演示此过程。

用“3D数学教学平台”验证猜想,发现规律在发现式教学中,往往需要学生猜想某一个结论是否正确,进而发现规律。有了《3D数学教学平台》,学生就有了进行数学实验的机会,也为发现式教学提供了物质、技术上的支持。

如下图1所示,正方体ABCD—A’B’C’D’。中,EFG分别是A’B’、B’C’、BB’上的任意点,证明△EFG是锐角三角形。

实验方法:用作图工具在A’B’、B’C’、BB’上分别取“目标上的点”E、F、G,填充三角形连接EF,FG,EG,并在变量工具菜单中用角度工具度量 FGE、 FEG、EFG的角度,尝试拖动点E、F或G,学生会观察到角度值的变化,让学生留意三个角的变化范围。

用“3D数学教学平台”培养学生的动手能力“3D数学教学平台”操作比较简单,学生可以自己制作,也可以使用教师制作好的课件,从中发现规律,加深对定理、定义的理解。我们可以把软件放在学校的校园网(局域网)上,学生可以在任意一台终端机上使用。实验结果分析与传统方法相比,“3D数学教学平台”减轻了教师备课的负担,增强了学生的学习兴趣。因它在功能上比传统教具大大增强,学生理解能力也有了很大的提高,空间思维能力明显增强。经过发现式学习和学生实验,增强了对定理定义的理解。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.