高中数学立体几何教学研究
高中数学必修2立体几何教材分析和教学建议
高中数学必修2立体几何教材分析和教学建议
立体几何内容的设计:
1.定位:定位于培养和发展学生把握图形的能力,空间想象与几何直观能力、逻辑推理能力等。强调几何直观,合情推理与逻辑推理并重,适当渗透公理化思想。
2.内容处理与呈现:按照从整体到局部的方式展开:柱、锥、台、球→ 点、线、面→ 侧面积、表面积与体积的计算(如图1),而原教材是点、线、面→ 柱、锥、台、球,即从局部到整体(如图2),突出直观感知、操作确认,并结合简单的推理发现、论证一些几何性质.
3.内容设计:螺旋上升,分层递进,逐步到位.在必修课程中,主要是通过直观感知、操作确认,获得几何图形的性质,并通过简单的推理发现、论证一些几何性质.进一步的论证与度量则放在选修2中用向量处理.教材在内容的设计上不是以论证几何为主线展开几何内容,而是先使学生在特殊情境下通过直观感知、操作确认,对空间的点、线、面之间的位置关系有一定的感性认识,在此基础上进一步通过直观感知、操作确认,归纳出有关空间图形位置关系的一些判定定理和性质定理,并对性质定理加以逻辑证明,不是不要证明,而是完善过程,既要发展演绎推理能力,也要发展合情推理能力。
4.教学内容增减:
删除(或在选修课内体现的):
(1)异面直线所成的角的计算。(2)三垂线定理及其逆定理。(3)多面体及欧拉公式.(4)原教材中有4个公理,4个推论,14个定理(都需证明)(不包含以例题出现的定理).新教材中有4个公理,9个定理(4个需证明).
增加:(7)简单空间图形的三视图.专设“空间几何体的三视图和直观图”这一节,重点在于培养空间想像能力.(8)台体的表面积和体积等内容.立体几何内容采用上述处理方式,主要是为了增进学生对几何本质的理解,培养学生对几何内容的兴趣,克服以往几何学习中易造成的学生两极分化的弊端.
高中数学立体几何部分的教学方法研究
高中数学立体几何部分的教学方法研究【摘要】
本文主要研究了高中数学立体几何部分的教学方法。在介绍研究背景、目的和意义之后,文章分析了高中数学立体几何教学内容和传统教学方法。结合现代技术,探讨了基于现代技术的教学方法,并通过案例分析展示了其实际应用效果。最后从教学方法比较的角度对各种方法进行了分析对比。结论部分提出了优化高中数学立体几何部分教学方法的建议,并展望了未来研究方向。总结了本文的研究成果,为提高高中数学立体几何教学质量和效果提供了参考和借鉴。通过本文的研究,有望提高学生对立体几何概念的理解和掌握能力,推动高中数学教学改革和发展。
【关键词】
高中数学,立体几何,教学方法,研究背景,研究目的,研究意义,教学内容分析,传统教学方法,现代技术,案例分析,教学方法比较,优化,未来研究方向,总结。
1. 引言
1.1 研究背景
高中数学立体几何部分是高中数学中的一个重要组成部分,涉及到空间图形的性质、计算和应用等内容。在传统的教学方法下,学生
往往容易感到枯燥和难以理解,导致学习效果不佳。研究如何优化高
中数学立体几何部分的教学方法显得尤为重要。
随着现代技术的发展,新的教学手段和工具不断涌现,为教学带
来了更多可能性。如何结合现代技术来改进立体几何的教学方法,提
高学生的学习兴趣和效果,成为当前研究的热点之一。
本研究旨在通过对高中数学立体几何教学内容、传统教学方法、
基于现代技术的教学方法等方面进行分析和探讨,提出相应的教学优
化方案,以期能够更好地激发学生的学习兴趣、提高学习效果,为高
中数学立体几何部分的教学质量提供参考和借鉴。
高中数学立体几何教学策略分析
高中数学立体几何教学策略分析
数学立体几何是高中数学的重要组成部分,具有一定的难度和抽象性。为了帮助学生更好地掌握立体几何的知识和解题技巧,教师可以采取以下教学策略:
1.抽象与具体相结合:立体几何的概念较为抽象,教师可以通过实物模型、教学仪器等方式将抽象的概念转化为具体可见的形象,使学生更好地理解和记忆。也可以在具体问题中引入抽象的概念,培养学生的抽象思维能力。
