geogebra

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GeoGebra是自由且跨平台的動態數學軟體,提供各級教育使用,包含了幾何、代數、表格、圖形、統計和微積分,集中在一個容易使用的軟體。它已獲得好幾個歐洲和美國的教育軟體大獎。

基本信息

軟體簡介

軟體介紹

GeoGebra 是一個結合「幾何」、「代數」與「微積分」的動態數學軟體,它是由美國佛羅里達州亞特蘭大學的數學教授Markus Hohenwarter所設計的。 一方面來說,GeoGebra 是一個動態的幾何軟體。您可以在上面畫點、向量、線段、直線、多邊形、圓錐曲線,甚至是函式,事後你還可以改變它們的屬性。

另一方面來說,您也可以直接輸入方程和點坐標。所以,GeoGebra 也有處理變數的能力(這些變數可以是一個數字、角度、向量或點坐標),它也可以對函式作微分與積分,找出方程的根或計算函式的極大極小值。

所以 GeoGebra 同時具有處理代數與幾何的功能,因此 GeoGebra 視窗左邊有一個「代數區」,右邊有一個「幾何區」(也稱為「繪圖區」),就像下圖一樣。

軟體特色

* 可免費用於學習、教學和考評。

* 功能強大、使用簡單、互動性強。

* 支持多種語言。

* 以趣味的方式真正觀察和體驗數學和科學。

* 可適於各種課程或項目。

* 在世界上有數百萬人使用。

功能介紹

二次函式 二次函式

以下是幾個視窗的簡介:

幾何視窗

可以藉助工具列中所提供的作圖工具,在幾何區中使用滑鼠進行幾何作圖。從工具列中選擇其中一種作圖工具,可藉助工具使用提示(在工具列後方)來得知如何使用所選擇的工具。任何在幾何區中所產生的對象,在代數區中都有一個代數特徵。

註:可以使用滑鼠拖曳來移動幾何區中的對象,代數區內的代數特徵也會同時動態更新。

工具列中的每一個圖示代表一個工具盒,工具組內包含一些相似功能的作圖工具,可以用滑鼠左鍵按下圖示右下角的小箭頭來打開該工具盒。

提示:

作圖工具是依照產生物體的本質來分類的。如:可以在點工具盒(默認圖示為 )及幾何變換工具盒(默認圖示為 )這兩類工具中,產生不同類型的點。

代數視窗

可以在Geogebrar命令區中直接輸入代數表達式,再按下Enter鍵後,所輸入的代數表達式會在代數區內出現,同時在幾何區內出現對應的圖形。

在代數區中,數學對象被歸類成自由對象和派生對象。如果產生一個對象而未使用任何已經存在的對象,則被歸類為自由對象。若新產生的對象是使用其他已經存在的對象而產生,則歸類為派生對象。

提示:假如想要隱藏在代數區內的特徵,可以將對象指定為輔助對象,做法如下:在代數區中,在對象上點右鍵,在右鍵選單中選擇“輔助對象”,或者在彈出選單中選擇“屬性”,在屬性對話框中選擇標籤“基本”,然後在“輔助對象”選項前複選框中打對勾。根據程式的默認,“輔助對象”是不會出現在代數區中,但是可以在“查看”選單中選擇“輔助對象”,然後在代數區中就可以看到了。

可以修改代數區內的對象:先確認已選取 移動工具,然後雙擊代數區內的對象,可以在文字方塊中直接編輯對象的代數特徵數據,再按下Enter鍵後,對象的圖形特徵也會隨之改變。若雙擊代數區內的派生對象時,可以在出現的對話框中“重新定義”對象。

Geogebra也提供許多命令,可以在命令區的右方按下‘Command’按鈕來開啟命令視窗表,在選單中選擇一個命令後(或者直接在命令輸入框中輸入命令),再按下F1鍵取得該命令的語法結構以及所需要的參數等信息。

工作表視窗

在Geogebra的工作表區中,每一個單元格都有指定名稱,用來指定單元格的位置。這一點類似於OFFICE的工作表。例如在A列第1行的單元格的名稱為A1.

註:當單元格名稱用在表達式或者命令中時,單元格名稱代表的是該單元格內的內容數據,這一過程稱作單元格數據引用。

在工作表中,不但可以輸入數值,也可以輸入所有Geogebra所支持的數學對象,如點的坐標、函式、命令等。在工作表中所輸入的數學對象,Geogebra會立即在幾何區中顯示其圖形特徵,而且對象的名稱會對應工作表中的位置,如A5,C3等。

註:根據程式默認,工作表中的對象在代數區中被歸類為輔助對象。

研究院

國際情況

GeoGebra還成立了專門的機構以支持教師培訓、教學經驗分享以及科研工作。其總部國際GeoGebra研究院(International GeoGebra Institute)設在歐洲,全球已有159個GeoGebra研究院。

中國情況

2011年5月25日,在北京師範大學數學科學學院曹一鳴教授牽頭下,中國GeoGebra研究院成立,作為GeoGebra在中國的首席研究院,中國GeoGebra研究院將領導協助其他中國其他地方研究院的建設與發展,致力於GeoGebra相關的數學教學和學習的研究工作,頒發中國GeoGebra用戶水平認證,提供師範生和一線教師的專業培訓,分享數學學習與教學的成功案例和先進經驗,促進中國GeoGebra各地方研究院間的合作。

