第3版前言
　　幾何畫(huà)板（The Geometer’s Sketchpad）是美國(guó)的優(yōu)秀教育軟件，由Nickolas Jackiw設(shè)計(jì)，Nicholas Jackiw和Scott Steketee編制程序，Key Curriculum公司出版。它的3.05版由人民教育出版社于1995年曾引入我國(guó)并漢化。
　　幾何畫(huà)板于2001年6月推出4.0版，2006年9月推出4.07版。2012年推出5.05版。每一次版本的更新都使其功能更強(qiáng)大，使用更方便。4.x以上版本在畫(huà)函數(shù)圖像方面的改進(jìn)尤為突出。其他如分頁(yè)功能、自定義工具、文本的數(shù)學(xué)格式編輯、迭代、對(duì)象色彩的選擇等都顯示出新版的突出特點(diǎn)。5.x各版有了更多的改進(jìn)，增加了通過(guò)熱鍵或者熱文本啟動(dòng)按鈕操作等。特別值得指出的是，可以直接作出兩個(gè)函數(shù)圖像之間的交點(diǎn)，還可以作出歐幾里得幾何對(duì)象與由點(diǎn)產(chǎn)生的軌跡之間的交點(diǎn)，這大大方便了解析幾何的研究和教學(xué)。
　　幾何畫(huà)板以其學(xué)習(xí)容易、操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、品質(zhì)優(yōu)秀成為廣大中學(xué)數(shù)學(xué)教師開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的首選軟件已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)。沒(méi)有一個(gè)人說(shuō)幾何畫(huà)板不優(yōu)秀。我相信，幾何畫(huà)板最終會(huì)被每一位中學(xué)數(shù)學(xué)教師所接受。十多年來(lái)，幾何畫(huà)板的用戶(hù)群不斷擴(kuò)大，“發(fā)燒友”越來(lái)越多，開(kāi)發(fā)出許多可能連幾何畫(huà)板設(shè)計(jì)者也沒(méi)有想到的應(yīng)用；許多師范院校數(shù)學(xué)教育專(zhuān)業(yè)也開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，幾何畫(huà)板是作為一名中學(xué)數(shù)學(xué)教師必須掌握的教育技術(shù)，并把幾何畫(huà)板作為必修課進(jìn)行教學(xué)；怎樣恰當(dāng)?shù)匕褞缀萎?huà)板用于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，教師們也有了更為清晰的認(rèn)識(shí)……這些都需要收集、整理、研究、總結(jié)，以便不斷提高制作技術(shù)以 及與教學(xué)整合的水平。
　　《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》也指出：強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用。提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平，更新教學(xué)觀(guān)念，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。鼓勵(lì)學(xué)生利用信息手段主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，增強(qiáng)運(yùn)用信息技術(shù)分析解決問(wèn)題能力。加快全民信息技術(shù)普及和應(yīng)用。
　　教育部頒布的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》指出：現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用正在對(duì)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)等產(chǎn)生深刻的影響�！稑�(biāo)準(zhǔn)》提倡實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合，注意把算法融入數(shù)學(xué)課程的各個(gè)相關(guān)部分。提倡利用信息技術(shù)來(lái)呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，盡可能使用科學(xué)型計(jì)算器、各種數(shù)學(xué)教育技術(shù)平臺(tái)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)、計(jì)算器等進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)。
　　教師掌握信息技術(shù)，并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)際是時(shí)代的要求，勢(shì)在必行。
　　幾何畫(huà)板的最大特色是動(dòng)態(tài)性，能在變動(dòng)狀態(tài)下保持不變的幾何關(guān)系。