2.理论与实践相结合:理解数学定理和概念是学好立体几何的基础,但仅仅停留在理论层面上,往往难以激发学生的学习兴趣和解题能力。教师可以设计一些实际问题,让学生结合理论知识去解决实际问题,此过程中培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
3.引导学生主动探究:放手让学生去探索和发现,让学生从发现中学习。教师可以通过提供一些适当的问题和引导学生去思考和解决问题,让学生在解题过程中找到问题模式和规律,从而培养学生的自主学习和问题解决能力。
4.启发式教学:立体几何是一门需要启发性教学的学科,教师可以通过设置启发性问题来激发学生的学习兴趣和思考能力。通过提问、讨论和分析,引导学生自主探索和发现问题,从而加深对立体几何知识的理解和消化。
5.巩固与拓展相结合:立体几何的知识是互相联系的,教师可以通过例题讲解和练习巩固基础知识,同时通过引入一些拓展题目,培养学生的应用能力和推理能力。
6.个性化教学:高中生的数学基础和学习能力各不相同,教师可以根据学生的实际情况,采取个性化教学策略,给予学生个别辅导和指导。还可以根据学生的兴趣和特长,设计一些拓展性和挑战性的问题,提高学生的学习积极性和主动性。
浅析高中数学立体几何部分的教学方法研究
170中学教育
立体几何在高中阶段是十分重要的数学教学内容之一,立体几何
相关的知识点不仅对于学生的抽象思维能力提高有很大的帮助,同时还
能够发散学生的思维,激发学生的想象力以及空间观念,对于学生综合
素质的提高有着十分巨大的帮助,因此在高中阶段,数学教师必须要重
视对于学生的立体几何知识的教学方法,通过有效的引导来提高学生学
习立体几何知识的效率。
一、注重基础知识联系
相较于初中数学而言,高中数学知识涉足面更广,知识点也更深,学
习学习以及掌握起来的难度很大,因此整个高中数学知识点之间呈现出
一种由易到难的学习规律,这对于学生而言自然需要打好基础,再加上
高一知识本身跟初中数学之间还是有着一定的联系的,因此从初中数学
开始就需要注重培养学生的基础,从而帮助学生掌握基础的数学知识
来更好的适应高中数学。立体几何从高一开始就是学生需要学习的相
关数学知识,而高一的整个数学知识体系其实跟初中数学之间是有着
联系的,因此高一作为初中跟高中衔接的关键时期,在高中教学中更需
要把握数学基础知识之间的联系,注重新旧知识的衔接,这样学生学习
起来更加轻松,也更容易掌握。在初中数学中已经涉及平面几何的相关
知识,而立体几何相对于平面几何而言,这是增加了几何知识的空间框
架,因此学生在初中学习平面几何的时候更多的是以二维的角度去进行
思考,到了高中则需要以三维的思维去进行思考,这种二维转变到三维
的几何思维其实就是高中立体几何需要培养学生的数学能力。当然在高
一的衔接阶段,高中数学教师就需要引导学生了解和掌握二维转化为三
维思维的方法,引导学生从平面几何的思维方式转变为立体几何的思维
高中数学立体几何教学策略的研究
高中数学立体几何教学策略的研究
摘要:在教学中,学生看到的是通过平面上的直视图分析对象的测量和计算。因此,有必要充分发挥学生的空间想象力和逻辑思维能力,将平面上的直观图形想象成相应的三维图形。因此,在教学中培养学生的空间想象力,加强对学生思维水平的培养显得尤为重要。在教学中,教师的教学实例要贴近生活,方法要灵活多样,教学要多样化,学生可以通过类比直观地探索立体几何知识,几何语言可以通过观察、探索、归纳转化为符号语言,让学生轻松愉快地学习。进一步培养学生的推理能力,使学生对学习立体几何有浓厚的兴趣。
关键词:高中数学;立体几何;教学有效性
