本發(fā)明涉及幾何實驗與幾何作圖領域，特別涉及一種幾何實驗與學習平臺及方法。

背景技術：

隨著數(shù)學教育改革的深入，加強素質教育，走進新課程是當務之急，但初中幾何一直是薄弱環(huán)節(jié)。初中學生學習幾何有許多難點。因此，提高幾何素養(yǎng)，顯得更加重要。

初中幾何將邏輯性與直觀性相結合，由生產生活中的實際幾何模型，抽象出數(shù)學教材上的幾何概念，是九年義務教育教材的一大特色。因此，在教學中應盡可能地讓學生先觀察幾何模型，形成感性認識，在此基礎上，再給出數(shù)學名稱，畫出數(shù)學圖形，定義圖形，研究性質，但是課堂時間有限，學生實際理解吸收的效果又因人而異，而無法滿足學生自主學習的需要，所以需要一種具有幾何實驗與學習平臺及方法用于實現(xiàn)輔助學生理解驗證幾何知識，培養(yǎng)學生學習幾何的興趣，提高學生的學習效率，從根本上解決幾何難的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種幾何實驗與學習平臺。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種幾何實驗與學習平臺，輸入模塊、計算模塊、儲存模塊和顯示模塊，所述的計算模塊的參數(shù)輸入端與輸入單元的相連，所述的計算模塊的數(shù)據(jù)端與儲存單元雙向連接，所述的計算模塊的圖像輸出端與顯示單元相連。

所述的輸入模塊包括鍵盤，鼠標和觸控屏。

所述的儲存模塊包括模板存儲單元和圖形存儲單元，所述的模板庫單元用于存放繪圖模板，所述的圖形存儲單元用于存放繪制完成的圖形。

所述的計算模塊與輸入模塊的之間通過有線或無線的方式連接。

所述的計算模塊與顯示模塊的之間通過有線或無線的方式連接。

所述的方法包括：

輸入步驟：包括參數(shù)輸入、繪制輸入和模板輸入；

計算步驟：計算參數(shù)；

顯示步驟：顯示繪制圖形的參數(shù)；

儲存步驟：將繪制的圖形儲存在模板庫單元或圖形存儲單元。

所述的繪制輸入包括鼠標操作和觸控操作方法；

所述的鼠標操作方法包括左鍵長按，右鍵長按，右鍵單擊和鼠標懸停；

所述的觸控操作方法包括單點長按，單點雙擊，單點單擊和雙指滑動；

所述的左鍵長按和單點長按用于：選中與拖動并顯示圖像參數(shù)；

右鍵長按和單點雙擊用于：將多個端點兩兩相連構成線段，將多條線段相連構成圖形；

左鍵單擊和單點單擊用于：在繪圖區(qū)域內繪制一個或多個端點；

鼠標懸停和雙指滑動用于：顯示參數(shù)和修改參數(shù)。

所述的繪制輸入包括：S1. 在坐標系中單擊鼠標左鍵或在觸控屏上單點單擊進行繪制端點；

S2. 重復上步驟，做出多個點并依次計算并記錄端點參數(shù)；

S3. 右鍵長按或單點雙擊，將多個點依次連接構成線段，計算并記錄線段參數(shù)，再將線段連接構成圖形，計算并記錄圖形參數(shù)；

S4. 通過鼠標左鍵長按/觸屏單點長按可對構成圖形的端點進行選中與拖動從而修改圖形；

所述的參數(shù)包括端點參數(shù)，線段參數(shù)和圖像形數(shù)；所述的端點參數(shù)包括坐標信息；所述的線段參數(shù)包括坐標信息和線段長度；所述的圖形參數(shù)包括坐標信息、線段長度、圖形周長、圖形面積和線段夾角。

所述的參數(shù)輸入為直接輸入?yún)?shù)或者關系式，經(jīng)計算模塊計算得到圖形。

本發(fā)明的有益效果是：利用幾何畫板,能夠使學生更好地了解幾何模型,驗證相關幾何問題與定理,加強學生對相關知識的掌握，培養(yǎng)學生學習幾何的興趣，提高學生的學習效率，從根本上解決幾何難學的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明步驟框圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術方案：如圖1所示，一種幾何實驗與學習平臺，輸入模塊、計算模塊、儲存模塊和顯示模塊，所述的計算模塊的參數(shù)輸入端與輸入單元的相連，所述的計算模塊的數(shù)據(jù)端與儲存單元雙向連接，所述的計算模塊的圖像輸出端與顯示單元相連。

