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        高中立體幾何立體感培養(yǎng)

        2015-08-15 00:53:42程想珍
        新課程(下) 2015年3期
        關(guān)鍵詞:立體感二面角想象力

        程想珍

        (湖北省武漢市新洲區(qū)新洲二中)

        高中生的數(shù)學(xué)立體感的培養(yǎng)在高中立體教學(xué)過程之中起著很重要的作用,在立體幾何教學(xué)過程中,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的立體感,使學(xué)生能夠獨(dú)立的分析問題、思考問題、解決問題并能夠延伸問題,達(dá)到舉一反三的目的。學(xué)生需要培養(yǎng)立體感,這樣才能在立體幾何的學(xué)習(xí)中游刃有余。那么,如何培養(yǎng)學(xué)生的立體感,讓他們能夠?qū)W好立體幾何呢?

        一、改變教學(xué)觀念

        高中數(shù)學(xué)是一門極靈活的學(xué)科,而不只是幾個概念、原理和公式而已。高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)更新教育觀念,教師既不是傳授知識的機(jī)器,學(xué)生也不是被動接受知識的容納器。教師要從教學(xué)的“講授者”轉(zhuǎn)向“引導(dǎo)者”,由重教學(xué)的“結(jié)論”轉(zhuǎn)向教學(xué)的“過程”,由重教師“教”轉(zhuǎn)向重學(xué)生“學(xué)”。教師在教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生逐步地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、并啟發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生通過問題能夠發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律并加以總結(jié)歸納。

        二、教師在教學(xué)活動中要突出學(xué)生對圖形構(gòu)建過程的認(rèn)知培養(yǎng)

        在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中要突出學(xué)生對圖形構(gòu)建過程能力的培養(yǎng),活躍學(xué)生的思維,這樣一來,能夠有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率??梢詮囊韵聨讉€方面培養(yǎng)這種圖形構(gòu)建能力。

        1.加強(qiáng)幾何抽象概念的教學(xué),作為教師要用直觀、生動、形象,既活潑有趣,又淺顯易懂、深入淺出的語言。這樣才能把抽象的事物具體化,把深奧的理論形象化,使學(xué)生易于理解、易于產(chǎn)生聯(lián)想。

        2.強(qiáng)調(diào)對學(xué)生的動手能力的培養(yǎng),比如,教學(xué)“一條直線和直線外一點(diǎn)確定一個平面的公理”時,可以讓學(xué)生先畫一條直線,再在直線周圍代表的三個位置畫點(diǎn),提出疑問:“是不是直線和一點(diǎn)一定可以確定一個平面?”實(shí)踐證明:點(diǎn)若在直線上這個結(jié)論是不成立的。通過動手畫圖增強(qiáng)了學(xué)生對立體圖的理解。立體感的培養(yǎng)要從點(diǎn)滴開始。有一個很有經(jīng)驗(yàn)的老師曾交流經(jīng)驗(yàn)說,對立體感很差的學(xué)生要鼓勵他每天在黑板上畫一個正方體,不停地觀察,慢慢地就有很明顯的立體感覺。實(shí)際上對很多學(xué)生來說這點(diǎn)是很有效的。

        3.善用模型及利用多媒體演示幾何圖形,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用模型,是順利地進(jìn)入立方體幾何之門的有用鑰匙,是培養(yǎng)空間想象力的前提。在教學(xué)中,充分使用立體幾何教具,還可以用學(xué)生現(xiàn)有的桌面、書本、手掌(代表平面);筆、手指(代表直線);還有打開的書本(可代表二面角)、教室的墻角(可代表相交于一點(diǎn)的三條直線或三個平面)、粉筆盒(正方體)等。善用這些現(xiàn)成的模型,可以使許多問題變得比較直觀,容易解決。如,“一個二面角的兩個面與另一個二面角的兩個面分別垂直,這兩個二面角的大小關(guān)系是什么?”這個問題僅靠空間想象是很難得出結(jié)果的,作圖也較難,且作出的圖形是不會運(yùn)動的(而模型是可以運(yùn)動的),要畫出各種情況的圖形,既費(fèi)時,圖形又難畫,另外,學(xué)生往往還會依據(jù)平面幾何中的一個類似的結(jié)論而去習(xí)慣性思維,得出“相等或互補(bǔ)”的錯誤結(jié)果,其實(shí)此題只需用兩本打開的書本比劃一下,結(jié)論很快就可以得到。這一教法,融知識性和趣味性于一體,形象、直觀,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了他們的空間想象力。利用電腦課件演示幾何圖形及其變化規(guī)律,學(xué)生能真實(shí)地感受到空間圖形的實(shí)質(zhì),更能直觀地表達(dá)空間圖形的各部分的位置關(guān)系,幫助學(xué)生建立立體感,提高學(xué)生空間想象力。特別是三視圖教學(xué)中多媒體的演示,可以培養(yǎng)學(xué)生的立體感,提高學(xué)生做題的能力。

        4.直觀圖的畫法要重視,直觀圖是發(fā)展空間想象力的關(guān)鍵,是學(xué)生立體思維的對象,對初學(xué)立體幾何者來講,如何把自己想象中的空間圖形體現(xiàn)在平面上,是最困難的問題之一。所謂空間想象力差,實(shí)際上表現(xiàn)為畫出的圖形不富有立體感,不能表達(dá)出圖形各部分的位置關(guān)系及度量關(guān)系。因此,能否正確畫出直觀圖,是學(xué)生空間想象力形成的重要指標(biāo)。學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)途徑是很多的,最重要的是學(xué)生要積極參與多畫圖,這里只是自己在立體幾何教學(xué)中的一些方法,有待今后在教學(xué)中不斷探索,在學(xué)習(xí)中不斷提高。

        5.培養(yǎng)立體感,要分析物體對象的結(jié)構(gòu),光影關(guān)系、色彩關(guān)系、遠(yuǎn)近虛實(shí)關(guān)系,多繪制一些相關(guān)的圖形,對立體感的培養(yǎng)很有幫助。

        還有一種實(shí)用方法是建個直角坐標(biāo)系,然后隨意畫些幾何圖形,去計(jì)算各個頂點(diǎn)的坐標(biāo)。然后隨意寫幾個坐標(biāo),在坐標(biāo)系里畫成圖形(盡量靠想象完成,就算不是很精確也不要緊),這樣可以鍛煉平面空間想象能力,之前的算熱身,接下來建立空間直角坐標(biāo)系,就是有XYZ三條互相垂直軸的坐標(biāo)系。在里面放入立體圖形,球體、立方體、圓錐……從簡到繁。盡量靠想象和心算去計(jì)算它們的邊和角的坐標(biāo),同樣不用非常精確,有個概念就行。然后同樣的,用坐標(biāo)來想象形體。這樣堅(jiān)持一段時間,空間想象力會有提高的??臻g體積感培養(yǎng)非一朝一夕可形成,要靠我們長期的感覺積累和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

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