前言:在新课程改革的推动下,高中数学教学进入了一个新的发展阶段,同时也面临着新的挑战。在新时期的高中数学教学中,教师应注重课程知识,培养学生的数学核心素养。高中数学可以帮助学生进一步提高推理判断能力、逻辑思维能力和空间想象能力,同时掌握基本的数学模型、公式和定理。在新的教育发展形势下,高中数学教学被赋予了重要的教学使命。教师应在明确基础课程内容的基础上,注重培养学生的数学学科核心素养。立体几何作为高中数学教学中的一个重要的知识环节,受到了广大师生的关注,成为目前教师关注的内容之一。
一、立体模型教学,解锁空间思维
生活中有许多立体几何的形状,学习立体几何需要了解它们。首先,我们可以从空间几何的整体观察入手,研究它们的结构特征,学习它们的表示方法。立体几何是从物体中抽象出来的空间图形,虽然在生活中随处可见,但并非所有的学生都能借助空间想象来抽象立体几何。因此,在立体几何教学中,利用立体模型辅助教学,不仅可以提高教学质量,而且可以降低教学难度。教师可以向学生展示三维几何图形的特征和构成,使学生能够更直观地感受三维几何图形,解锁他们的空间思维。
高中数学立体几何教学中存在的问题及解决对策
高中数学立体几何教学中存在的问题及
解决对策
摘要:在高中数学当中,立体几何属于重要内容。伴随新课改逐渐深入,立体几何这个部分在体系结构以及内容方面发生很大变化。高中生若想对立体几何有关知识加以深入理解以及扎实掌握,需要具备较强空间想象、抽象思维以及逻辑思维这些能力。本文在对立体几何方面教学现存问题加以分析的基础上,对提升立体几何方面教学效果的策略展开探究,希望能对实际教学有所帮助。
关键词:高中数学;立体几何教学;问题;解决对策
前言:立体几何方面教学能够让高中生对数学问题加以直观认识,借助图形带来的视觉冲击有效调动高中生好奇心以及创造力。然而,就当前数学教学实际情况而言,立体几何方面教学整体效果并不乐观。教学期间,数学教师除了要对知识讲解加以重视之外,同时还需着重培养高中生综合素质。为此,对提升立体几何方面教学效果的策略展开探究意义重大。
一、立体几何方面教学现存问题
(一)高中生并未对几何知识进行深入理解,缺少空间想象能力
因为高中生在对立体几何加以学习之前,已经对平面几何有关知识进行掌握,尽管平面几何和立体几何存在紧密关联,然而从平面到立体,从二维到三维,高中生存在一定的思维定势,缺少空间想象能力,致使其无法画出相应图形或者画出一些错误图形,进而导致其出现解题错误。而且,还有一些高中生无法跟上教师思路,难以在立体空间当中计算几何问题,进而对教学效率产生较大影响[1]。
(二)学生思维局限致使其解题方法非常单一
针对不少数学问题,高中生的解题方法非常单一,其实一道题可以通过不同方法进行解答。但多数高中生的解题思路都是固定的,存在严重的思维定势,这样就导致高中生很难进行探究性的学习,进而影响其学习效率[2]。
从教材分析谈高中立体几何教学
三 几点教学建议
(一)三视图: 2、给学生自己动手体验的机会: (1)一定要学生自己经历绘制各简单几何三视图,及典
型的简单组合体三视图.
2、有关判定和性质定理: 在学习完某种位置关系后可以接着先学习该种位置关系 的判定,再学习新的的位置关系的判定和性质.
三 几点教学建议
(三)根据实际情况适当补充一些概念: 1、在学习完线面垂直的基础上,可适当补充给出长方体、 直棱柱、正棱锥、正棱柱等概念; (1)体现立体几何概念的严谨性; (2)方便利用资料 ; 2、根据学生的实际补充球的性质和球与一些简单几何体 的关系;
2 3
DC1.求
二面角面角D OF D1的余弦值.
uuur uuur
uuuur
AA1 CC1 C1 DC1
uuur DF uuur
u23uuDuuurCuur1
F
AA1 DD1 D1
三 几点教学建议
(五)四部曲利用空间向量解决立体问题; 2、模型化推导计算公式:
(1)线面成角:
r uuur
2、立体几何位置关系之间关系转化密切:
三 几点教学建议
(四)不可忽视推理论证,知识、方法、思维系统化;利用 好转化化归思想,形成一定的立体几何解题策略.