所述的輸入模塊包括鍵盤，鼠標和觸控屏。

所述的儲存模塊包括模板存儲單元和圖形存儲單元，所述的模板庫單元用于存放繪圖模板，所述的圖形存儲單元用于存放繪制完成的圖形。

所述的計算模塊與輸入模塊的之間通過有線或無線的方式連接。

所述的計算模塊與顯示模塊的之間通過有線或無線的方式連接。

所述的方法包括：

輸入步驟：包括參數(shù)輸入、繪制輸入和模板輸入；

計算步驟：計算參數(shù)；

顯示步驟：顯示繪制圖形的參數(shù)；

儲存步驟：將繪制的圖形儲存在模板庫單元或圖形存儲單元。

所述的繪制輸入包括鼠標操作和觸控操作方法；

所述的鼠標操作方法包括左鍵長按，右鍵長按，右鍵單擊和鼠標懸停；

所述的觸控操作方法包括單點長按，單點雙擊，單點單擊和雙指滑動；

所述的左鍵長按和單點長按用于：選中與拖動并顯示圖像參數(shù)；

右鍵長按和單點雙擊用于：將多個端點兩兩相連構成線段，將多條線段相連構成圖形；

左鍵單擊和單點單擊用于：在繪圖區(qū)域內繪制一個或多個端點；

鼠標懸停和雙指滑動用于：顯示參數(shù)和修改參數(shù)。

所述的繪制輸入包括：

S1. 在坐標系中單擊鼠標左鍵或在觸控屏上單點單擊進行繪制端點；

S2. 重復上步驟，做出多個點并依次計算并記錄端點參數(shù)；

S3. 右鍵長按或單點雙擊，將多個點依次連接構成線段，計算并記錄線段參數(shù)，再將線段連接構成圖形，計算并記錄圖形參數(shù)；

S4. 通過鼠標左鍵長按/觸屏單點長按可對構成圖形的端點進行選中與拖動從而修改圖形；

所述的參數(shù)包括端點參數(shù)，線段參數(shù)和圖像形數(shù)；所述的端點參數(shù)包括坐標信息；所述的線段參數(shù)包括坐標信息和線段長度；所述的圖形參數(shù)包括坐標信息、線段長度、圖形周長、圖形面積和線段夾角。

所述的參數(shù)輸入為直接輸入?yún)?shù)或者關系式，經(jīng)計算模塊計算得到圖形。

實施例1：對于全等三角形的驗證

在幾何理論中兩個三角形是否為全等三角形有以下條件：

SSS（Side-Side-Side）（邊邊邊）：三邊對應相等的三角形是全等三角形。

SAS（Side-Angle-Side）（邊角邊）：兩邊及其夾角對應相等的三角形是全等三角形。

ASA（Angle-Side-Angle）（角邊角）：兩角及其夾邊對應相等的三角形全等。

AAS（Angle-Angle-Side）（角角邊）：兩角及其一角的對邊對應相等的三角形全等。

RHS（Right angle-Hypotenuse-Side）（直角、斜邊、邊）（又稱HL定理(斜邊、直角邊)）：在一對直角三角形中，斜邊及另一條直角邊相等。

在本實施例中采用SAS做出說明，

首先繪制對比三角形，得到對比三角形的參數(shù)，選擇對比邊1，對比邊2，以及選取對比邊1和對比邊2之間的夾角為對比角；

其次進行對比過程，在對比過程中，

首先，在坐標系中單擊鼠標左鍵或在觸控屏上單點單擊進行繪制兩個端點，將兩個端點相連構成線段，其長度與三角形的對比邊1相同；

其次，按照上一步方法再繪制出一條直線，其長度與三角形的對比邊2長度相同；

然后，將一條直線的端點與另一直線的端點重合，拖動調整夾角使其與對比角的角度相同；

過后，將兩條直線未連接的一端相互連接，只能構成一個三角形，將鼠標懸停在圖像上或雙指在屏幕上滑動并顯示其參數(shù)；

最后，將上一步中得到的參數(shù)中的面積、周長以及其余兩個夾角和對比三角形的面積

、周長以及其余兩個夾角相對比的方式來驗證園等三角形的條件，通過這樣的方式來幫助和加深學生對理論知識的理解和運用。

實施例2：對于平行直線的判定，在幾何理論中具有以下定理：

兩直線平行，同位角相等；

兩直線平行，內錯角相等；

兩直線平行，同旁內角互補。

首先，在坐標系中單擊鼠標左鍵或在觸控屏上單點單擊進行繪制兩個端點，將兩個端點相連構成線段，在坐標系中單擊鼠標左鍵或在觸控屏上單點單擊進行繪制兩條相互平行的線段；

其次，按照上一步方法再繪制出一條線段，與上條線段平行的線段；

然后，繪制一條線段分別與兩條平行線相交；

過后，將兩條直線未連接的一端相互連接，只能構成一個三角形，并顯示其參數(shù)；

最后，將鼠標懸停在圖像上或雙指在屏幕滑動查看同位角、內錯角和同旁內角的大小關系，來驗證上述定理。。