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刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

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谈谈立体几何教学的几点体会

【作者】 靳楠楠

【机构】 山东省利津县职业中等专业学校

【摘要】本文通过分析高中学生学习数学中立体几何知识遇到的普遍问题,通过针对性的引导学习,最终教会学生能很好的解决相关问题。
【关键词】高中学生;立体几何;教师教学
【正文】
  高中学生对于立体几何普遍感到难学,学习很不适应,学习效率低下。为了使学生能尽快地适应立体几何课程的学习,提高学习效率,笔者认为教师在立体几何的教学工作中要努力做好以下工作:
  一、重视对学生学法的指导,培养学生良好的学习方法
  学生要学好立体几何,首要的是要突破空间障碍,建立空间观念,思维空间尽快由二维空间上升到三维空间,必须时刻牢记“多看、多画、多想”,并把它贯彻到学习中去。“多看”,就是多看教科书,多观察、比较各种各样的实体、模型和图形,多做实验;“多画”,就是多练习绘立体图,并善于变换角度画;“多想”,就是把实体化成几何模型,然后想通各部分图形之间的关系,闭上眼睛,几何图形仍然能在大脑重现。“多看、多画、多想”实际上是使学生形成一种自觉主动地获取知识、培养能力的学习方法。
  二、优化教学方法,提高教学效率
  教师的教学要符合学生的认知规律,要遵循从具体到抽象,从感性认识到理性认识,再用理论指导实践的原则。要帮助学生建立正确的空间观念,实现由平面图形向立体图形的转化,具体来讲,要注意以下方面。
  (1)联系实际提出问题和引入概念,加强学生的感性认识
  立体几何开始概念较多,如平而、异面直线、异面直线所成的角、空间两直线的垂直、线面角、二面角及距离等。为了帮助学生掌握好这些概念,一定要加强直观教学,让学生对这些概念有充分的感性认识。在此基础上抽象出概念,建立它们的形象。如教学“平面的斜线和平面所成的角”这个概念时,可提出一个学生最常见的实际例子让其思考:“电线杆的拉线让我们感觉拉线和地面形成了一定的角度,这个角具体应指哪个角才最恰当呢?通过对这样实例的思考,学生就能抓住“线面角”的本质特征,抽象出“线面角”的概念,这样的实例也有助于学生记忆线面角的概念,并在头脑中构建其空间图形。
  又如教学“二面角的平面角”时,让学生观察教室的门张开到一定程度与墙面形成的二面角,要引导学生观察墙面、门面与地面的交线构成的角,这个角的主要特征是由垂直于门轴(二面角的棱)的平面(地面)分别与墙面、门面(二面角的面)的交线构成的。有了这样的形象直观,学生更易于理解“二面角的平面角”的意义。
  (2)正确使用立体几何的图形
  一是要教给学生正确的识图方法。平面几何图形可以准确地反映点、线的位置关系以及线段、角度的大小度量关系,而立体几何图形却缺乏这些直观性,例如,对于很常见的正四面体的直观图,我们不能直接看出所有的线段相等和所有的角相等,也看不出各个面是全等的正三角形。正确观察和分析立体图形,一定要摆脱“直观”的束缚,要紧紧抓往问题所给出的等边(相等的线段)、等角、垂直等关系。
  二是要训练学生的画图能力,要使学生掌握画直观图的基本规则。对于同一立体图形,要训练学生具有多种画法。在具体问题中能根据实际问题选用某一种,尽可能突出要观察的那部分图形,并有一定的真实感。
  (3)把平面几何的结论类推到空间
  平面几何的二维思维空间对于学生学习立体几何知识产生负迁移,但立体几何中相当一部分结论,是在平面几何知识基础上经过类比和推广而得的。因此,教给学生类推的一定规律和方法,形成正确的类推习惯,有着积极的意义。
  平面几何的很多结论,都可无条件地推广到空间。如三角形全等的判定和性质完全可以推广到空间中的不在同一平面上的两个三角形;平行传递性,既适用于空间的任意平行线,又适用于平行平面;而“一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,这两个角相等”也可无条件地推广到空间。
  另一类推广所得的命题则是形式相近而结论相同。如由“平行四边形的对角线互相平分”类推出“平行六面体的对角线互相平分”:由“矩形的对角线相等且互相平分”类推出“长方体的对角线相等且互相平分”。
  当然,应使学生懂得并不是所有平面几何的结论都可以推广到空间。如“正方形的对角线互相垂直”,类推为“正方体的对角线互相垂直”却是假命题:在平面几何中,有任意正n边形(n≥3,n∈N),但在立体几何中却只有有限的五种正多面体;在平面几何中有真命题“一个角的两边分别垂直于另一个角的两边,这两个角相等或互补”,但在立体几何中“一个二面角的两个面分别垂直于另一个二面角的两个面,这两个二面角相等或互补”是错误的。
  (4)领会新教科书的意图,重视空间向量的教学
  立体几何新教科书内容,主要思想是引进向量工具改造传统立体几何的教学。传统立体几何教科书使用“形到形”的综合推理方法学习立体几何,由于空间图形的复杂性,对多数学生都是困难的,向量运算体系与算术、代数运算体系基本相似,学生可运用他们熟悉的代数方法进行推理,来掌握空间图形的性质。同时,也降低了解题难度,减轻了学生负担。教师要充分领会新教科书的这一意图,在教学中要重视空间向量的概念、运算方法及其应用。重点培养学生使用向量代数方法解决立体几何问题的能力,切不可面面俱到,试图把新、旧教科书的内容体系、方法都传授给学生,这样就会加重学生的负担,也就违背了新教科书的初衷。
  立体几何的教学是一项比较艰巨的工作,教师要有良好敬业精神和职业素养,要认真钻研大纲和教材,要遵循教学规律,联系学生实际,不断改进和优化教学方法,要发挥学生的主体作用,调动学生的学习积极性,自觉主动地去获取知识。只有这样才能收到良好的教学效果,才能培养和发展学生的空间想象能力和思维能力.
  作者简介:靳楠楠,女,大学本科,山东省利津县职业中等专业学校数学教师,长期从事高三数学毕业班的数学教学工作,所带毕业班数学单科成绩在全市统考中名利前茅。