立体几何教学“四步曲”

来源 :金色年华·教学参考 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaozhenying
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  不少教师在给高一新生教授必修2“立体几何初步”这部分内容时,每次都有这样的感受:学生进入角色难,不能顺利地接受这部分内容,甚至影响到以后学习数学的兴趣。究其原因,其一是因为立体几何特有的抽象思维形势和独特的解题方式,与前面所学代数等内容的思维习惯大不相同;其二是他们立体几何基础的缺乏。如何让学生尽快适应立体几何思维,进而学好本部分内容?笔者试用“四步曲”,取得了一定的效果。这里简介如下:
  
  一、模型导入
  
  精彩的导入是上好一堂课的前提,一个新模块的学习同样需要很好的开端。高中数学必修1中的集合、函数等内容与立体几何思维迥异,学生也无法从初中平面几何的影响中走出来,接受不了面面、线线及面线间的立体关系。观察错误,空间把握不准,乱用性质和定理也就再所难免。既然入门难的根源是学生大脑中没有立体想象力,教师就不要急于赶进度,而是研究如何提升学生的空间感悟能力。教师可以先自己做一些简易模型,借助模型,让学生仔细观察,如何将立体模型表示在平面图中;平面图中的线、面再如何对应到实际模型中(这一点更重要)。在视觉感官上帮助他们形成初步印象,从而帮助提升空间想象能力。几节课下来,就能打下空间想象基础。
  
  二、记忆基本图形
  
  在空间想像力得以顺利提升的前提下,再教授相关知识,部分同学立几学习已能水到渠成,并且有了一批喜欢立几的学生了。但另一部分同学(以女生居多)仍没有多少感觉,成绩似乎与她们的努力程度并不相称。他们对相关性质,定理能烂熟于心,但只要点、线、面凑到一起思路就断电了,焦急之情溢于言表。反思教学,“模型导入”充其量是对初学者的带步阶段,要想独立解决问题还要让学生学会在实际问题中去发现线索,并且会调动已有的相关结论,从达到解决问题的目的。立几的难点还展开,这一问题不解决后果不堪设想。我虽理解他们的困惑,但思路的“断点” 具体在哪?我还真说不清楚,于是我只能将这些学生找来谈话。当我收集、整理了学生不太明白的题目后发现:竟然多数都是平时练过的内容,甚至只是简单地将已知变成求证。如何捅破这层“窗户纸”?于是我又向立几学得好的学生求助,问问他们有什么感悟。当他们在分析和描述自己的学习过程时,我终于找到症结所在:部分学生总是将图形与文字割裂开,只是纯粹的记住了文字结论,遇到了稍微变个图的题目,自然就不会做了。
  将定理、公理放在基本图形中记住、记准,才是学好立几的关键!的确,我的精力都放在了让他们记住性质、定理、结论,唯独没有强调要结合基本图形。再多的定理推论文字、符号又有何用?学生中恰恰有这样的群体,他们很难自创或自己依靠探索去发现、总结结论。而文字结论和图形脱节怎么可能有“来电”的感觉?记忆中的文字题设已经在图形中展示的淋漓尽致,而因为对图形的认知的缺乏,从而对近在咫尺的条件视而不见,那些烂熟于胸的定理、定律又有何用?于是我的教学要求调整成了“三管齐下”,文字,符号,图形。解题中一旦遇到一些常见图形,我就让他们找出其中点线面的关系,有意识地让图形在学生头脑中停留,最终能被牢牢记住。
  
  三、融会贯通
  
  随着立几思维的培养,学生的学习也能驾轻就熟。但正当我得意之时,学到“棱柱”相关内容时,学生的思维又开始乱了起来。学习内容实质上并没有发生变化,只是棱柱中条件变得复杂了一些,学生就再次变得迟疑和茫然。因此,迫在眉睫的是让他们延续刚刚培养的那种驾轻就熟的思维过程。当然,这种思维的流畅,需要的不仅仅是前面的文字,符号和图形的配合,更需要对棱柱本身性质和结论的积累。不管怎么说,立体几何变化并不复杂,关键在于从始至终的有条理的堆砌,在合适时候能准确地运用相关知识,就能取得良好的学习效果。因此,立体几何的学习是个连锁反应,学习每一个环节不留断点,步步为营,进而能够融会贯通。
  
  四、向量提升
  
  作为立几的结尾篇,空间向量是立体几何的量化处理,是解决立体几何中的大量问题的有力工具。空间向量与平面向量没有本质上的区别,它们的运算也包括加法、减法、数乘、数量积等。由于空间向量是平面向量的推广,空间向量及其运算所涉及的内容与平面向量及其运算类似,因此,宜多引导学生与平面向量及其运算类比,与实数及其运算类比,从“数、量与运算”发展的角度理解向量。让学生经历向量由平面向空间推广的过程,使学生体会其中的数学思想方法:类比与归纳。体验数学在结构上的和谐性与在推广过程中的问题,并如何解决问题。向量的特征之一是其本身具有数与形两重含义。本部分教学中,除了要关注前面多次提及的知识纵向联系之外,还要特别关注知识的横向联系,从不同角度研究同一问题,认识与运用向量及其运算中数与形的关联。教学中应结合几何图形予以探讨,特别要重视平行六面体的模型作用,引导学生借助图形理解它们,注意避免不联系几何意义的死记硬背。
  把握好这个完整的“四步曲”,教授好立体几何也就并非难事了。
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