双动点运动的图像制作(兼谈对geogebra的热爱)——2018年广东省中考数学压轴题探究
我和初中的老师一起在2019年5月的海珠区教研开始接触数学教学软件geogebra,马上被它的动态作图功能深深吸引。
我学习GGB的方法主要依靠自学,自学的效率低而且容易撞墙,但优点是印象比较深刻,知识比较牢固(参考华罗庚自学的例子)。一般自学的方法可能就是书中学和做中学。除了看网上的视频(因为关于它的书很少)外,我更多的是带着问题自己在电脑面前自己动脑尝试(做中学)。数学系出身的我们,当年既然能啃下艰涩难懂抽象的复变函数论,那么理论上人类的50%-80%的文本知识都应该能看懂。为了巩固学习的成果,还要及时的总结和发表。现代学习心理理论认为,学习最好的方法是输出。现在学生学习效果不好,可能就是仅仅被动的吸收而没有输出的机会或意识。
通过这三个月的学习,我看到了GGB无限的可能性,它一次一次地打破我的认知范围。
想起来之前有个人说过类似这样的话:
看一篇论文后,感觉自己对某个问题搞懂了;看十篇论文后,觉得自己根本就没懂;看一百篇论文后,会谨慎地认为自己对某一问题稍有了解。
又想起来类似下面的这个图:
在这个图中,面积可以代表一个人学习的内容,而周长可以代表在当前学习内容下所面临的未知的领域。显然,红色圆的面积大,代表这个人知道的东西多,而同时红色圆的周长也比较长,代表这个人所接触的“不太明白”的地方也更多(这里引用了爱因斯坦的说法)。在很多领域,你很难做到面面俱到啥都会,唯一能做的就是,时刻保持一颗谦卑的心态和一定的好奇心。
相比几何画板制作双动点的演示课件的困难,利用GeoGebra5.0都可以轻松完成.以广东省2018年数学中考第25题(3)为例.
单动点的作图很方便,一个描点指令几乎就可以搞定。但是这道题的难点有两个:
(1)如何控制两个动点同时在不同的折线上运动?
(2)如何体现两个动点的速度不相同?
目前已知解决上述问题的答案有三种,法一是描点指令+如果指令(这个让初学者最容易掌握),法二是单位向量法;法三是路径值法(这个是通法,但比较难懂,我沉浸几天还没有完全搞懂,估计再多用两天会理解)
先看看效果:
附上作图过程:
作法:本案例利用滑条+单位向量法+如果指令,来控制点的同时运动,而且运动速度不同。
作法缺点:动点在线段类的匀速运动都可以用这方法实现,但是动点在曲线类的匀速运动,是否可行?不行了。所以通法是路径值的方法。
本题的数学解答过程在网上资料很多。这里从略。
小结和反思:
有关动点在多边形边界上移动的问题在初中数学中很常见,它涉及到各元素(点、线,以及由它们组成的基本图形)在位置关系、数量关系上的变与不变.由于这些变与不变的关系不仅有显性的,而且还有隐形的,成为初中数学教与学的一个难点.所以要成为我们教师关注的对象。
作为练习,提供一道广州市第五中学初三下学期第二次月考的题目。
这道题的难点还在于双动点中一个点先停止!相关教程或许明后天推送。昨天想要今天发布的米勒问题,其实我看了一些文献,已经有人解决,但角度不同。如何在已有的文献中寻找自己的创新点,也是一个问题呢。还有很多值得探究的问题,如费马点,阿波罗尼斯圆……