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【高中数学教学视频】数学教学中直线与平面基本概念的教学方法论文

工作计划 时间:2015-06-03

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  摘要:掌握直线与平面的基本概念是学好立体几何的关键。教学中要消除学生的学习顾虑,激发学习兴趣,用生动、形象、有趣的语言讲清概念,抓住关键性的词汇,用反例图形澄清错误认识,借助模型和实物,善于归纳总结找出规律,加强对概念的理解与记忆。

  关键词:立体几何;直线与平面;基本概念;教学方法

  立体几何中的概念、公理、定理是进行逻辑推理的基础,尤其是“直线与平面”这一章的内容,它系统地研究了线线、线面、面面的位置关系及判定、性质,是整个立体几何主要的基础知识。因此,掌握好这一章内容是学好立体几何的关键。为了加强学生对基本概念的理解、记忆,为整个立体几何学习打下坚实的基础,现就以下几个方面谈几点个人的教学体会。

  消除思想顾虑,激发学习兴趣

  近几年来,技工学校的学生数学基础普遍较差,缺乏空间想象力与逻辑推理能力,由平面几何转入立体几何,学生会感到很不适应,总是习惯于用平面图形的思维来考虑空间图形,对学好立体几何信心不足。针对这些情况,在教学中首先要鼓起学生学好立体几何的勇气,向学生介绍立体几何的研究对象、学习方法,指出立体几何与平面几何是紧密相联的,很多立体几何的问题,都可以转化为平面几何的问题来解决,鼓励学生只要认真学习,抓住每个概念的本质,做到深刻地理解就能学好立体几何,从而消除学生学习中的顾虑。为了引起学生的学习兴趣,充分认识学习立体几何知识的现实意义,可以列举一些现实生活中的实例,并提出一些有启发性的问题,如三条腿的凳子为什么是平稳的?怎样判定墙面与地面垂直?怎样检验钻床的钻头是否与工作面垂直?等等,使学生认识到立体几何知识在日常生活中无处不在,原理无时不用,从而产生学习兴趣,激发求知欲望。

  用生动、形象、有趣的语言讲清概念

  教师的语言要直观、生动、形象,既活泼有趣,又浅显易懂、深入浅出。这样才能把抽象的事物具体化,把深奥的理论形象化,使学生易于理解、易于产生联想。例如“平面”是一个原始的概念,无法下定义,只能举实例给出“平面”的形象。数学中的平面在空间是无限延展的,让学生体会到平面的延展性往往很难。有的学生总会误认为桌面、镜面等就是数学中的平面,把生活中的平面与几何中的平面混为一谈。教师可以先从“直线”的概念讲起,提出类似“直线有端点吗?你能否画出一条完整的直线?”等问题,引起学生的兴趣,接着教师可进一步指出:直线是没有端点的,一个人从生下来就开始,直到死为止,也画不出一条完整的直线。画不出完整的直线那么我们怎么表示直线呢?只能用直线上的一段来表示,决不能认为直线就是这么长,直线是向两方无限延伸的。趁学生的兴趣正浓,教师可紧接着指出:“平面”的概念也是如此,数学中的平面在空间是向各个方向无限延展的,它很平,没有厚薄、没有边界。而日常生活中常见到的玻璃面、黑板面、平静的水面等,只是数学里“平面”的一部分。既然平面是无限的,它也无法画出来,只能用有限的图形——平行四边形来表示。生动有趣的教学语言,调动了学生学习的积极性,加深了对平面概念延展性的理解与记忆。

  抓住关键性的词汇

  在学生作业中,常会看到这样的推理:

  ∵AB在平面α内,AC在平面β内

  ∴∠BAC是二面角α-MN-β的平面角。

  这位同学推理错误,对二面角的平面角的概念没有理解,缺少条件“AB⊥MN,AC⊥MN”。每个定义中都存在着关键性的词语,抓住了关键词就抓住了事物的本质属性。因此,在讲述概念的过程中,要着重分析定义中的关键词,使学生明确地掌握概念。如二面角的平面角定义,经过分析,可以分解为三个要点:(1)过棱上一点;(2)在两个面内;(3)垂直于棱。并指出这三个条件必须同时满足,只要有一条不满足,就不是二面角的平面角。随后画出各种图形或举实例,让学生判定哪些是二面角的平面角,学生在充分理解的基础上按照上述三条可以做出正确答案。

  用反例图形澄清错误的认识

  图形是用来描述几何原理最直观的形象语言,几何中多以图形的正面形式来刻画点、线、面之间的结构关系,而反面形式不易被人们重视。反例图形就是用来说明某种关系或结论不成立的特殊图形。恰当地举出反例,对明辨是非、纠正错误会起到重要作用。例如“不共面的两条直线称为异面直线”,学生会误认为不同在某个特定平面内的直线是异面直线,为了让学生理解“不共面”的含义,教师可以提出问题:“分别画在两个平面内的直线是异面直线吗?”部分学生会认为答案是肯定的,当教师画出反例图1时,学生会立刻明白,画在两个平面内的直线不一定是异面直线。又如针对学生立体几何与平面几何容易混淆的知识,可以通过反例图形加强它们性质的比较,使学生加深对知识本质的区别,强化对知识的理解。如“平行于同一条直线的两条直线互相平行”在平面几何中成立,在立体几何中也成立。“垂直于同一直线的两条直线互相平行”,在平面几何中成立,而在立体几何中不成立,要说明这一点画一个反例图形就可以了。可见指出错误最有力也是最有效的办法就是画出反例图形。

  借助模型和实物

  数学中的许多概念都是从实际生活、生产中抽象出来的,但数学化了的概念与实际感受有较大距离,所以在立体几何教学开始阶段困难很大。克服困难的办法是遵循教学规律,使立体几何的教学尽可能与学生的认知过程靠近,注重直观思维的作用,逐步把直观思维引导到分析思维。因此,教学中充分利用模型与实物,为学生获取知识创造条件。例如要讲清楚公理“不在同一条直线上的三点确定一个平面”,可以举例:一扇门有两个合页和一把锁,门可以看作一个平面,两个合页和锁看作三个点,当打开时门转动一个位置,就可以看作是一个平面,可见经过两点有无数个平面,当门锁上时门被固定不能转动了,观察这三点是不在同一直线上的三点,因此得到:经过不在同一直线上的三点能作也只能作一个平面。这样,学生对公理容易理解与接受。再如公理“如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条经过这个点的公共直线。”学生对两平面相交为什么会是条直线不易理解,可以用硬纸板演示给学生看,如图2,就可使学生明白了这一道理。接着可以提问学生,若平面有两个公共点A、B,是否它们有两条公共直线呢?突出强调两个平面相交只有一条交线,这条交线就是通过A、B的直线,从而使学生加深了对公理的理解。

  善于归纳总结找出规律

  在适当的阶段,要引导学生对所学的概念穿针引线,使学生把握概念的脉络、抓住要点,便于理解记忆。如平面一节结束后,让学生归纳确定平面的方法;直线与平面一章结束后,让学生谈谈从线线平行、线面平行、面面平行的定义中有什么发现,判定线线、线面、面面平行或垂直有哪些方法,它们的距离问题有什么规律等等。只有学生掌握了概念的本质及概念之间的区别、联系,才能正确地使用概念。

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