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试析高中数学立体几何教学中情景教学有效运用

李巧娜
  
学术与研究
2024年45期
四川省汉源县第二中学

摘要:在高中数学立体几何教学中恰当运用情景教学,对于提高教学质量、激发学生学习兴趣、培养学生空间思维能力具有重要意义。本文分析了在立体几何教学中创设教学情景的现实意义,总结了实施情景教学的具体策略,并探讨了运用情景导入教学的实践成效。情景教学能使抽象的几何知识形象化、具体化、生活化,唤起学生已有的生活经验,引导学生主动思考,帮助学生建构新知。

关键词:立体几何;情景教学;高中数学

一、高中数学立体几何教学中,情景创设的现实意义

在高中数学立体几何的教学过程中,数学教师恰当地创设教学情景,对于克服学生学习立体几何的畏难情绪,激发学生主动探究几何知识的热情,引导学生理解并掌握抽象的几何概念和性质,培养学生的空间想象力和抽象思维能力,具有十分重要的现实意义,以《基本立体图形》一课为例。本节课涉及棱柱、棱锥、棱台等几何体的概念和特征,属于立体几何的基础知识,学生理解起来有一定难度。因此,数学教师有必要在教学中创设贴近学生生活实际、激发学生学习兴趣的教学情景,帮助学生直观感知、主动探究,建构对立体图形的初步认知。比如,拿一些实物,如牙膏盒、糖果盒、芝士块、圆柱形的鱼罐头、三棱柱形的巧克力等,引导学生说一说它们的形状特点。学生对这些生活中常见的物品并不陌生,能很快看出它们都是棱柱体,追问:它们的顶面和底面都是什么形状?侧面由什么构成的呢?从顶点到底面的距离叫什么?学生在观察比较中,能直观地认识到棱柱的特征是:两个面叫顶面和底面,其余各面叫侧面;侧面都是平行四边形;从顶面到底面的距离叫高。

在教学立体几何时,数学教师利用学生熟悉的实物创设教学情景,能有效帮助学生建立起对几何图形的感性认识。学生在探索实物的过程中,能主动调动头脑中已有的生活经验,渐渐把抽象的几何概念与具体的事物联系起来。通过亲身观察与操作实物,能加深学生对立体图形结构特征的理解和记忆,在创设《基本立体图形》这一课的教学情景时,除了准备学生身边的实物,利用多媒体或几何画板等辅助教学工具,给学生展示各种立体图形的直观图像,比如播放一段动画,演示从平面图形到立体图形的形成过程。学生通过观看动画,能更清晰地看出棱柱、棱锥是由平面图形沿高平移或顶点向下斜切形成的,加深对这些几何体结构特点的印象。所以,教育教学要注重学生创造性思维的培养,为社会培育出更多实用型创新人才。

二、高中数学立体几何课堂中,情景教学的具体策略

高中立体几何涉及空间物体的形状、位置、数量关系等抽象内容,学生理解起来往往感到吃力。因此,数学教师在讲授立体几何时,可通过设计恰当的教学情景,利用学生熟悉的生活情境、动手操作、多媒体演示等方式,引导学生直观感知、主动探索,构建对立体图形的认知。以《立体图形的直观图》一课为例,在导入新课时创设与学生生活经验相联系的情景,激发学生学习兴趣。比如,拿出一些常见的立体物品,如牙膏盒、饮料罐、糖果盒等,问学生:它们都有哪些面?分别是什么形状?学生通过回忆与实物的互动经历,能很快认识到长方体有6个面,每个面都是长方形;圆柱有3个面,其中两个面是圆形,一个面是长方形。接着,追问:如果要把它们平放在桌面上,应该从哪个角度去看,才能一眼看出这个几何体的特征呢?此时,学生的好奇心被调动起来,开始思考观察立体图形的角度问题。数学教师顺势引出本节课的主题:学习立体图形的直观图。

在新课讲解过程中创设操作、讨论、演示的情景,指导学生在动手实践、合作交流中探索立体图形的直观图特征,比如请每个学生准备一个正方体模型,引导学生观察:无论从哪个方向看这个正方体,最多能看见它的几个面?这几个面的形状如何?学生通过翻转模型,能直观地发现:从任何角度看正方体,最多只能看到它的3个面,这3个面都是正方形。在此基础上,数学教师可进一步启发学生思考:如果要用一个平面图形来表示从某个角度看到的正方体,应该如何画?学生经过小组讨论,能提出画正方体的三视图,即从正面、左面、俯视角度分别画出的图形。数学教师再请学生尝试画其他几何体如长方体、圆柱的三视图,巩固学生对直观图的理解。最后,利用几何画板软件,演示立体图形绕x轴、y轴旋转时,其侧视图、俯视图的变化情况,帮助学生建立立体图形与其直观图的动态联系,加深对直观图的认识,通过学生亲历的操作实践、小组的讨论交流、数学教师的动态演示等教学情景,学生能主动获取立体图形直观图的特征,掌握画直观图的方法。

三、高中数学立体几何教学中,情景导入的实践成效

在高中数学立体几何教学中数学教师运用情景导入策略,能有效激发学生学习兴趣,帮助学生直观理解抽象的几何概念,引导学生主动探索几何知识,从而提高学生的空间想象力和逻辑思维能力,在教学实践中注重利用生活化的情境、多媒体辅助手段,创设有助于学生理解几何知识的教学情景,取得了良好的教学效果,比如在教学棱柱、棱锥、棱台等立体图形时先后展示了一些日用品的实物或模型,如牙膏盒、芝士、饮料罐、帐篷等,请学生观察它们的形状特征。学生看到这些与自己生活经历密切相关的实例,好奇心和学习兴趣被充分激发。在认真观察实物的过程中,学生主动调动自己已有的生活经验,渐渐领悟到物品的形状与数学中学到的几何图形的联系。

尝试利用多媒体动画创设立体几何的动态教学情境,取得了良好的效果,比如在教学《直线与平面垂直的判定》时,利用软件演示一条直线绕另一条直线旋转,在不同位置与平面所成的角度变化情况。学生通过观看直观的动画演示,能清楚地看到:当直线与另一条直线垂直时,它与包含后一条直线的平面也垂直。基于这个动态过程,学生能主动归纳出如果一条直线与另一条直线垂直,且后一条直线在一个平面内,则前一条直线与这个平面垂直的结论。

在教学立体图形计算时同样注重创设问题情境,引导学生在解决问题的过程中掌握几何规律。比如在讲授圆锥体积公式时先复习圆柱的体积公式,再设问一个圆锥的体积是下底面积和上底面积都与它相等的圆柱体积的几分之几引出新课。面对这个开放的问题,学生产生了浓厚的探究兴趣,进一步提示:可以用刚学过的空心圆柱内接法来探究,学生经过小组讨论、动手操作,发现一个最大的圆锥可以恰好占满圆柱的三分之一。

结论:在高中数学立体几何教学中灵活运用情景教学,能有效激发学生学习兴趣,化难为易,化被动为主动,帮助学生直观感知抽象的几何概念,引导学生在现实情境中探索数学规律,培养学生的空间想象力和逻辑思维能力。为了发挥情景教学的优势,教师应合理设计贴近学生生活、富有吸引力的教学情景,恰当把握情景导入的时机和方式,并注重将情景与教学目标、教学内容紧密结合,避免脱离教学主线而流于形式。

参考文献

[1]罗上尧.分析情景教学法在高中数学立体几何教学中的应用[J].读写算,2018,(35):90.

[2]杨莹.高中数学立体几何教学中情景教学有效运用分析[J].才智,2017,(26):80.

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