白進忠
新課程標準明確指出:高中數(shù)學課程應實現(xiàn)信息技術與課程內(nèi)容的有機整合,加強信息技術在數(shù)學教學中的應用,鼓勵學生運用計算機、計算器探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題,在立體幾何教學中,采用傳統(tǒng)的黑板和模型呈現(xiàn)空間點、線、面的位置關系和幾何體的結(jié)構,較為繁瑣且不能動態(tài)演示,學生無法深入理解空間點、直線、平面間的關系以及空間幾何的結(jié)構,不利于培養(yǎng)學生的空間想象力,如果教師能充分利用幾何畫板,創(chuàng)造出虛擬的三維空間,制作出空間幾何圖形,以形象、直觀的方式演示空間點、線、面的位置關系和空間幾何的結(jié)構,不僅可以幫助學生加深對知識的理解,還能培養(yǎng)他們的直觀想象能力。
一、培養(yǎng)學生的空間想象能力
利用幾何畫板,可以幫助學生解決從平面圖形向立體圖形、從二維空間向三維空間過渡的難題,教師利用幾何畫板,將立體圖形以動態(tài)的形式展示出來,為培養(yǎng)學生的空間想象能力開辟了一條捷徑。
例如,在教學臺體的結(jié)構特征時,教師可以引導學生在已學棱錐的基礎上,學習棱臺的結(jié)構特征,首先,利用幾何畫板向?qū)W生展示一個棱錐,然后用一個平行于底面的平面去截棱錐,學生會發(fā)現(xiàn)原來的大棱錐被分為一個小棱錐和一個棱臺,如圖1.此時,教師可以引導學生聯(lián)想棱臺與棱錐之間的關系,如它們的底面都是多邊形、將棱臺的側(cè)棱延長就可以得到一個棱錐、棱臺的側(cè)棱與棱錐的側(cè)棱之間成比例,區(qū)別是棱臺多了一個上底面,且上底面與下底面平行且相似。
教師還可以用幾何畫板,以動態(tài)的方式演示圓柱、圓錐被切割開后側(cè)面的展開圖,如圖2.學生通過觀察可以發(fā)現(xiàn):圓柱的展開圖為一個矩形,其長為圓柱底面的周長、寬為圓柱側(cè)棱的長度;圓錐的展開圖為一個扇形,其弧長為圓椎底面的周長、半徑為圓椎側(cè)棱的長度。
通過這樣的方式,學生不僅掌握了空間幾何體的結(jié)構特征,了解了棱臺與棱錐之間的關聯(lián),熟悉了圓柱、圓錐的側(cè)面展開圖,還能借助圖形展開空間想象,培養(yǎng)空間想象能力,在生動形象的動畫演示中,學生可以通過觀察,獲取新知,取得良好的教學效果。
二、突破教學的重難點
教師充分利用幾何畫板中的點、線(線段、射線、直線)、圓的作圖工具,以及旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、反射等圖形變換功能,制作相應的幾何模型,形象、直觀、生動地呈現(xiàn)出空間幾何體的結(jié)構和空間點、線、面的位置關系,學生也能借助幾何畫板中的圖形展開想象,領會其中的深層涵義,突破重難點內(nèi)容。
在數(shù)學教學中運用幾何畫板,可以促進學生更加積極主動地參與到教學活動中,激發(fā)學生學習的興趣,同時,學生通過觀察、實驗、發(fā)現(xiàn)、猜想,掌握了立體幾何的相關知識,培養(yǎng)了空間想象能力,為后期立體幾何知識的學習奠定了良好的基礎。
(作者單位:甘肅省渭源縣第一中學)