高中数学立体几何的教学策略
高中数学立体几何的教学策略
立体几何是三维欧氏空间几何的传统名称,是高中数学教学中重要的板块,是高考必考的基本内容。因此,要想取得高考成功,立几是我们非重视不可的。
立体几何复习
一、高中立体几何教学大纲的要求
新课改下高中立体几何教学大纲做出了如下几点要求:
1.1直线、平面、简单几何体的教学要求。
学生需要掌握平面的基本特性,其中包括斜二侧画法画平面的直观图、直线和平面的位置关系图、两条直线平行和垂直的判定定理、两条直线所成角和距离的概念、直线和平面平行或垂直的判定和性质、直线和平面距离的概念、平面之间平行和垂直的判定和性质、二面角及二面角的平面角、平面间的距离概念。方法上要求熟悉反证法证明简单的几何问题,图形上要求了解多面体、棱柱、凸多球、面体、棱锥的基本概念,同时掌握欧拉公式和各种图形的表面积和体积公式。
1.2空间几何体的教学要求。
了解并认识空间几何体的结构特征,并能通过这些特征来描述现实生活中的物体结构,其中包括柱、球等图形。构图上要求学生能够画出简单的空间图锥、形(圆柱、圆锥、棱柱、长方体、球等)并掌握三视图的画法,能够利用简单的材料做出模形,会用斜二侧画法画出直观图。学会利用平行投影和中心投影画出视图和直观图,并结合现实生活画出简单建筑物的视图和直观图。
1.3点、面之间的位置关系。
能够利用模型来理解空间线、点、面之间的位置关系,线、并推理想象出空间线与面关系的定义,掌握推理依据的公理和定理。教学中要求学生在掌握立体几何的定义、公理、定理的基础上,通过感知、操作确认、思辨论证来理解线面平行和垂直的相关特性,并能在学习的过程中归纳出线面与面面平行和垂直的性质定理。
高中数学研究性学习教案:探索立体几何特性
高中数学研究性学习教案:探索立体几何特
性
探索立体几何特性
引言:
立体几何是数学中重要的一个分支,它研究的是三维空间中物体的形状、大小、位置等性质。对于高中生而言,学习立体几何不仅可以培养他们的空间想象力和逻辑思维能力,还可以帮助他们理解现实世界中复杂的几何关系。本篇文章将介绍一套高中数学研究性学习教案,旨在通过探索立体几何特性提升学生的数学素养与创新意识。
一、教案目标
1. 引导学生深入了解常见立体图形的特点和相互关系;
2. 培养学生观察问题、发现问题、解决问题的能力;
3. 培养学生自主合作探究和团队合作精神。
二、教案步骤
第一步:引入概念
首先,教师以简洁明了的方式介绍常见立体图形(如球体、长方体、圆柱等)
的定义和特点,并以具体示例让学生进行观察和感知。然后,引导学生自主发现这些图形之间存在着什么样的关系,让他们体验立体几何特性的神奇之处。
第二步:探究表面积和体积
在学生对常见立体图形有了初步了解后,教师提出一个问题:如何计算不规则
立体图形的表面积和体积?鼓励学生结合已学知识和实际情境,通过自主合作探究
来解决这个问题。可以引导学生设计实验、收集数据,并利用数学工具进行分析与计算。同时,教师可提供一些参考资料和示范方法以指导学生思考。
第三步:应用拓展
当学生掌握了计算不规则立体图形的表面积和体积的方法后,教师可以引导他们进一步应用所学知识解决实际问题。比如,在城市规划中如何确定一座大楼的建筑材料用量?或者是在环保垃圾分类中如何优化装载垃圾车的空间利用率?这些实际问题既能够培养学生解决实际问题的能力,又能够加深对立体几何特性的理解。
高中数学立体几何教学现状及对策分析
高中数学立体几何教学现状及对策分析
随着我国教育体制不断完善和发展,高中数学成为学生学习的一门重要学科,而数学
立体几何作为其中的一个重要分支,是数学中的一个具有杰出成就的分支。近年来,高中
数学立体几何的教学存在一些问题,导致学生学习兴趣不高,学习效果不佳。我们需要对
教学现状进行深入分析,并提出相应的对策,以期提高学生的学习兴趣和学习效果。
1. 学生学习兴趣不高
在高中数学立体几何教学中,很多学生由于对空间图形的抽象性和难度较大而产生了
学习厌恶心理,导致学习兴趣不高。他们觉得立体几何知识与日常生活无关,学习困难,
产生了对学科的畏难情绪。
2. 教学方法单一
在高中数学立体几何教学中,老师通常采用板书和讲解的方式,教学方法单一,缺乏