其後,在天津師範大學和南京師範大學的努力下,天津GeoGebra研究院和南京GeoGebra也相繼成立,北京GeoGebra研究院正在籌建中。

用戶認證

本認證說明基於國際GeoGebra研究院(International GeoGebra Institute)提供的GeoGebra Certification Guidelines,並結合中國GeoGebra用戶認證需要,由中國GeoGebra研究院修定而成。中國GeoGebra研究院認證用戶分為三級:

初級用戶:GeoGebra User (初級用戶)

中級用戶:GeoGebra Expert(專家用戶)

高級用戶:GeoGebra Trainer(培訓專家)

申請者可根據自身水平,結合下文的具體要求申請初級用戶或中級用戶。高級用戶為中國GeoGebra研究院認證的培訓專家,申請者需熟練掌握軟體使用具備豐富的使用經驗,故申請中級用戶認證後滿一年方可申請高級用戶認證。

申請者請按照每一級用戶申請的“申請材料”要求,將申請材料傳送到申請信箱,經中國GeoGebra研究院認證合格後,將向申請者頒發認證證書。

初級用戶

GeoGebra User(初級用戶)

申請GeoGebra User認證須滿足以下條件:

1.操作要求

(1)熟悉GeoGebra的各功能區、熟練使用繪圖工具,能使用基本的命令操作。

(2)能夠動態化對象,以製作具有吸引力的教學課件。

(3)能利用GeoGebra製作ggb檔案、統計圖等,並將其運用在文檔或網頁中。

(4)對GeoGebra幫助功能有一定了解,在遇到不熟悉的工具或命令時可以及時獲得幫助信息。

2.教學要求

(1)解GeoGebra的動態功能。

(2)配合自製的教學材料,使用GeoGebra作為論證和展示工具。

(3)能夠從GeoGebra網站或其他渠道選擇使用現有的GeoGebra課件資源。

(4)有足夠的能力讓學生參與使用GeoGebra準備課件。

3.角色要求

(1)能夠在GeoGebra論壇中提出問題尋求解答,以拓展對軟體的了解。

4.申請材料

(1)個人簡歷

(2)在教學中使用GeoGebra的證明。(如課堂錄像、照片等)

專家用戶

GeoGebra Expert(專家用戶)

申請GeoGebra Expert認證須滿足以下條件:

1.操作要求

(1)熟練掌握代數表達式和命令的使用。

(2)熟練GeoGebra高級功能的使用,如:動畫、列表、動態文字和條件顯示。

(3)能夠使用作圖導航功能或其他方法分析一個現有GeoGebra構圖的繪製方法。

(4)能夠建立自定義工具並自定義用戶界面。

(5)熟悉動態工作表的高級功能。

2.教學要求

(1)使用GeoGebra作為教學工具,能根據課堂需要設計課程結構。

(2)能夠根據地方的課程和學生需求,修改調整現有ggb檔案及動態工作表。

(3)介紹學生使用GeoGebra並引導他們獨立使用GeoGebra,並幫助他們進行發現學習和數學實驗。

3.角色要求

(1)能夠在GeoGebra用戶論壇中解答其他用戶提出的問題。

(2)能夠製作並分享有創意的教學材料。

(3)積極聯繫其他教育工作者,促進合作交流,分享GeoGebra使用經驗。

(4)能夠舉辦研討班,向其他同仁介紹GeoGebra的基本操作,並使他們了解使用教育技術改善數學教學的方法。

4.申請材料

(1)個人簡歷

(2)使用GeoGebra自製的課件。(需包含ggb檔案,並註明針對的具體課程)

(3)使用GeoGebra改善教學的教學案例和計畫。

(4)舉辦GeoGebra研討班的記錄、成果展示以及將來的活動計畫。(如活動錄像、照片或會議論文集等)

註:師範生可通過選修所在高校的GeoGebra培訓課程,達到課程要求後獲得中級用戶認證。但申請GeoGebra Trainer(訓練專家)時須提交上述材料。

培訓專家

GeoGebra Trainer(培訓專家)

申請GeoGebra Expert認證須滿足以下條件:

1.操作要求

(1)申請GeoGebra Expert認證滿一年者。

(2)使用GeoGebra出現問題時,知道如何獲額外信息和幫助。

(3)知道安裝GeoGebra的不同方法以及各方法間的區別。

(4)能夠使用JavaScript編寫互動練習,會使用管理系統或wiki。

2.教學要求

(1)與地方GeoGebra學院合作,編寫教材、舉辦研討班。

(2)能夠召開研討會,為初學者和高級用戶以及有意申請GeoGebra User和GeoGebra Experts認證的人員提供學習交流的機會。

3.角色要求

(1)參與GeoGebraWiki建設,促進用戶群中成員的交流與合作。

(2)有獨立研究、發表論文的能力。

(3)能夠在教師交流會或教師會議時報告使用GeoGebra改善教學的案例。

4.申請材料

(1)個人簡歷

(2)GeoGebra Expert認證證書電子版。

(3)使用GeoGebra改善教學的教學案例和計畫。

(4)關於GeoGebra研究的相關論文。(pdf版或提供資料庫連結)

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