　　幾何畫(huà)板是一個(gè)適合于教學(xué)和學(xué)習(xí)的工具軟件平臺(tái)，既可用于平面幾何、平面解析幾何、代數(shù)、三角、立體幾何等學(xué)科的教學(xué)或?qū)W習(xí)中，也可用于物理、化學(xué)、機(jī)電等課程的教學(xué)中。
　　教師使用幾何畫(huà)板，使靜態(tài)的圖形變動(dòng)態(tài)，抽象的概念變形象，枯燥的內(nèi)容變有趣，使課堂教學(xué)生動(dòng)起來(lái)。利用幾何畫(huà)板，可以暴露知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程，揭示知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。利用幾何畫(huà)板，可以創(chuàng)設(shè)情境，引起認(rèn)知沖突，引發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。利用幾何畫(huà)板，可以把原先講不清楚的問(wèn)題講清楚。利用幾何畫(huà)板，在教師的指導(dǎo)下，有些教學(xué)內(nèi)容可以讓學(xué)生親自操作、觀(guān)察、分析，探究、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，而不必再用“教師講學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)方式進(jìn)行。
　　越來(lái)越多的學(xué)生也喜歡上了幾何畫(huà)板。同學(xué)們用幾何畫(huà)板去探索、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論，儼然成為一個(gè)“研究者”。他們用幾何畫(huà)板做“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)了令老師也吃驚的新結(jié)論。他們?cè)谶@里找到了成功，找到了自信，找到了樂(lè)趣。幾何畫(huà)板的運(yùn)用正在使學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程中來(lái)，改變著學(xué)習(xí)方式，同時(shí)開(kāi)發(fā)了他們的智力，促進(jìn)了素質(zhì)教育。
　　幾何畫(huà)板進(jìn)入課堂改變了教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，改變了教師的教法與學(xué)生的學(xué)法，使數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程發(fā)生了深刻變化——新的教學(xué)模式出現(xiàn)。幾何畫(huà)板促使數(shù)學(xué)課程、教材發(fā)生改變，促進(jìn)教育觀(guān)念更新，數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的改革進(jìn)入了一個(gè)新階段。
　　為了適應(yīng)幾何畫(huà)板版本的升級(jí)更新，特編寫(xiě)本書(shū)第3版。本書(shū)第3版與前兩個(gè)版本的結(jié)構(gòu)基本相同，添加了新版本增加的功能的介紹與應(yīng)用范例。這也是因?yàn)榍皟蓚�(gè)版本得到了讀者的喜愛(ài)，已經(jīng)連續(xù)印刷十多次，累計(jì)超過(guò)2萬(wàn)余冊(cè)。
　　本書(shū)的最大特點(diǎn)是“實(shí)用”。所選擇的例子大多直接與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)際相聯(lián)系，積極配合當(dāng)前進(jìn)行的新課程改革以及新教材的使用。
　　本書(shū)所涉及課件全部以幾何畫(huà)板5.05最強(qiáng)中文版作為制作平臺(tái)。
　　全書(shū)共由4章和5個(gè)附錄組成。
　　第1章“新版幾何畫(huà)板簡(jiǎn)介”，介紹幾何畫(huà)板5.05最強(qiáng)中文版軟件窗口特點(diǎn)；如何進(jìn)行幾何畫(huà)板的用戶(hù)參數(shù)設(shè)置；介紹幾何畫(huà)板的工具箱的作用；把菜單的主要功能列成“菜單功能列表”，便于學(xué)習(xí)與查詢(xún)；介紹幾何畫(huà)板的功能在數(shù)學(xué)教學(xué)中的一些應(yīng)用，使讀者對(duì)幾何畫(huà)板有一個(gè)大概的了解；提醒讀者在理解中學(xué)習(xí)，以便更快地掌握它。這些都是為后面學(xué)習(xí)所做的必要準(zhǔn)備。這一章還介紹了筆者使用幾何畫(huà)板輔助教學(xué)的一些做法及體會(huì)，供一線(xiàn)教師參考。
　　第2章“基本功能學(xué)習(xí)范例”是本書(shū)的主要章節(jié)，是必須學(xué)習(xí)的。由22節(jié)（50個(gè)范例）組成，通過(guò)這些范例的學(xué)習(xí)可以掌握幾何畫(huà)板的基本功能。對(duì)于初次接觸幾何畫(huà)板的讀者可以先學(xué)習(xí)這一章，這樣也能基本滿(mǎn)足教學(xué)課件制作的需要。
　　為使讀者學(xué)會(huì)使用幾何畫(huà)板，采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的“問(wèn)題教學(xué)法”，通過(guò)一個(gè)個(gè)范例的學(xué)習(xí)掌握它。這些范例制作過(guò)程的總和幾乎涵蓋了幾何畫(huà)板的所有操作功能，讀者只要認(rèn)真學(xué)習(xí)每一個(gè)范例就能比較熟練地掌握幾何畫(huà)板。