趣味性和参与性,学生难以保持专注,无法主动参与到课堂中来,从而导致教学效果不
佳。
3. 缺乏实践与应用
高中数学立体几何知识理论较多,但往往缺乏实际应用和实践操作。学生很难将所学
的理论知识应用到实际生活之中,也很难从实践中体验到知识的乐趣,导致学习的枯燥和
无趣。
二、对策分析
1. 提高教学方式
针对学生学习兴趣不高和教学方法单一的问题,我们可以采取多种教学方法相结合的
方式,比如通过图片、视频、实物、动手操作等多种手段来进行教学,增加学生的学习兴趣。
2. 强化实践与应用
在教学中,应该引导学生进行更多的实践操作,例如通过搭建模型、进行测量等活动,增加立体几何知识的实践性和应用性,让学生可以在实践中体验到知识的乐趣。
3. 创设情境
在教学中,要把立体几何知识与实际生活相结合,创设生动有趣的教学情境,让学生
核心素养视域下高中立体几何单元教学设计研究
核心素养视域下高中立体几何单元教学设计研究
篇一
核心素养视域下高中立体几何单元教学设计研究
一、引言
随着教育改革的深入推进,核心素养成为了教育领域的热词。高中数学作为培养学生逻辑思维和空间想象力的关键学科,尤其需要重视核心素养的培养。立体几何作为高中数学的重要组成部分,对于提升学生的核心素养具有重要意义。本文旨在探讨核心素养视域下高中立体几何单元教学设计的理念、策略及实践,以期为提升高中数学教学质量提供参考。
二、核心素养视域下高中立体几何单元教学设计的理念
核心素养视域下高中立体几何单元教学设计应以培养学生的数学核心素养为目标。具体而言,应遵循以下理念:
强化学生的空间观念:立体几何涉及三维空间中的图形和关系,培养学生的空间观念是核心目标之一。通过教学设计,使学生能够从
二维平面过渡到三维立体,提高他们的空间感知和想象能力。
培养学生的逻辑思维:立体几何问题往往需要通过严密的逻辑推理来解决。在教学设计中,教师应注重培养学生的逻辑思维能力,引导他们运用几何概念、定理进行推理和证明。
发展学生的问题解决能力:立体几何问题往往具有多样性,需要学生具备灵活运用知识解决问题的能力。在教学设计中,教师应注重引导学生分析问题、选择合适的解决方法,培养他们的问题解决能力。
提升学生的创新思维:创新思维是核心素养的重要组成部分。在教学设计中,教师应鼓励学生探索多样化的解题方法,激发他们的创新意识,培养他们的创新能力。
三、核心素养视域下高中立体几何单元教学设计的策略
优化教学内容:教师应结合学生的实际情况,对立体几何的教学内容进行优化。在确保知识体系完整的基础上,适当调整教学内容的难度和顺序,以适应学生的学习需求。
高中数学立体几何教学现状及对策分析
高中数学立体几何教学现状及对策分析
立体几何是高中数学的重要组成部分,是理解空间概念、培养几何思维能力的基础。
然而,当前高中数学立体几何教学存在一些问题,如教学内容不够系统、难度不够适宜、
教学方法单一等。本文将分析高中数学立体几何教学的现状,并提出应对策略。
一、现状分析
1、教材内容不够系统
当前高中数学立体几何的教材内容大多分散在各个章节中,难以形成完整的教学体系。例如,一些基本概念和定理的讲解过于简略,且没有给出充分的例题来巩固;一些高阶概
念和定理的讲解过于复杂,且没有给出充足的应用场景。这导致了学生在掌握了基本概念后,很难进行深入的学习和理解。
2、难度过高
高中生的学习能力和理解能力普遍较弱,而立体几何是需要良好几何想象力和抽象思
维能力的学科,因此难度过高是制约学生成长的一大难点。例如,一些立体几何的证明过
于复杂,难以理解和掌握;一些难度较大的题目没有充足的解题思路和过程,也会造成学
生困扰。
3、教学方法单一
当前高中数学立体几何的课堂教学普遍采用“教师说,学生听,课堂练习”这种传统
的教学方法,缺少直观化的呈现和解题思路的讲解。这也给学生带来了很大的学习难度。
二、对策分析
1、建立完整的教学体系
在教学内容上,应该基于数学的专业性和系统性,形成一个完整的教学体系。对于每
个知识点,应该给出充分的例题和练习题,以巩固学生的学习效果。同时,要注意教材选
用和教学方法,在教材选用方面应尽量选择经典的教材,如高中数学选修4,《新课标大纲》等;在教学方法上,应尽量采用多媒体教学手段,以图形、图表等形式给学生直观地呈现
