程想珍
(湖北省武漢市新洲區(qū)新洲二中)
高中生的數(shù)學立體感的培養(yǎng)在高中立體教學過程之中起著很重要的作用,在立體幾何教學過程中,教師應注重培養(yǎng)學生的立體感,使學生能夠獨立的分析問題、思考問題、解決問題并能夠延伸問題,達到舉一反三的目的。學生需要培養(yǎng)立體感,這樣才能在立體幾何的學習中游刃有余。那么,如何培養(yǎng)學生的立體感,讓他們能夠學好立體幾何呢?
高中數(shù)學是一門極靈活的學科,而不只是幾個概念、原理和公式而已。高中數(shù)學教師應當更新教育觀念,教師既不是傳授知識的機器,學生也不是被動接受知識的容納器。教師要從教學的“講授者”轉向“引導者”,由重教學的“結論”轉向教學的“過程”,由重教師“教”轉向重學生“學”。教師在教學過程中,應當引導學生逐步地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、并啟發(fā)學生的思維,讓學生通過問題能夠發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律并加以總結歸納。
在高中數(shù)學教學中要突出學生對圖形構建過程能力的培養(yǎng),活躍學生的思維,這樣一來,能夠有效地提高學生的學習效率??梢詮囊韵聨讉€方面培養(yǎng)這種圖形構建能力。
1.加強幾何抽象概念的教學,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,使學生易于理解、易于產生聯(lián)想。
2.強調對學生的動手能力的培養(yǎng),比如,教學“一條直線和直線外一點確定一個平面的公理”時,可以讓學生先畫一條直線,再在直線周圍代表的三個位置畫點,提出疑問:“是不是直線和一點一定可以確定一個平面?”實踐證明:點若在直線上這個結論是不成立的。通過動手畫圖增強了學生對立體圖的理解。立體感的培養(yǎng)要從點滴開始。有一個很有經驗的老師曾交流經驗說,對立體感很差的學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。實際上對很多學生來說這點是很有效的。
3.善用模型及利用多媒體演示幾何圖形,恰當?shù)剡\用模型,是順利地進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。在教學中,充分使用立體幾何教具,還可以用學生現(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系是什么?”這個問題僅靠空間想象是很難得出結果的,作圖也較難,且作出的圖形是不會運動的(而模型是可以運動的),要畫出各種情況的圖形,既費時,圖形又難畫,另外,學生往往還會依據(jù)平面幾何中的一個類似的結論而去習慣性思維,得出“相等或互補”的錯誤結果,其實此題只需用兩本打開的書本比劃一下,結論很快就可以得到。這一教法,融知識性和趣味性于一體,形象、直觀,提高了學生的學習興趣,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,學生能真實地感受到空間圖形的實質,更能直觀地表達空間圖形的各部分的位置關系,幫助學生建立立體感,提高學生空間想象力。特別是三視圖教學中多媒體的演示,可以培養(yǎng)學生的立體感,提高學生做題的能力。
4.直觀圖的畫法要重視,直觀圖是發(fā)展空間想象力的關鍵,是學生立體思維的對象,對初學立體幾何者來講,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,實際上表現(xiàn)為畫出的圖形不富有立體感,不能表達出圖形各部分的位置關系及度量關系。因此,能否正確畫出直觀圖,是學生空間想象力形成的重要指標。學生空間想象力的培養(yǎng)途徑是很多的,最重要的是學生要積極參與多畫圖,這里只是自己在立體幾何教學中的一些方法,有待今后在教學中不斷探索,在學習中不斷提高。
5.培養(yǎng)立體感,要分析物體對象的結構,光影關系、色彩關系、遠近虛實關系,多繪制一些相關的圖形,對立體感的培養(yǎng)很有幫助。
還有一種實用方法是建個直角坐標系,然后隨意畫些幾何圖形,去計算各個頂點的坐標。然后隨意寫幾個坐標,在坐標系里畫成圖形(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系,就是有XYZ三條互相垂直軸的坐標系。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算它們的邊和角的坐標,同樣不用非常精確,有個概念就行。然后同樣的,用坐標來想象形體。這樣堅持一段時間,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驗總結。