利用多媒体提高空间想象力初探

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  立体几何是一门比较抽象的学科。因为其抽象,所以给学生的学习带来了一定的困难,不过,现在的多媒体技术可以帮助我们将抽象的知识直观化形象化,这给老师的教学和学生的学习提供了许多方便。下面我结合自己的教学实践,谈谈我的一些做法。
  利用计算机绘制生动、形象的立体图形,使学生通过对直观图形透彻的观察,理解抽象的理论概念
  在“多面体与旋转体的体积”这一章中,主要内容是柱、锥、台、球四种体积公式的推导,关键是对立体图形分析与理解。为了帮助学生在观察图形的基础上从感性认识向理性认识过渡,我们运用我校的计算机设备,先根据讲解的需要设计出基本图形,再配合编程人员利用计算机先进的绘图系统进行绘制。在绘制过程中,我们利用画面的连续移动构成动画来体现切割、旋转、移动等动态动作。在讲解祖原理时。其主要内容为:两个等高的几何体,若被平行于底的平面截得的两个截面面积相等,则这两个几何体的体积相等,为了体现其中的关键点:两个几何体任意位置的平行截面相等,我们绘制了多幅不同位置截面的图形,并将截面涂上鲜明的色彩,按顺序编排好,连续播放时即形成了截面上下移动的动画效果,使学生形象地认识到不同位置的平行截面处处相等。
  充分利用计算机绘图多功能的优越性,从多方位、多角度、多侧面描绘立体图形,解决平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异
  我们在乎面上绘制立体图形就要考虑到视觉差异的问题,比如,在纸上画一个立方体,它的某些面就必须呈平行四边形,才给人一种“体”的感觉,而实际上立方体的各个面均为正方形,为了不使学生把直观感觉当作概念,我们设计了一些旋转变形动作。在讲球的体积公式时,应用祖原理,找到了一个与半球体积相等的几何体,即与半球等高的圆柱中间挖去一个圆锥,证明的关键是推导出二者在等高处的平行截面面积相等。从图上看,这两个截面分别为椭圆和椭圆环,而实际形状应为圆和圆环。为了更形象地说明问题,我们将这两个截面设计为从原位置水平移动出来,再水平旋转90°使其成为竖宜放置,这样两个截面就恢复了实际形状。
  同时我们又让环形截面中的小圆逐渐缩小至一点,使圆环变成与另一截面大小一样的圆,通过二者色彩的互换闪烁,使学生形象直观地感觉到是两个面积相等的截面,然后通过理论证明它们的面积相等。这样,从直观到理论两方面的配合,加深了学生的理解,使得这个难点顺利解决。
  利用多媒体辅助教学,引导学生通过观察图形主动积极地去寻找解题思路。
  现代教学论的思想核心是确认教师在教学中的主导地位的同时,认定学生在学习活动中的主体地位。因此教学的最终目的是启发和调动学生的主动性、积极性,让学生“会学”。在多媒体教学的尝试中,为了打破传统教学中的“老师讲,学生听”的习惯,我们将课上的习题“从一个正方体中,如图那样截去四个三棱锥后,得到一个正三棱锥,求它的体积是正方体体积的几分之几?”根据题意设计成动画情景。一个正方体依次被切去了四个角,把切去的部分放到屏幕的四角,中间剩下一个三棱锥,求三棱锥的体积。学生根据画面的演示,立即想到剩余部分是由整体减去切掉的。有了思路后,再从画面中清晰地推导出每个角的体积是整体的1/6,进而得出所求体积为整体的1/3。这样,通过画面的演示,不需教师讲解,学生自己就可以找到求解方法,同时在无形中途立了间接求体积的概念。
  通过多媒体教学,我们发现它具有不可比拟的优越性,首先。多媒体教学使课上教学省力;它能直观、生动、形象地进行教学,有利于引起学生的注意力,充分调动学生的积极性,并且使教师的板书量大大减少。其次,多媒体教学增大了课容量,加强了知识间的连贯性。由于多媒体教学直观、生动、形象地突出了教学重点,浅化了教学难点,使学生理解知识的进度加快,并且节省了教师反复讲解的时间,节省了课时,相对增大了课容量。突出了各部分知识的连贯性,取得较好的教学效果。
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