高中数学必修课教案解析几何中的立体几何与空间几何的深入研究方法
高中数学必修课教案解析几何中的立体几何与空间几何的深入研究方法高中数学必修课教案:
解析几何中的立体几何与空间几何的深入研究方法
解析几何是高中数学中的一个重要部分,在几何学中起到了非常重要的作用。其中,立体几何和空间几何是解析几何的两个重要分支,对于学生来说,学习解析几何需要掌握一些深入研究的方法。本文将介绍高中数学必修课教案中,解析几何中的立体几何与空间几何的深入研究方法。
一、了解立体几何与空间几何的基本概念
在深入研究立体几何与空间几何之前,首先需要了解它们的基本概念。立体几何主要研究的是空间中的物体,包括体积、表面积以及它们的性质和计算方法。空间几何则更加注重对空间的研究,包括点、直线、平面和空间几何体等的性质与运算。掌握这些基本概念,有利于深入研究立体几何和空间几何的更高级内容。
二、学会立体几何与空间几何的分析方法
在学习立体几何与空间几何时,需要掌握一些分析方法。一种常见的方法是利用向量进行分析。通过将问题转化为向量的形式,可以更方便地进行推导和运算。另外,还可以利用坐标系进行分析。通过建立坐标系,将题目中的物体转化为具体的数学模型,再进行计算和推
导。分析方法可以帮助学生更好地理解和解决立体几何与空间几何中的问题。
三、掌握立体几何与空间几何的证明方法
解析几何中,证明是非常重要的一环。掌握立体几何与空间几何的证明方法,可以提高学生解题的能力和思维能力。在立体几何的证明中,常常利用三角形的相似性、全等性和比例关系等进行推导。而在空间几何的证明中,常常利用向量和坐标的计算方法进行推导。掌握这些证明方法,对学生来说具有重要意义。
基于核心素养培养的高中数学立体几何教学策略探讨
基于核心素养培养的高中数学立体几何
教学策略探讨
摘要:本文探讨了基于核心素养培养的高中数学立体几何教学策略。首先阐述了核心素养在数学教育中的重要性,接着分析了立体几何在高中数学教学中的地位和挑战,最后提出了一系列基于核心素养的立体几何教学策略。本研究旨在提高高中生对立体几何的学习兴趣和能力,培养其核心素养,为未来的学习和生活打下坚实的基础。
关键词:核心素养;高中数学;立体几何;教学策略
一、核心素养在数学教育中的意义
核心素养是指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。核心素养主要包括三个方面:文化素养、信息素养、社会素养。数学学科与核心素养密切相关,通过数学教学可以培养学生的逻辑思维、创新思维和实践能力。
二、立体几何的教学挑战
立体几何是高中数学课程中的难点之一,主要涉及空间图形的认识、性质、证明等方面。对于学生来说,立体几何的概念和术语往往比较抽象和难以理解。其次,传统的立体几何教学方法也存在一些不足之处。以及高中学生普遍对立体几何的学习兴趣不高也是重要的一方面。
三、基于核心素养的高中数学立体几何教学策略
(一)引入问题解决方法和探究学习的理念
在立体几何的教学中,教师可以引入问题解决的方法,通过让学生面对实际应用问题,如“如何证明面面垂直”、“如何求空间角”等问题,引导学生进行
探究学习。这种方法可以促使学生主动思考,培养学生的问题解决能力和创新能力。
教师可以提供一个这样的例题“如图,在△ABC中,∠ABC=,
O为AB边上一点,且3OB=3OC=2AB,已知PO⊥平面ABC,2DA=
高中数学立体几何教学论文
高中数学立体几何教学研究
立体几何是高中数学的重要内容之一,也是高中学生数学学习的难点之一,很多学生空间想象能力差,甚至看不懂图形,不能灵活的运用数学语言进行相关的推理证明.在每年的高考数学试卷中,立体几何部分都会占有很大的比例,而学生在这一部分的得分率较低,这表明学生学习立体几何有一定的困难,同时表明教师在目前教学中存在值得研究的一系列问题.因此教师如何向学生传授立体几何方面的知识、学生如何学习立体几何方面的内容并在高考中取得满意的成绩,成为目前亟待解决的问题.此外如何发挥立体几何培养学生空间想像能力、逻辑推理能力、抽象思维能力、类比和归纳能力等方面应有的教育价值和功能具有重要的意义,同时也发挥着独特的功能.因此立体几何教学研究是许多教育者共同关注的课题.
