《幾何畫板》是一個適用于幾何教學的軟件,它給人們提供了一個觀察幾何圖形的內在關系,探索幾何圖形奧妙的環境。它以點、線、圓為基本元素,通過對這些基本元素的變換、構造、測算、計算、動畫、跟蹤軌跡等,構造出其它較為復雜的圖形。
和其他同類軟件相比,幾何畫板有如下幾個優勢,使得他成為數學、物理教學中的強有力的工具。
1.動態性。用鼠標拖動圖形上的任一元素(點、線、圓),而事先給定的所有幾何關系(即圖形的基本性質)都保持不變。
舉個簡單的例子。我們可以先在畫板上任取三個點,然后用線段把它們連起來。這時,我們就可以拉動其中的一個點,同時圖形的形狀就會發行變化,但仍然保持是三角形。再進一步,我們還可以分別構造出三條形的三條中線。這時再拉動其中任一點時,三角形的形狀同樣會發生變化,但三條中線的性質永遠保持不變。這樣我們就可以在圖形的變化中觀察到不變的規律:任意三角形的三條中線交于一點。
2.形象性。上課時,當老師說“在平面上任取一點”時,在黑板上畫出的點卻永遠是固定的。所謂“任意一點”在許多時候只不過是出現在老師自己的頭腦中而已。而《幾何畫板》就可以讓“任意一點”隨意運動,使它更容易為學生所理解。所以,可以把《幾何畫板》看成是一塊“動態的黑板”!稁缀萎嫲濉返倪@種特性有助于幫助學生在圖形的變化中把握不變的幾何規律,深入幾何的精髓。這是其它教學手段所不可能做到的,真正體現了計算機的優勢。
3.操作簡單。一切操作都只靠工具欄和菜單實現,而無需編制任何程序。在《幾何畫板》中,一切都要借助于幾何關系來表現,因此用它設計軟件最關鍵的是“把握幾何關系”,而這正是老師們所擅長的;但同時這也是它的局限性:它只適用于能夠用幾何模型來描述的內容──例如幾何問題、部分物理、天文問題等。
4.開發軟件的速度非常快。一般來說,如果有設計思路的話,操作較為熟練的老師開發一個難度適中的軟件只需5-10分鐘。
正是由于上述優勢,使得幾何畫板教學逐漸成為教育改革的重要方向之一,成為21世紀的動態幾何。