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立体几何三视图研究成果

时间:2023-08-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:三视图是立体几何部分的新增内容,是利用物体的三个正投影来表现空间几何体的方法.学生在认识了空间几何体及其组合的结构特征后,根据日常生活中常见的平行投影,以三个不同的侧面来勾画空间立体图形;反之,以三个不同的平面图亦可还原它们所代表的空间几何体.这个过程能够使学生的空间想象能力得到空前锻炼.在调查中,这也几乎得到所有教师的一致肯定(见表5-6).其实,在初中的数学学习中,学生已经接触过三视图,这里再

立体几何三视图研究成果

三视图立体几何部分的新增内容,是利用物体的三个正投影来表现空间几何体的方法.学生在认识了空间几何体及其组合的结构特征后,根据日常生活中常见的平行投影,以三个不同的侧面来勾画空间立体图形;反之,以三个不同的平面图亦可还原它们所代表的空间几何体.这个过程能够使学生的空间想象能力得到空前锻炼.在调查中,这也几乎得到所有教师的一致肯定(见表5-6).其实,在初中的数学学习中,学生已经接触过三视图,这里再次出现,体现了螺旋上升的过程,更有利于学生对知识的理解与掌握.画三视图是立体几何中的基本技能,学生在动手作图过程中,获得基本活动经验.南京大学的顾沛教授在中国高等教育学会教育数学专业委员会第二届五次理事会上做了关于“如何从‘双基’发展到‘四基’”的报告,其中强调了数学活动经验直接与“人”有关,它对于创新人才的培养有着重要作用,符合素质教育的理念.

表5-6 教师对三视图认知情况分析

表5-7 教师对三视图教学的认知分析

新增三视图体现了拓展学生空间思维能力的这一立体几何教学的根本出发点.从表5-7第9题的回答情况来看,教师认为,在某种程度上它增加了学生的学习难度,但它在拓展学生空间思维能力方面的作用不可小觑,这也为立体几何的后续学习奠定了坚实的基础.课标为空间三视图和直观图的教学安排了2个课时,但调查结果显示,接近半数的老师认为2个课时的时间是无法完成三视图和直观图教学的.当被问及该节内容的课时安排时,有老师直言不讳道:按照课标的要求,三视图和直观图的教学在2课时内完成是可以操作的,但这需要考虑学生的实际情况.他以他所在学校为例,继续说道:以我们学校为例,从文科学生的整体情况来看,仅对三视图的教学可能就需2个课时.首先对三视图及其作法有一个初步的认识,并且对作三视图的一般规则要进行说明,而要对其进行加深与巩固,则需要放在第2课时中完成,再加上直观图的教学,可能就要花更长的时间.这样的安排,才能让学生在接受了新知识以后,有时间缓冲和加深对三视图的理解,才能对其应用进行巩固与提升.这也从一个侧面说明老师们对这一新增内容的重视.

这个观点也得到了其他老师的认可.三视图是看似简单但做起来难.虽说初中已经学习过三视图,但学生在将三视图还原成空间几何体时有较大的难度.文科生的空间感较弱,有的学生连对“侧视图”的理解都不到位.近来的高考题也让我们看到,三视图的考查力度在加大,有的涉及组合体,甚至在某些大题中都需要先由三视图还原成直观图,从这个角度来说,2课时是远远不能满足高考考查要求的.三视图对发展学生的空间认知能力、空间想象能力都是有很大帮助的,所以对它的介绍必须加大力度.

当然,这只是部分老师的心声和看法.教学之所以会有复杂性,与教学对象的不确定性有关.课程进度的安排,要充分考虑到学生对知识的掌握情况.因此,三视图的2课时安排,不同老师通过实践也得出了不同的认知结果.但我们也欣喜地看到,老师们并不会因为“时间紧”这一原因而削弱三视图的教学力度,它的重要性是受众多教师认同的.三视图是立体几何中新增的内容,一线教师对它的研习相对较少,那么如何在有限的时间里让学生更充分地认识三视图和利用三视图呢?这是需要教师们在实际教学中积累经验的,也只有这样才能使新课标理念深入下去、贯彻下去.(www.xing528.com)

多媒体的应用,为我们的数学课堂注入了新的活力,同时也对教师提出了更高的要求.在三视图的教学中,利用多媒体能够在有限的时间里展示更多、更直观的图形供学生观察.表5-8中的调查数据显示,绝大多数(65.3%)教师偏爱与多媒体与传统教学相结合的教学方式,沿用传统讲演式教学的教师仅占6.1%,这亦体现出现代科技对教学方式的重大影响与革新.

表5-8 新增三视图教学方法分析

统计分析可知,教学方式的使用与教龄无显著差异p>0.05),其结果分布情况如图5-2所示.绝大多数老师都倾向于使用多媒体,即使是教龄在20年以上的、习惯了传统讲演式的教师也都能够积极地运用多媒体教学.此外,在统计结果中我们还看到,多媒体与讲演式教学相结合的教学方式是备受各教龄段老师青睐的.有教师认为,多媒体在三视图教学中是不可或缺的,应充分发挥其优势.但他们担心,如若完全用多媒体进行演示,虽然学生获取的信息量可能更大,但“一晃而过”的东西始终难以在学生头脑中形成牢固的印象.教师一边强调,一边在黑板上展示,这种“故意”放慢速度的过程,实质是在与学生的思维速度、接受速度充分匹配的,从而让学生有足够的时间进行思考.

图5-2 教师教龄对三视图的教学方式的影响

当学生被问及对三视图的看法时,他们一致表示,通过三视图的学习,能够比较顺利地将平面图形还原成立体图形,求表面积、求体积一般都能解决.但对于一些数学基础不太好的学生,他们对三视图的学习还是存在困难的.不过可以肯定的是,三视图对他们的空间想象能力着实有一定的提升作用,从而对立体几何的后续学习有很大的帮助.加之老师在这一块强调得比较多,平常测试中三视图又是不可或缺的考题,因此,学生们对三视图的学习很重视.

为了验证学生们的说法,我们设置了测试卷中的第1题:对三视图的考查,以观察他们对该题的解答过程.通过观察,我们发现了一个有趣的现象:六名男生中,只有一人是先作出直观图后再去找相应的答案,其余五人均省略了作直观图的步骤,仅在草稿纸上写写画画,略做思考后直接写出结果;而六名女生不约而同地选择先作出直观图后再画对应平面图、找该立体图的体积.女生思维的细腻性在这里体现得尤为明显.从最终的答题结果来看,体积的计算,十二人全都答对,而其中五人在画侧面图时出现了不同程度的问题:作图不规范,没有注意长宽对应、高平齐.

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