本篇论文一共分为五部分.第一部分是绪言,主要对问题研究的背景、目的、意义、方法及国内外研究现状进行了综述;第二部分以学习迁移为理论基础叙述了平面几何与立体几何之间的关系,平面几何是立体几何的基础,立体几何是平面几何的拓展;第三部分主要介绍了几种立体几何的教学策略.主要叙述了情境教学法的教学策略、多媒体技术在教学中的应用策略和数学语言在教学中的应用的教学策略、向量法的教学策略;第四部学案导学教学模式对立体几何教学的影响.第五部分是总结与建议.希望几点不够成熟的建议对立体几何教材的编写有一点的帮助,同时也希望我们广大教
育者在教学方面能够高度重视立体几何的教学,能灵活运用恰当的教学策略,创设各种情境,培养和发展学生的空间想象能力,逻辑推理证明能力,从而提高学生的数学素养.
高中数学立体几何教学专题研究
例 3、如图 9,正方体 ABCD A1B1C1D1 中,棱长为 1,E , F 分, 为 B1C1 ,C1D1 的中点, 那么点 A 到面 DBEF 的距离为
例 4、如图 11,已知四棱锥 P ABCD 的底面是边长为 a 的菱形,且 BAD 60 ,又 PC 平面 ABCD , PC a , E 是 PA 上一点,且 PE 1 ,求点 E 到平面 PBC 的距离.
解答起来困难较大,有些抽象文字题如“两条异面直线分别垂直于两个相交平面并且垂足都不在其 交线上,那么这两条面直线的公垂线平行与这两个平面的交线”学生甚至无从下手。其原因,就在 于不能根据题意正确画图。因此,依文画图即是解题教学的难点,又是画图教学的落脚点。
学生依文画图的能力源于两个方面: 一是根据文字想象图形的能力; 二是把想象中的图形正确画出来的能力。 这可以从以下几个方面进行培养:①对于一个画图题,教师引导学生从多个角度反复试画,在学 生人人动手动脑的基础上进行评讲,最后给出示范图。并注意由易到难,秩序渐进的训练。②建立 一些常用的图形模式。③对于一些较复杂的图形进行分解和组合,并注意用文字表述。这样训练一 段时间,学生对常见问题就能正确依文画图了。
突破画图障碍的策略:
(1)仿一仿
让学生跟作教师一步一步的画或模仿画课本上的图形。 如画两个相交平面的方法,教师还可引导学生总结画法要点: ①画两条相交直线;②画交线;③完成平面(被遮住的不画或画虚线).
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高中数学“立体几何”教学研究
一 . “立体几何”的知识能力结构
高中的立体几何是按照从局部到整体的方式呈现的,在必修2中,先从对空间几何体的整体认识入手,主通过直观感知、操作确认,获得空间几何体的性质,此后,在空间几何体的点、直线和平面的学习中,充分利用对模型的观察,发现几何体的几何性质并通过简单的“推理”得到一些直线和平面平行、垂直的几何性质,从微观上为进一步深入研究空间几何体做了必要的准备.在选修2-1中,首先引入空间向量,在必修2的基础上完善了几何论证的理论基础,在此基础上对空间几何体进行了深入的研究.
首先安排的是对空间几何体的整体认识,要求发展学生的空间想像能力,几何直观能力,而没有对演绎推理做出要求.
在“空间点、直线、平面之间的位置关系”的研究中,以长方体为模型,通过说理(归纳出判定定理,不证明)或简单推理进行论证(归纳并论证明性质定理),
在“空间向量与立体几何”的学习中,又以几何直观、逻辑推理与向量运算相结合,完善了空间几何推理论证的理论基础,并对空间几何中较难的问题进行证明.
可见在立体几何这三部分中,把空间想像能力,逻辑推理能力,适当分开,有所侧重地、分阶段地进行培养,这一编排有助于发展学生的空间观念、培养学生的空间想象能力、几何直观能力,同时降低学习立体几何的门槛,同时体现了让不同的学生在数学上得到不同的发展的课标理念.
