一种几何实验与学习平台与方法与流程

本发明涉及几何实验与几何作图领域，特别涉及一种几何实验与学习平台及方法。

背景技术：

随着数学教育改革的深入，加强素质教育，走进新课程是当务之急，但初中几何一直是薄弱环节。初中学生学习几何有许多难点。因此，提高几何素养，显得更加重要。

初中几何将逻辑性与直观性相结合，由生产生活中的实际几何模型，抽象出数学教材上的几何概念，是九年义务教育教材的一大特色。因此，在教学中应尽可能地让学生先观察几何模型，形成感性认识，在此基础上，再给出数学名称，画出数学图形，定义图形，研究性质，但是课堂时间有限，学生实际理解吸收的效果又因人而异，而无法满足学生自主学习的需要，所以需要一种具有几何实验与学习平台及方法用于实现辅助学生理解验证几何知识，培养学生学习几何的兴趣，提高学生的学习效率，从根本上解决几何难的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种几何实验与学习平台。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种几何实验与学习平台，输入模块、计算模块、储存模块和显示模块，所述的计算模块的参数输入端与输入单元的相连，所述的计算模块的数据端与储存单元双向连接，所述的计算模块的图像输出端与显示单元相连。

所述的输入模块包括键盘，鼠标和触控屏。

所述的储存模块包括模板存储单元和图形存储单元，所述的模板库单元用于存放绘图模板，所述的图形存储单元用于存放绘制完成的图形。

所述的计算模块与输入模块的之间通过有线或无线的方式连接。

所述的计算模块与显示模块的之间通过有线或无线的方式连接。

所述的方法包括：

输入步骤：包括参数输入、绘制输入和模板输入；

计算步骤：计算参数；

显示步骤：显示绘制图形的参数；

储存步骤：将绘制的图形储存在模板库单元或图形存储单元。

所述的绘制输入包括鼠标操作和触控操作方法；

所述的鼠标操作方法包括左键长按，右键长按，右键单击和鼠标悬停；

所述的触控操作方法包括单点长按，单点双击，单点单击和双指滑动；

所述的左键长按和单点长按用于：选中与拖动并显示图像参数；

右键长按和单点双击用于：将多个端点两两相连构成线段，将多条线段相连构成图形；

左键单击和单点单击用于：在绘图区域内绘制一个或多个端点；

鼠标悬停和双指滑动用于：显示参数和修改参数。

所述的绘制输入包括：S1. 在坐标系中单击鼠标左键或在触控屏上单点单击进行绘制端点；

S2. 重复上步骤，做出多个点并依次计算并记录端点参数；

S3. 右键长按或单点双击，将多个点依次连接构成线段，计算并记录线段参数，再将线段连接构成图形，计算并记录图形参数；

S4. 通过鼠标左键长按/触屏单点长按可对构成图形的端点进行选中与拖动从而修改图形；

所述的参数包括端点参数，线段参数和图像形数；所述的端点参数包括坐标信息；所述的线段参数包括坐标信息和线段长度；所述的图形参数包括坐标信息、线段长度、图形周长、图形面积和线段夹角。

所述的参数输入为直接输入参数或者关系式，经计算模块计算得到图形。

本发明的有益效果是：利用几何画板,能够使学生更好地了解几何模型,验证相关几何问题与定理,加强学生对相关知识的掌握，培养学生学习几何的兴趣，提高学生的学习效率，从根本上解决几何难学的问题。

附图说明

图1为本发明步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：如图1所示，一种几何实验与学习平台，输入模块、计算模块、储存模块和显示模块，所述的计算模块的参数输入端与输入单元的相连，所述的计算模块的数据端与储存单元双向连接，所述的计算模块的图像输出端与显示单元相连。

