赛课必备 | 拒绝“凭空想象”!用AI+GeoGebra把初中几何“动点最值”讲透

2025-12-16 17:48:44

💡 为什么你的几何课需要“AI + GGB”双核驱动?

在赛课或压轴题教学中,老师们常面临一个尴尬:黑板是静止的,但题是动的。

遇到“矩形折叠”或“将军饮马”,后排学生往往看不懂点 P 到底是怎么跑的。

今天,我们要利用 AI(生成逻辑) + GeoGebra(动态演示),打造一套“降维打击”式的教学 SOP。




🚀 实操拆解 SOP:从备课到课堂

第一步:备课——用 AI 充当“指令工程师”

不需要死记硬背复杂的几何逻辑,先用 AI(ChatGPT/Claude/豆包)理清思路。


📝 案例题目:


在矩形 ABCD 中, AB=4, BC=8。点 E 在边 AD 上移动,将矩形沿 BE 折叠,点 A 落在点 A' 处。求点 E 移动过程中,点 A' 的运动轨迹。


🤖 AI 辅助分析:

AI 会告诉你核心逻辑:B 点固定,折叠性质导致 BA = BA' = 4(定长)。定点到定长,故轨迹为圆弧。




第二步:制作—— 3分钟打造“生长型”动态课件(核心步骤)

请打开 GeoGebra(经典版 5 或 6),切换输入法为英文模式,在底部的“输入框”依次复制粘贴以下代码并回车。


✅ 1. 构建基础场景

Plaintext

A = (0, 4)
B = (0, 0)
C = (8, 0)
D = (8, 4)
q1 = Polygon(A, B, C, D)


2. 设置“发动机”

先生成控制进度的滑块:

Plaintext

t = Slider(0, 1, 0.01)

再生成动点 E:

Plaintext

E = (1 - t) * A + t * D

✅ 3. 核心变换(折叠与对称)

Plaintext

f = Line(B, E)
A_prime = Reflect(A, f)

(注:A_prime 即为点 A',f 为折痕)


✅ 4. 视觉美化(构建折叠三角)

Plaintext

T1 = Polygon(A, B, E)
T2 = Polygon(A_prime, B, E)

建议操作:右键点击 T1 设为淡蓝色,T2 设为淡红色,突出“全等”关系。


5. 注入灵魂:动态生长轨迹

我们要抛弃传统的 Locus 命令(因为它会直接剧透整个圆)。我们使用圆弧命令,让红线随着 A' 的移动慢慢长出来:

Plaintext

path = CircularArc(B, A, A_prime)

(解释:以 B 为圆心,从 A 开始画,画到当前的 A' 为止。随着滑块拖动,圆弧自动延伸。)




第三步:课堂——“悬念式”互动教学流

这是赛课中拿分的关键环节:利用“动态生长”特性,制造认知冲突。

1. 引入悬念

老师:“同学们,闭上眼想象一下,当点 E 移动时,这个折下来的角 A' 走过的路线是什么形状?直线?抛物线?”

2. 验证与直观

老师邀请学生上台拖动滑块 t。

  1. 动作: 学生慢慢向右拖动。
  2. 现象: 屏幕上,一条红色的弧线像“贪吃蛇”一样,紧紧追随着点 A' 慢慢生长出来。
  3. 震撼: 学生能亲眼看到“轨迹是如何形成的”,而不是直接看到结果。




3. 追问本质

老师:“为什么它画出来是个圆?”

引导学生观察辅助线(连接 BA'),发现 BA' 长度始终为 4(等于 AB)。




第四步:升华——从“形”到“数”的转化

光看动画是不够的,还要落实到解题。

  1. 定格画面: 将滑块 t 拖到最右边(E 与 D 重合)。
  2. 几何计算:
  3. 圆心: 点 B。
  4. 半径: r = AB = 4。
  5. 圆心角: 观察 ∠ABA' 的变化。当 E 到达 D 点时,利用 ABD 的边长关系(AB=4, AD=8),算出角度。

轨迹长度 = nπr180\dfrac{nπr}{180}


(注:本文的目的是展示 AI + GeoGebra 的方法,题目主要是作为一个载体。在实际教学中,您可以根据学生的年级水平,随意修改 BC 的长度(在 GeoGebra 代码中改一下坐标 C 和 D 即可),让计算结果更符合考纲要求。 )


通过 GGB 的“角度测量”工具,直接验证算出来的角度是否正确,实现“猜想-验证-证明”的完整闭环。




🌟 为什么这种“动态生长”写法能拿高分?

  1. 符合认知规律: 学生对“直接出现的圆”是无感的,但对“慢慢画出来的圆”记忆深刻。
  2. 技术服务于教学: 这里的代码没有炫技,CircularArc 的使用恰恰是为了还原“动点成线”的数学本质。
  3. 极简操作: 即使是不懂编程的老师,复制这几段代码,也能在短时间内做出完美的课件。




📢 互动时间

老师们,你在讲“隐圆问题”(定弦定角)时,是如何让学生看出来的?欢迎在评论区留言~


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