二. “立体几何”教学内容的重点、难点
1.重点:
空间几何体的结构特征:柱、锥、台、球的结构特征的概括;
空间几何体的三视图与直观图:几何体的三视图和直观图的画法;
空间几何体的表面积与体积:了解柱、锥、台、球的表面积与体积的计算公式;
空间点、直线、平面的位置关系:空间直线、平面的位置关系;
直线、平面平行的判定及其性质:判定定理和性质定理的归纳;
直线、平面垂直的判定及其性质:判定定理和性质定理的归纳.
2.难点:
空间几何体结构特征的概括:柱、锥、台球的结构特征的概括;
空间几何体的三视图与直观图:识别三视图所表示的几何体;
空间点、直线、平面的位置关系:三种语言的转化;
直线、平面平行的判定及其性质:性质定理的证明;
直线、平面垂直的判定及其性质:性质定理的证明.
三.空间几何体的教学要与空间想象能力培养紧密结合
空间几何体的教学要注意加强几何直观与空间想象能力的培养,在立体几何的入门阶段,建立空间观念,培养空间想象能力是学习的一个难点,要注重培养空间想象能力的途径,例如:
①注重模型的作用,让学生动手进行模型制作,培养利用模型解决问题的意识与方法.
②培养学生的画几何图形能力,画图不是描字模(只模仿),而是要边画边思考所画图与实际几何体的对应关系.
③空间想象不是简单的观察、空想,应与概念思辨相结合(前面已经谈到).
④发挥三视图与直观图培养空间想象能力的作用,利用空间几何体的三视图与直观图的转化过程,可以使学生认识到:空间图形向平面图形的转化有利于分析和表示较为复杂的空间图形;变换观察视角对空间几何体进行观察可以更容易理解较为复杂的空间图形,把握空间图形中元素之间的关系.
四.加强对概念、定理的理解与把握的教学
①用图形辅助理解概念、定理和性质
例如,我们可以按照推理的类别,用图形刻画几何元素的关系,可以避免死记硬背文字和符号的机械式学习,更容易理解公理、定理、性质等的几何本质,发现问题图形中的元素关系关系.让学生对照图形叙述相关定理或性质,特别要求对定理或性质的使用条件加以说明.例如,用图形表示平行关系
例如,用图形表示垂直关系
②强化证明的言必有据
所谓“言必有据”,是指每一步推理的根据(即三段论推理的大前提)必须是课本中给出的公理、定义、定理,不可以自造理由,不可以随意将习题的结论作为根据,不可以把平面几何结论在立体几何中不加证明地随意使用.
不仅在文字语言和符号语言的推理中,要言必有据,在几何作图中也是如此,因为几何作图是几何推理的特珠形式.立体几何作图也必须步步有据.
③梳理推理依据
例如,从确定平行、垂直关系梳理推理依据(如图),在解决问题时由图形中寻找依据.把推理依据转化为系列图形纳入立体几何的学习中,用图形归纳立体几何知识,串联立体几何推理的思路,形成对图思考,以图交流,使得逻辑推理与几何直观有机整合,提高了学生的空间想象能力和推理论证能力.
五. 总结《课程标准》与高考对“立体几何初步专题”的要求
《课程标准》对“立体几何初步专题”的要求
(1)空间几何体
①利用实物模型、计算机软件观察大量空间图形,认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.
②能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述的三视图所表示的立体模型,会使用材料(如:纸板)制作模型,会用斜二侧法画出它们的直观图.
③通过观察用两种方法(平行投影与中心投影)画出的视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式.
④完成实习作业,如画出某些建筑的视图与直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求).
⑤了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式).
(2)点、线、面之间的位置关系
①借助长方体模型,在直观认识和理解空间点、线、面的位置关系的基础上,抽象出空间线、面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理和定理:
◆公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.
◆公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.
◆公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.
◆公理4:平行于同一条直线的两条直线平行.
◆定理:空间中如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
②以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,通过直观感知、操作确认、思辨论证,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定.
通过直观感知、操作确认,归纳出以下判定定理:
◆平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行.
◆一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.
◆一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,则该直线与此平面垂直.
◆一个平面过另一个平面的垂线,则两个平面垂直.