　　第3章“制作技巧提高范例”也是本書(shū)的主要章節(jié)，由18節(jié)（42個(gè)范例）組成。這些范例是對(duì)幾何畫(huà)板功能的靈活運(yùn)用，可供對(duì)幾何畫(huà)板有興趣的讀者學(xué)習(xí)與研究，以提高制作技巧。有些范例制作過(guò)程雖然稍復(fù)雜，但由于與教學(xué)緊密配合，學(xué)習(xí)它也是必需的。
　　第2章和第3章的每一個(gè)范例由【學(xué)習(xí)目的】、【操作步驟】、【經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)撥】組成，每一節(jié)都有【請(qǐng)你試試】，請(qǐng)讀者練習(xí)。另外，還有一個(gè)依【操作步驟】同步制作出的幾何畫(huà)板文件（這些范例可以在網(wǎng)站http://www.tup.tsinghua.edu.cn上免費(fèi)下載得到）。編者是一邊制作，一邊寫(xiě)出操作步驟的。在相應(yīng)的幾何畫(huà)板文件中未做修飾，保留了作圖的痕跡。讀者可以按【操作步驟】提供的步驟一步一步照著做，同時(shí)可以與范例文件進(jìn)行比照（包括點(diǎn)、直線(xiàn)等對(duì)象的標(biāo)簽）。為方便閱讀，【操作步驟】中還插入了大量的圖片�！窘�(jīng)驗(yàn)點(diǎn)撥】主要點(diǎn)明該范例制作過(guò)程中的關(guān)鍵之處或要注意的問(wèn)題，介紹與該范例相關(guān)而其他范例又不能覆蓋的幾何畫(huà)板的功能或者制作方法，讀者也不必要求一次弄清楚�？紤]到一些讀者不必掌握幾何畫(huà)板的所有功能，各范例【操作步驟】之間基本是獨(dú)立的，可以直接學(xué)習(xí)自己認(rèn)為需要的某個(gè)范例。
　　第4章“精彩應(yīng)用范例”介紹編者用幾何畫(huà)板研究一些數(shù)學(xué)問(wèn)題得到的有趣結(jié)果。希望對(duì)讀者能有所啟發(fā)，也用幾何畫(huà)板作出一些創(chuàng)新成果。其中的不當(dāng)之處還請(qǐng)批評(píng)指正。
　　附錄A簡(jiǎn)要介紹每一個(gè)范例所涉及的主要內(nèi)容，以及所承載的菜單功能。讀者可以根據(jù)需要先查詢(xún)一下，以便更快地找到自己需要學(xué)習(xí)的范例或者菜單功能。
　　附錄B以菜單功能為線(xiàn)索，簡(jiǎn)要介紹主要菜單功能分布在哪些范例當(dāng)中。若要了解某個(gè)菜單功能的實(shí)現(xiàn)方法，可以先查詢(xún)一下，以便更快地找到自己需要的菜單功能實(shí)現(xiàn)的 方法。
　　附錄C是快捷鍵列表，介紹各種功能的快捷鍵實(shí)現(xiàn)方法，提高制作速度。
　　附錄D介紹可以通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)的功能，也是為了提高制作速度與技巧。
　　附錄E收集了一些常用的幾何畫(huà)板網(wǎng)站，并做了簡(jiǎn)單介紹，以便讀者可以從網(wǎng)上獲得更多的幾何畫(huà)板資源，滿(mǎn)足需要。尤其是利用Baidu或者Google等搜索引擎，可以很快地尋找到自己需要的資源，這是獲得幾何畫(huà)板資源最好的方式之一。
　　總之，這些附錄都是為了方便讀者掌握幾何畫(huà)板、用好幾何畫(huà)板而準(zhǔn)備的。
　　筆者是長(zhǎng)期從事中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的一線(xiàn)教師。本書(shū)是急一線(xiàn)教師所急，為同行提高教育技術(shù)水平、開(kāi)展輔助教學(xué)而編寫(xiě)的。本書(shū)已經(jīng)被列為“21世紀(jì)師范院校計(jì)算機(jī)實(shí)用技術(shù)規(guī)劃教材”，可作為師范院校數(shù)學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的教育技術(shù)教材；也可作為在職數(shù)學(xué)、物理教師的教育技術(shù)培訓(xùn)教材；還可以作為中學(xué)生選修課、研究性課程的參考資料，或者作為中學(xué)生的課外讀物。
　　在編寫(xiě)過(guò)程中，筆者認(rèn)真學(xué)習(xí)幾何畫(huà)板愛(ài)好者的制作經(jīng)驗(yàn)，并努力吸收進(jìn)來(lái)，在此對(duì)這些幾何畫(huà)板愛(ài)好者表示感謝。
　　感謝全國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育研究中心潘懋德教授一直以來(lái)對(duì)作者的熱情幫助，以及對(duì)出版本書(shū)的大力支持。
　　感謝清華大學(xué)出版社，特別感謝鄭寅堃先生的大力支持。
　　由于作者水平有限，缺點(diǎn)錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)讀者不吝指正，以便再版時(shí)糾正。
　　如有其他需求，請(qǐng)與編者聯(lián)系。
　　E-mail：taoweilin1947@126.com。
　　
　　陶維林
　　2013年7月