GeoGebra在高中物理教学中的应用

张巧丽

摘  要：物理学识具有较强的逻辑性、推理性，需要学生站在实际的角度上思考问题，掌握物理研究的技巧和思维，具有较高的学习难度。结合高中物理的特点和现阶段学生的主要技能，借助现代化工具帮助学生理解教材中较为抽象的知识和模式，如GeoGebra，将静态的要点通过软件转变为动态的过程。本文结合GeoGebra软件在教学中的优势，浅谈当前高中物理教育的现状，提出相关的优化方案，以供各位教师参考。

关键词：GeoGebra；高中物理；应用策略

引言

在新时代的背景下，改变了常规的教育形式，改革和优化教育的各个方面，如辅导方法、课堂活动、评价内容等。在新课程改革中，注重学生的综合发展，合理利用多种现代化教育工具，开展丰富多彩的实践活动，锻炼学生的学习技能和解决问题的技能，逐渐形成学生主动索取的教育局面，转变过去“你说我听”的课堂景象，增强学生的核心素养，锻提升学生的创新精神。在GeoGebra软件中，将教材中地还原出来，弥补传统教育思维不足，让学生直观地观察无虑规律，帮助学生理解知识难点。

1小船过河

小船过河是运动过程中的经典模型，主要考察“最短时间”和“最短距离”两方面。“最短时间”需要学生根据题目中小船实际运行的速度和水流运行的速度进行分类讨论，不同的情况运用不同的知识，灵活使用知识要点，如果船速小于水速的时候，求解小船运行的最短距离，具有一定的难度，是很多学生比较头疼的问题。应用GeoGebra软件，输入动态数据，让学生直观地看到小船在不同情况中的运行状况，改变不同的运行角度引导学生探索深层次的知识。当小船的速度大于水流的速度时，小船行驶的最短距离为河面的宽度；当小船的速度小于水流的速度时，小船与河岸的角度为v船/v水的时候行驶距离最短[1]。

在GeoGebra软件中使用交点工具，绘制x轴、y轴为小船运行的轨迹，初始点为（0，0），假设y=10为河面的宽度，建立小船过河模型。运用滑动条工具，建立三条动态数据，即“水速”“船在静水中的速度”“船头与河岸角度α”[2]。在指定的位置上输入水速（B，0），组建初始点和水速之间的向量，用V水表示。发送运行指令为（水速，小船在静水中的运行速度），以水速为圆心，制作小船在静水中匀速为半径的圆形图案，运用交点功能，观察圆形与河岸的交点。发送旋转指令，找到旋转点，连接水速和旋转点，以V船为代表，建立平行四边形。连接初始点和旋转点，以V实代表。使用射线功能，使初始点和旋转点的向量相交于河岸，即为河岸交点，连接初始点与河岸交点，这条线就代表小船的实际位移[3]。运用距离工具，衡量初始点与河岸交点的长度，使用角工具，计算初始點、旋转点、水速之间的角度，让学生观察三者之间的关系。再次输入指令t=d/（v船sin（α）），引导学生利用极端公式计算小船过河的时间，拖动角度α，改变小船与河岸的角度，较为真实地展现出小船过河的各种情况。

2皮带传送

线速度和角速度的关系是圆周运动的重点内容，需要掌握轴转动物体、皮带传动物体、齿轮传送物体的主要特征，灵活运用知识点同轴转动物体、角速度大小相等、线速度大小相等等知识要点。单独学习线速度和角速度的知识时较为容易，但是组合模型让很多学生望而却步，导致很多学生无法掌握线速度和角速度之间的关系。运用GeoGebra软件模拟出同轴转动和皮带转型的过程，将教材中的案例还原出来，使学生直观地观察物品的运动情况，提高学生的学习兴致。在软件中制作传动模型，采取两个同心圆的主动轮和一个相离圆地从动轮，采取线段工具连接两个轮子的切点，模式出皮带运行的形式，应用皮带匀速传统的特点，使用度量工具测量出主动轮的运行轨迹，运用弧度转化公式，求出另一个轮旋转的角度，绘制出动轮上的运动点。

使用滑动条工具，应用三条不同的滑动条，即r1、r2、r3，表示出不同皮带轮的大小和弧度。应用圆心与半径工具，绘制出半径为r1、r2、r3的圆形，带边三个不同的皮带轮，其中r1、r3为同心圆，r2为相离圆。使用单切工具，连接半径为r1、r2圆形的四条切点，利用交点工具做出两个圆形的切点，然后使用线段工具连接多线段，表示皮带。在主动轮上任意去一点A，连接A与同心圆的圆心，相较于同心圆上的一点B。使用圆弧工具，以同心圆的圆心、主动轮与皮带切点、A为三点，绘制出圆弧。使用距离模型，测量圆弧长度，用a表示，使用公式α=（180a/πr2）°，计算出主动轮转动的轨迹长度与从动轮转动的角度关系。使用旋转功能，选取从动轮上任意一点，以从动轮的圆心逆时针旋转为β度，形成C点。最后开启GeoGebra软件中动画效果，模拟出A、B、C的运动情况。

结语

综上所述，GeoGebra软件有效弥补传统课堂教育的不足，增加学生实际操作的空间，在实践中探索物理知识的规律，落实可视化的教育理念，逐渐消除学生的理解障碍，引导学生对深层次的知识进行探索，慢慢形成较为系统的知识脉络，找到物理学习的极强，从而增强学社鞥的核心素养。在课堂中利用信息技术的优势，创建趣味教育情境，激发学生的好奇心和探索欲，引导学生运用已学习的知识解决生活中的物理问题，提高学生的自信心，扩大物理教育的影响力。

参考文献：

[1]陶善良.智能设备助力现代化课堂——探析智能手机在高中物理教学中的应用[J].数理化解题研究，2023（03）：68-70.

[2]王伟朋.GeoGebra软件在高中物理教学中的应用——以动态演示带电粒子在速度选择器中的偏转为例[J].物理通报，2022（06）：142-146.

[3]明翔宇，陈俊.在“双新”背景下，例谈Geogebra软件在高中物理教学中的应用[J].物理教学，2022，44（04）：22-26.