立体几何教学“三步曲”

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  立体几何是高中数学的重要内容,是高考的必考内容之一,学好立体几何可以提高学生的空间想象能力和逻辑思维能力.
  立体几何教学难度较大,不同基础段、不同学生在立体几何的学习过程中存在着差异.由于立体几何抽象性强,如果教学方法和学习方法不对路,在理解、应用概念、公式、定理时就容易出现很多问题.
  结合学科和学生的特点及自己的教学实践,要教好立体几何,教师必须要弹奏好以下“三步曲”.
  一、直觉阶段,激发兴趣
  在该阶段中,学生可以根据头脑中储存的具体事物的形状来识别几何图形,根据学生认识事物的规律,通过实物、模型、动画演示等让学生感受空间几何体,激发学生学习的信心和决心;同时让学生能看懂图、会快速准确地画图,能根据图形用文字、符号语言表述图形中点线面的关系,提高学生的空间想象能力,逐步培养学生学习立体几何的兴趣.
  1.学生是在对身边的实物的感知的基础上认识立体图形的.实物经常给人真实的体验,如教室里的一些平行、异面直线等.在教学中,教师可以给学生呈现一些教学模型,如正方体、长方体、球体、柱体、椎体等,让学生说出这些模型中点、线、面的关系.同时,可以通过课件及几何画板,让学生从运动的角度认识到“点动从线,线动从面,面动从体”,使抽象的东西看得到,摸得着,从多方位、多角度让学生感知立体几何.
  2.在学习一些基础的概念、定理的时候,要求学生能灵活应用文字语言、符号语言、图形语言来理解立体几何知识.
  例如,点在线上用属于,线在面内用包含等,有的学生片面认为点、线、面关系简单,没有从实际出发深刻理解概念定理,同时不注意概念定理成立的条件.
  3.图形是立体几何的美丽的外衣,让学生学会看图、识图、画图,是学好立体几何的关键,这样可以使点线面关系更加直观,但是学生存在不会看图画图的情况.
  二、分析阶段,针对训练
  在该阶段中,学生可以根据图形的性质和特点来认识图形,并能作简单的推理,但是容易受自己知识的限制做出一些错误的判断、推理分析,教学的任务是让学生多做相关的训练,在训练中认清知识的本质,使感性知识向理性知识转化.
  1.当直觉阶段达到一定程度后,有必要对学生思维的灵活性及发散性进行训练,预防惯性思维.
  2.正确、完整、深刻地理解概念、定理、公理、公式等,注意它们成立的条件.
  3.善于总结一些知识点,形成知识网络;平面的基本性质中的三个公理是立体几何的基础,其他的知识之间也存在很密切的关系.
  三、综合阶段,拓展提高
  在该阶段中,学生能用图形的性质进行抽象的运算、推理,并能解决复杂的问题;任何知识学习的目的都是为了应用,学生在充分理解概念定理的同时,能应用对比、分析、比较、综合等多种方法解决一些分析判断、推导证明、计算求值等问题.
  1.审题思路的训练,首先能根据题目给出的已知条件,利用自己所学的立体几何知识,在短时间内快速准确地找到适当的方法解决一些问题.
  例如,要证明线面垂直,要想到线线垂直或者面面垂直,根据题目给出的一些垂直关系,准确地应用判断定理推导证明;求二面角的平面角能“一作,二证,三求”,即一是作出二面角的平面角,二是证明它是二面角的平面角,三是通过形成三角形用解三角形等知识求出二面角的平面角.
  2.注意数学思想和方法在立体几何中的应用.
  例如,转化思想中化三维为二维,化立体为平面,像求线面成角和面面成角等转化为线线成角来求;像求几何体体积是可以用“拆分、补全”的方法,注意应用运动的方法来理解立体几何,如对平移、折叠、翻转的理解等;同时向量作为工具性知识,应用非常广泛,利用向量来解决证明平行垂直问题或求空间直线夹角等也是非常好的方法.
  3.重视辅助线的作用,几何中辅助线非常重要,要作好辅助线离不开对基础知识的理解和必要的训练.常见的作辅助线的方法有:取中点,作平行线,作垂线,作延长线等,具体还要看题目情况而定.作好辅助线是学习立体几何的一项基本技能,可以起到事半功倍的效果.
  总之,要教好立体几何必须根据学科的特点和学生的基础制定符合学生实际的教学内容,建立“最近发展区”,循序渐进地引导学生直观感受变式训练拓展提高,在观察、实验、猜想、证明中提高学生的空间想象能力和逻辑思维能力,新课程要求学生的学习不能是简单地记忆、模仿,而是要在动手、动脑中不断地创新,教师在教学中更多的是扮演引导者的角色,教师应根据立体几何学习的不同阶段把握好教学的“三步曲”.
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