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在新课标下,高中数学的知识结构系统、严密,其中立体几何更因要求学生有较高的空间想象能力和分析水平成为学生学习的重点和难点.在教学中,教师要改变传统的教学方法,巧妙培养空间想象力法,强化几何语言转换法,严把几何逻辑法等学习技巧,使得立体几何抽象的语言更为直观地展示,让学生以愉悦的心态、自信的思路、娴熟的技巧,有效地掌握高中数学立体几何的学习技巧,从而实现数学教学的高效.
一、培养空间想象力,提升立体几何转换技能
转变传统的书面学习的方法.高中数学立体几何的学习,在基于扎根平面几何的基础上,培养学生空间想象力,帮助学生把课本上的几何语言转换为图形文字,并在脑中想象出立体几何图形,使抽象的问题具体化,提升立体几何的转换技能.
例如,在讲“直线与平面的关系”时,教师首先引导学生观察实物,以引出教学内容.数学本身就源于生活,很多立体几何的图形在生活中都能找到原型,利用实物可以更好地解释和理解概念定义.如,让学生细心观察屋顶直线型吊灯与屋顶面的关系,黑板边缘线与地面的关系,门与地面的关系,墙壁交线与书桌面的关系等.学生在认真观察的同时,会若有所思地回答着问题,这时我会总结以上问题的答案,指出线与面有相交、平行的关系,其中垂直是相交的一种形式,然后引出教材中严谨的数学术语,以完善教学内容,这样以后学生很难想象出物体空间关系时,可以联想实物以拓展思维,对于初学者,进行实物观察对于培养空间想象力很有帮助.
二、强化几何语言转换,促使立体几何直观展示
高中数学立体几何的学习,首先,需要掌握将几何语言转换成空间几何体的学习技能,这种语言文字的转换方法,有利于学生获取更多的信息,使得抽象的文字更加形象直观,有利于促使立体几何的直观展示.
在教学中,有很多知识和习题,通过几何语言的转换才能理解文字中蕴涵的严密的逻辑思维,如果仅凭想象一些复杂的立体几何很难解答,所以这种语言转换法,是一种非常有效的学习技巧.
图1
例如,在讲“二面角”时,有这样一道例题:在空间几何图形中,ABCD是正方形,PD垂直平面ABCD,且PD=AD,求平面PAD和面PBC所成的二面角?看似简单的几句话,如果缺乏空间想象力和语言转换能力,根本无从下手.首先,根据文字叙述将它转换成几何图形,教师逐句逐条地阅读语句,然后引导学生在黑板上画出图形,并逐步分析解题思路,如图1.
这里主要问题是找到平面角.在平面PAD上经过P点作PE//AD,连接AE,则AE⊥面ABCD,连接BE,BC//面PAD,所以面PBC与面PAD相交于PE,则BC//PE.因为PD垂直面ABCD,BC垂直CD,所以BC垂直PC,BC垂直面PDC,则推出PE垂直面PDC,那么PE⊥PD,PE⊥PC,由此可以得出∠CPD就是所求的二面角的平面角.
高中立体几何的学习技巧中,立体几何的语言、文字、符号等的转换法,能够把已知信息扩大化,有利于学生掌握基本的语言推理能力,提升立体几何的学习技巧.
三、严把几何逻辑,开展正确的解题思路
高中数学立体几何的学习中,在丰富的空间想象力和几何语言转换能力的基础上,还应具有严密的逻辑几何分析法,才可以指引学生打开思路.
应用逻辑分析,要保持思维、定理的严密性.对任何一个定理、推论都要准确无误,才可以指导解答问题;解题过程中使用逻辑分析,充分找到论证结论成立的条件,根据已知条件挖掘能够证明结论成立的条件,然后以综合逻辑法把它表达出来,得出结论.
例如,“经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面”,先假设A是直线a外一点,在直线a上任取两点B、C,且A、B、C三点不共线.证明,由已知可得,点A是直线a外一点,另A、B、C三点不共线,点B 、C是直线a上的两点,由公理可得,不在同一条直线上的三点确定一个面,就是不在同一直线上的A、B、C三点确定唯一平面,即经过一条直线a和这条直线外一点A可以确定一个平面,且有且只有一个平面,且由此得出结论成立.
我们把简单的定义、公式、定理联系起来,掌握它们之间的逻辑推理过程,并且得到充分论证.严密的几何逻辑是立体几何学习的一种数学思想,学生应正确把握,以找到准确的解题思路,提升学习技巧.
