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基于核心素养的高中立体几何情境创设研究

2020-01-06黄国卿

科学咨询 2020年52期
关键词:平面直线创设

黄国卿

(广东省河源高级中学 广东河源 517000)

立体几何是高中数学中的重要组成部分,也是数学逻辑性的体现。在数学课程改革中,过去以知识为导向的教学已经变为了能力型课堂,即要在教学中培养学生发现问题、解决问题的能力。课堂情境的创设是课堂教学的重要方法,能让学生积极主动地投入课堂学习,为教学打好基础,有利于培养学生的核心素养。下面,笔者将以立体几何部分的教学为例,具体分析在核心素养背景下高中立体几何情境创设的策略。

一、创设生活情境,让学生理解数学

在立体几何教学中,学生需要面对的问题往往不是规规矩矩的立体几何,而是一些不规则的立体几何,例球体、椎体或两个立体图形拼接成的图形。这对于经验不足或对立体几何了解不足的学生来说难度较大,解题过程必然会遇到很多困难。为了改善这一问题,教师可以在教学中联系实际生活,通过实际案例加强学生的理解。例如,使用建筑工程中的立体几何或家具摆放中的立体几何等,有效帮助学生接受新知识。对于复杂的问题,教师还可以鼓励学生尝试利用折纸的方法进行探究,从不同角度去思考问题,强化记忆[1]。

二、创设类比情境,帮助学生构建数学体系

数学各知识点之间存在密切的联系,所以,类比、转化是数学学习中常用的方法。在立体几何教学前,学生已经掌握了平面几何的知识内容,因此,教师可以从平面几何入手,创设类比情境,帮助学生构建数学体系,启发数学思维。

例如,在平面几何的学习中有以下几方面结论:(1)平行于一条直线的两条直线平行;(2)如果两角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补;(3)垂直于一条直线的两条直线平行;(4)过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行。在平面学习中,教师可以让学生在回顾这些知识内容之后尝试思考这些结论在立体几何中是否也成立。通过分析与演示,学生发现,(1)(2)(4)在立体几何中成立,而(3)在立体几何中并不成立。

这种类比的方式既能让学生更容易掌握和理解立体几何知识,又能帮助他们建立起完善的数学知识体系,可提高学生的数学分析能力及数学思维。

三、创设故事情境,让学生喜欢数学

数学故事或逸闻趣事可以提升学生的注意力,让他们感受到数学学科的魅力[2]。在立体几何部分的教学中,教师可以充分挖掘这些数学故事,利用丰富的文化资源创设数学教学情境,让学生在愉快的氛围中提升求知欲望。

在探究立体几何中的展开与折叠问题时,教师可以先用一个故事引出问题:在一个长宽高分别是10米、6米和4米的房间中,一只蜘蛛在其中一面墙中离天花板1米的A处,想要捕捉在对面墙壁中间离地面1米B处的苍蝇,那么,蜘蛛最少需要爬行多远才能够捕捉到苍蝇?之后,教师还可以向学生介绍这个问题的来源:“蜘蛛与苍蝇”问题出现在1903年的英国报纸上,是当时有名的谜题之一,困扰了许多难题爱好者。在这样的故事讲解背景下,学生快速进入了故事氛围,专注地投入到了课堂学习中,形成了探究欲望。

四、创设操作情境,让学生体验数学

新课程标准提出,让学生感受到数学概念、定理与知识的形成过程,培养学生数学思维。由于立体几何具有高度的抽象性和逻辑性,所以学生在学习过程中会感到难度较大,望而生畏[3]。此时,教师便可以创设操作情境,让学生在动手操作的过程中进行学习,以此帮助他们理解抽象的知识,激发学生的联想思维,提升学生的学习兴趣。

具体来说,操作情境的创设就是让学生在动手动脑的过程中掌握立体几何知识,感受到立体几何概念、定理的形成过程,将自己已有的平面几何知识与立体几何知识联系起来,进行新知识的学习,形成完整的数学知识体系。

在理解平面的概念时,教师可以通过引导操作的方式帮助学生理解平面的概念。教师可以让学生拿一支圆珠笔,并提出问题:如果将笔看作一条直线,让它一直朝一个方向运动,会形成什么图形?如果用笔在空中画一个圆,又构成了怎样的图形?通过这样的对比操作感受,学生理解了面可以分为平面和曲面两种,加深了学生对平面概念的理解。之后,教师可以继续向学生提出问题:生活中有哪些“平面”事物?自然界中真的存在平面吗?如何表示一个无限延展的平面?通过创设简单的操作情境,让学生经历了理性向感性的转变,能够提升学生的思维能力。

五、结束语

立体几何部分需要学生掌握的知识点较多,教师在教学中要根据不同的教学要求创设合理的教学情境,激发学生的学习积极性。在今后的教学中,教学情境必然还会在立体几何教学中发挥更大的作用,高中数学教师必须把握好这一教学手段,提升数学教学质量,提高学生核心素养。

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