所述的输入模块包括键盘，鼠标和触控屏。

所述的储存模块包括模板存储单元和图形存储单元，所述的模板库单元用于存放绘图模板，所述的图形存储单元用于存放绘制完成的图形。

所述的计算模块与输入模块的之间通过有线或无线的方式连接。

所述的计算模块与显示模块的之间通过有线或无线的方式连接。

所述的方法包括：

输入步骤：包括参数输入、绘制输入和模板输入；

计算步骤：计算参数；

显示步骤：显示绘制图形的参数；

储存步骤：将绘制的图形储存在模板库单元或图形存储单元。

所述的绘制输入包括鼠标操作和触控操作方法；

所述的鼠标操作方法包括左键长按，右键长按，右键单击和鼠标悬停；

所述的触控操作方法包括单点长按，单点双击，单点单击和双指滑动；

所述的左键长按和单点长按用于：选中与拖动并显示图像参数；

右键长按和单点双击用于：将多个端点两两相连构成线段，将多条线段相连构成图形；

左键单击和单点单击用于：在绘图区域内绘制一个或多个端点；

鼠标悬停和双指滑动用于：显示参数和修改参数。

所述的绘制输入包括：

S1. 在坐标系中单击鼠标左键或在触控屏上单点单击进行绘制端点；

S2. 重复上步骤，做出多个点并依次计算并记录端点参数；

S3. 右键长按或单点双击，将多个点依次连接构成线段，计算并记录线段参数，再将线段连接构成图形，计算并记录图形参数；

S4. 通过鼠标左键长按/触屏单点长按可对构成图形的端点进行选中与拖动从而修改图形；

所述的参数包括端点参数，线段参数和图像形数；所述的端点参数包括坐标信息；所述的线段参数包括坐标信息和线段长度；所述的图形参数包括坐标信息、线段长度、图形周长、图形面积和线段夹角。

所述的参数输入为直接输入参数或者关系式，经计算模块计算得到图形。

实施例1：对于全等三角形的验证

在几何理论中两个三角形是否为全等三角形有以下条件：

SSS（Side-Side-Side）（边边边）：三边对应相等的三角形是全等三角形。

SAS（Side-Angle-Side）（边角边）：两边及其夹角对应相等的三角形是全等三角形。

ASA（Angle-Side-Angle）（角边角）：两角及其夹边对应相等的三角形全等。

AAS（Angle-Angle-Side）（角角边）：两角及其一角的对边对应相等的三角形全等。

RHS（Right angle-Hypotenuse-Side）（直角、斜边、边）（又称HL定理(斜边、直角边)）：在一对直角三角形中，斜边及另一条直角边相等。

在本实施例中采用SAS做出说明，

首先绘制对比三角形，得到对比三角形的参数，选择对比边1，对比边2，以及选取对比边1和对比边2之间的夹角为对比角；

其次进行对比过程，在对比过程中，

首先，在坐标系中单击鼠标左键或在触控屏上单点单击进行绘制两个端点，将两个端点相连构成线段，其长度与三角形的对比边1相同；

其次，按照上一步方法再绘制出一条直线，其长度与三角形的对比边2长度相同；

然后，将一条直线的端点与另一直线的端点重合，拖动调整夹角使其与对比角的角度相同；

过后，将两条直线未连接的一端相互连接，只能构成一个三角形，将鼠标悬停在图像上或双指在屏幕上滑动并显示其参数；

最后，将上一步中得到的参数中的面积、周长以及其余两个夹角和对比三角形的面积

、周长以及其余两个夹角相对比的方式来验证园等三角形的条件，通过这样的方式来帮助和加深学生对理论知识的理解和运用。

实施例2：对于平行直线的判定，在几何理论中具有以下定理：

两直线平行，同位角相等；

两直线平行，内错角相等；

两直线平行，同旁内角互补。

首先，在坐标系中单击鼠标左键或在触控屏上单点单击进行绘制两个端点，将两个端点相连构成线段，在坐标系中单击鼠标左键或在触控屏上单点单击进行绘制两条相互平行的线段；

其次，按照上一步方法再绘制出一条线段，与上条线段平行的线段；

然后，绘制一条线段分别与两条平行线相交；

过后，将两条直线未连接的一端相互连接，只能构成一个三角形，并显示其参数；

最后，将鼠标悬停在图像上或双指在屏幕滑动查看同位角、内错角和同旁内角的大小关系，来验证上述定理。。