综上所述,在新课标下,我们要改变传统的教学方法,激发学生的学习兴趣和学习主动性,同时把教材中抽象的定义、定理、推论,转换为直观的立体几何图形,提升学生对立体几何的学习技巧,全面提高学生的数学素养.
一、培养空间想象力,提升立体几何转换技能
转变传统的书面学习的方法.高中数学立体几何的学习,在基于扎根平面几何的基础上,培养学生空间想象力,帮助学生把课本上的几何语言转换为图形文字,并在脑中想象出立体几何图形,使抽象的问题具体化,提升立体几何的转换技能.
例如,在讲“直线与平面的关系”时,教师首先引导学生观察实物,以引出教学内容.数学本身就源于生活,很多立体几何的图形在生活中都能找到原型,利用实物可以更好地解释和理解概念定义.如,让学生细心观察屋顶直线型吊灯与屋顶面的关系,黑板边缘线与地面的关系,门与地面的关系,墙壁交线与书桌面的关系等.学生在认真观察的同时,会若有所思地回答着问题,这时我会总结以上问题的答案,指出线与面有相交、平行的关系,其中垂直是相交的一种形式,然后引出教材中严谨的数学术语,以完善教学内容,这样以后学生很难想象出物体空间关系时,可以联想实物以拓展思维,对于初学者,进行实物观察对于培养空间想象力很有帮助.
二、强化几何语言转换,促使立体几何直观展示
高中数学立体几何的学习,首先,需要掌握将几何语言转换成空间几何体的学习技能,这种语言文字的转换方法,有利于学生获取更多的信息,使得抽象的文字更加形象直观,有利于促使立体几何的直观展示.
在教学中,有很多知识和习题,通过几何语言的转换才能理解文字中蕴涵的严密的逻辑思维,如果仅凭想象一些复杂的立体几何很难解答,所以这种语言转换法,是一种非常有效的学习技巧.
图1
例如,在讲“二面角”时,有这样一道例题:在空间几何图形中,ABCD是正方形,PD垂直平面ABCD,且PD=AD,求平面PAD和面PBC所成的二面角?看似简单的几句话,如果缺乏空间想象力和语言转换能力,根本无从下手.首先,根据文字叙述将它转换成几何图形,教师逐句逐条地阅读语句,然后引导学生在黑板上画出图形,并逐步分析解题思路,如图1.
这里主要问题是找到平面角.在平面PAD上经过P点作PE//AD,连接AE,则AE⊥面ABCD,连接BE,BC//面PAD,所以面PBC与面PAD相交于PE,则BC//PE.因为PD垂直面ABCD,BC垂直CD,所以BC垂直PC,BC垂直面PDC,则推出PE垂直面PDC,那么PE⊥PD,PE⊥PC,由此可以得出∠CPD就是所求的二面角的平面角.
高中立体几何的学习技巧中,立体几何的语言、文字、符号等的转换法,能够把已知信息扩大化,有利于学生掌握基本的语言推理能力,提升立体几何的学习技巧.
三、严把几何逻辑,开展正确的解题思路
高中数学立体几何的学习中,在丰富的空间想象力和几何语言转换能力的基础上,还应具有严密的逻辑几何分析法,才可以指引学生打开思路.
应用逻辑分析,要保持思维、定理的严密性.对任何一个定理、推论都要准确无误,才可以指导解答问题;解题过程中使用逻辑分析,充分找到论证结论成立的条件,根据已知条件挖掘能够证明结论成立的条件,然后以综合逻辑法把它表达出来,得出结论.
例如,“经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面”,先假设A是直线a外一点,在直线a上任取两点B、C,且A、B、C三点不共线.证明,由已知可得,点A是直线a外一点,另A、B、C三点不共线,点B 、C是直线a上的两点,由公理可得,不在同一条直线上的三点确定一个面,就是不在同一直线上的A、B、C三点确定唯一平面,即经过一条直线a和这条直线外一点A可以确定一个平面,且有且只有一个平面,且由此得出结论成立.
我们把简单的定义、公式、定理联系起来,掌握它们之间的逻辑推理过程,并且得到充分论证.严密的几何逻辑是立体几何学习的一种数学思想,学生应正确把握,以找到准确的解题思路,提升学习技巧.
综上所述,在新课标下,我们要改变传统的教学方法,激发学生的学习兴趣和学习主动性,同时把教材中抽象的定义、定理、推论,转换为直观的立体几何图形,提升学生对立体几何的学习技巧,全面提高学生的数学素养.