002-关于Geogebra软件的介绍及与MatLab的区别

news2024/11/21 0:29:59

为什么要学Geogebra？

因为和MatLab的科学计算相比，GeoGebra重点突出教学+展示，对于教师、学生人群来讲再合适不过了，尤其是可以融入到PPT里边呈现交互式动画，想想听众的表情！这不就弥补了看到PPT播放数学公式就想睡的窘境。

本文最后也会介绍下Geogebra和MatLab的区别于联系，如果时间不是很充足可以简单记住这句话：

“Geogebra和MatLab两者都可以用于教育，但侧重点不同，GeoGebra 更适合课堂教学和学生自学，MATLAB 则多用于高等教育和研究生阶段，尤其在工程和科学计算中”。

这是Geogebra的一个案例：

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请添加图片描述

一、什么是Geogebra

GeoGebra 是一款免费的动态数学软件，由马库斯·霍恩（Markus Hohenwarter）于 2001 年开始开发。它旨在为学生和教师提供一个能够进行动态几何构造、代数计算和微积分分析的综合平台。
GeoGebra有点像1989年开发的几何画板，奈何几何画板太老，很多功能实现不了。在全球通用GeoGebra的时候，刚好赶上国内推动教育时代化，这不又是一个时代浪潮！
点击这里就可以到达Geogebra官网
使用的话在线就行，可以保存到线下，也可以下载离线版本，比如这个链接：应用下载，但建议使用在线版本的，因为Geogebra更新很快，甚至一天都好几个版本，在线操作可以一劳永逸。
当然如果有些教室没有网络，可以提前下载，到课堂的时候直接安装，打开文件就可以。

二、GeoGebra 的主要功能

动态几何

GeoGebra可以创建和操作几何图形，包括点、线段、直线、多边形、圆和圆锥曲线等。用户可以通过拖动构件动态地改变图形的形状，观察几何性质的变化，进行直观的探索和发现。

代数

GeoGebra允许用户输入和操作代数表达式，并自动生成相应的几何图形。它支持复杂的代数运算，包括方程求解、函数绘图和代数化简，使得代数与几何的结合变得容易。

微积分

GeoGebra 提供微积分功能，包括导数、积分和极限的计算与可视化。用户可以动态地观察函数的变化，理解微积分的基本概念和应用。

统计与概率

GeoGebra 支持统计分析和概率计算，可以生成统计图表如条形图、直方图、散点图等，并进行回归分析、概率分布和数据分析。

三维绘图

GeoGebra 3D 模块允许用户创建和探索三维几何图形。用户可以在三维空间中绘制点、直线、平面和曲面，并进行三维旋转和视角调整。

表格和 CAS

GeoGebra 包含一个计算机代数系统（CAS）和表格工具。CAS 使得用户可以进行符号运算、解析表达式和化简方程，而表格工具则允许用户管理和操作数据集。

三、GeoGebra 的优势

用户友好

GeoGebra 的界面直观，操作简单。它的拖放式构件和交互式操作方式，使得用户可以轻松创建和修改数学对象，无需编程知识。

免费开源

GeoGebra 是免费的，并且其源代码是开放的。用户可以免费下载和使用 GeoGebra，教育机构也可以免费采用 GeoGebra
进行教学。

跨平台支持

GeoGebra 支持多种操作系统和设备，用户可以在不同平台上无缝切换。同时，其网页版使得用户可以随时随地访问 GeoGebra 功能。

社区支持

GeoGebra 拥有一个活跃的全球用户社区。用户可以在 GeoGebra资源库中找到大量的教学资源、课件和示例，也可以分享自己的作品和经验。

四、GeoGebra 的应用场景

课堂教学

GeoGebra
可以作为课堂教学的辅助工具，帮助教师动态展示数学概念，提高学生的理解和参与度。通过实时互动，教师可以解答学生的问题并提供直观的视觉解释。

自学与作业

学生可以利用 GeoGebra 进行自学和完成作业。GeoGebra
提供了丰富的自学资源和练习，帮助学生掌握数学知识，并应用于解决实际问题。

科研与探索

GeoGebra 也被广泛应用于科学研究中。研究人员可以利用 GeoGebra 进行数学建模、数据分析和可视化，为研究提供强大的工具支持。

五、Geogebra与MATLAB的对比分析

Geogebra与MATLAB的对比

对比项	GeoGebra	MATLAB
开发背景与目标	开发者: GeoGebra 由 Markus Hohenwarter 开发，后由 GeoGebra Institute 维护。目标用户: 主要面向教育领域，包括教师和学生。主要用途: 动态几何、代数、微积分、统计和三维绘图，主要用于数学教学和学习。	开发者: MATLAB 是由 MathWorks 开发的。目标用户: 主要面向科学、工程和数学领域的专业人员和研究人员。主要用途: 数值计算、算法开发、数据分析、可视化和编程。MATLAB 常用于复杂的数据处理、算法优化和模拟仿真。
功能与应用	动态几何: 提供交互式的几何构造工具，用户可以动态创建和修改几何图形，用于探索几何概念和性质。代数与微积分: 支持代数表达式、函数绘图、导数和积分计算，主要用于教学中的动态演示和直观理解。统计与三维绘图: 提供基本的统计图表和三维几何功能，适用于基础的数据分析和几何探索。	编程能力: 提供强大的编程语言，支持复杂的算法开发、数据处理和模拟仿真。MATLAB 具有丰富的库和工具箱，用于各类工程和科学计算。数值计算: 擅长处理大规模数值计算和矩阵操作，广泛应用于信号处理、控制系统、图像处理等领域。可视化: 提供高级的数据可视化功能，包括 2D 和 3D 图形绘制，支持自定义图形和动画。
用户界面	图形化用户界面: 以图形界面为主，操作简单直观，用户可以通过拖放和点击创建和操作数学对象。交互式操作: 主要通过交互式的方式进行几何构造和函数操作，适合教学和学习。	命令行和脚本编辑器: 主要通过命令行接口和脚本编写来操作，适合编程和开发应用。图形用户界面: 提供 GUI 开发工具箱，用于创建自定义用户界面。
使用成本	免费开源: GeoGebra 是免费的开源软件，用户可以免费下载和使用，教育机构可以无成本地采用它。	许可费: MATLAB 是商业软件，需要购买许可证，价格相对较高。教育机构和学生可以获得折扣。开源支持: 提供一些免费和开源替代品，如 Octave，但这些替代品的功能和性能可能不如 MATLAB。
扩展与支持	社区资源: 拥有活跃的教育社区和丰富的教学资源，用户可以分享和获取教学材料和示例。插件与扩展: 支持自定义插件，但其扩展能力主要集中在教育和数学领域。	工具箱与插件: 提供广泛的工具箱和第三方插件，支持各种专业领域的扩展功能。社区与支持: 拥有强大的用户社区和技术支持，提供丰富的文档和示例代码。