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为什么有些学生学习立体几何初步很难 [复制链接]

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皮肤科医生刘*连 https://jbk.familydoctor.com.cn/bjbdfyy_ys_12559/

本周新高一下学期第八章立体几何初步就结束了,下周开始概率统计主线的第一次学习:统计(抽样、样本、总体)。整个学期计划在走,但是这一章的计划达成不理想,让学生产生困惑,让家长产生焦虑,让自己产生反思。

在讲台讲授新课及习题课、处理课时作业、讲评章末检测卷的时候,边说话板书边观察学生,大部分同学在听什么、写什么、想什么、看什么,他们的状态和情况是能看清楚和确认的。因此,对于学习本章更多的疑惑应该在学生,而学习效果、考试结果如何,老师显然已心中无数。情况不太好,结果不理想,但冷静下来还是要做个小结:从个人观察所得,来解释主题问题:为什么有些学生学习立体几何很难。

一、动手意愿弱,动手与动脑不结合。

第八章总共6节内容,课时历经一个月;既是高一下学期的重难点,也是整个高中阶段的重点。对于一些数学基础好的同学而言,立体几何的试题难度是没法和圆锥曲线、导数相比的,也就是说经过高三一年训练可以当作送分题,对于基础不好的同学而言就成了难点、拦路虎,毕竟在初中十分熟悉二维的平面,现在升到三维空间,还是有个一段适应和领悟的过程。

但是,不管是第一节到第六节,每次新课均有画各类图形(尤其是正方体长方体结构、线面关系、斜二测画法)的内容和要求。如果学生动手意愿弱,很少实操进行图形语言说明基本事实、推论、定义、判定定理、性质定理,就很难直观地认识和形象地理解空间几何初步的重要知识点。一开始,面积和体积还能求,到后来面面平行、线面垂直、二面角的平面角这三类问题就不会解决了,彻底麻爪。

如果说上面提到的原因是一部分学生的学习主动性有问题,学习意识、学习意愿不够,抱定混的心态上课,那么还有一部分学生学习态度没问题,但是学习方式、方法上出了问题,总认为不停地做题、不断地刷题就能学好,总结就是动手与动脑不结合,具体体现在老师在台上讲新课,认为自己听懂了,图很少画、符号语言基本不写,等到批改课时作业时呈现出来的诸多问题,也不反思自己,话说“数学是做出来的”,这个“做”包含动手和动脑两个方面缺一不可,而此类同学只看到了动手方面并坚信刷题出奇迹的信念,把大量的时间用在做题上,而忽视、甚至放弃了对于每节课重点知识和技能的掌握,结果必然不理想。诚然,刷题可以帮助咱们做简单的题目,但综合题并不适合,仍然需要紧跟老师的节奏分析题型类别、总结通性通法与备用解法,不断运用、书写,以求训练到文字语言、符号语言、图形语言三种语言形式的等价切换。

二、概念、定理不清,错题难题没有总结和复习。

目前高一立体几何还是处于初步阶段,到了高二上学期才学平面解析几何、空间直角坐标,那时就可以用空间中方向向量、法向量,将几何问题转化为代数问题,进行代数运算解释几何性质。因此,在没学空间向量及其应用之前,咱们重在从相对熟悉的正方体、长方体模型逐渐认识、理解、应用点、线、面、体的数量形式和位置关系。面对具体的题目,可以先看图或先画图,想象这个空间图形的几何特征,再来运用概念和通法进行思考,使用规范的符号语言进行严谨的逻辑推理。由于空间几何平行、垂直证明题的方法较多,可以面对同一道题进行变式思考,将所有的方法例如定义法、基本事实推论法、反证法、判定定理法、性质定理法逐一进行使用,以便遇到各类题型能比较熟练地灵活使用。

现在学生们做错立体几何的题目或者做不出来,大部分原因都是基础的概念、基本的定理不清楚、不明白、不明确,将本应花费在认真听讲、有所思考、辨析总结上的时间去刷太多的题目,得不偿失。这方面完全可以参考文科生背书的方式,找同学两人一组交替你问我答,检测将教材中的知识点和老师要求记的笔记掌握的程度,掌握得差不多再来做作业、刷教辅不迟。

以位置关系为例:平行和垂直的定义是什么?是从什么角度、按什么标准来定义的?平行的证明需要四节新课,垂直也有五节新课,九节课的理论基础就是空间中平行和垂直的分别定义,定义既是起点也是终点。平行按有无公共点、垂直按所成角度是否为90度,这个标准到底合不合适,什么要定这个标准,其他的标准行不行、好不好?和初中所学相比,有什么区别、有什么联系?这些问题想必老师在课堂提出过、也让学生回答过,不求有最科学的解答,但求有自己明白了的话语回答,知识点技能无误则成功解题就“顺理成章”了。

进一步地,跟初中相比垂直有区别也有联系。在同一平面内,垂直一定相交且交点称为垂足,而在空间中,两条直线在同一平面内时垂直的情况跟初中所学一致,如果不在同一平面内且不平行的时候,这两条直线还能垂直吗?这个时候,咱们想到正方体模型、整个教室的高与地面的宽,直观上是可能存在的,理论上垂直是按90°来判断,那么只要能得到这两条异面直线所成的角度为90°,那么根据定义判断两条直线一定垂直,只不过是这是跟初中所学不一样的垂直——异面垂直。就算老师不讲空间中的线线垂直有2种情况,认真思考的学生根据垂直的定义、异面直线所成的角度的取值范围这2个知识点一起结合,是能想到异面垂直的。

三、畏惧计算、讨厌割补、疏于调位,思维不灵活。

数学运算是高中数学学科六大核心素养之一,也就是说计算本身就是一种能力,无论是求各类角度还是算长度距离、面积体积,耐心细致准确的算功是必不可少的。每次学生在做题或考试中的非智力性因素失分让我遗憾和心痛,会做的题目做不对、做不全,和浪费粮食一样,应该做深刻的自我反省和检讨。

高中几何要做的辅助线比初中简单多了,什么中点、对角线交点,截面的截点、延长目标线段一定倍数的点,反反复复其实就是一些特殊点:看中点连中点,找不到自己取。当我们把空间几何问题“降维打击”转化到同一个三角形中,剩下的就是勾股定理、余弦定理、正弦定理的计算问题,算功不行这个问题依靠老师的敲打、学生自查自纠,也跟学生自身心理素质有关系。另外,有一些学生包括家长高一着急,着急、在乎是好事,但咱们还没到高三,宁慢勿快,追求准确率和得分率是最优先考虑的。

还有的同学计算没问题,也会取中点,但是面对具体的题目也是解决不了,比如找不到求线面角的垂足,二面角的位置不好、不容易作图也不容易观察,那怎么办呢?

大家想想,既然我这个主体没有问题还是解决不了,那么就是客体也就是图有“问题”啦——能不能把图变一变,变得你自己觉得更好看些呢?比如说,三角形图形延展到为四边形,躺着的三棱柱让它站起来,正四棱锥把它放到正方体中,对棱相等的四面体把它放到长方体中,一个不规则的多面体把它拆分、割成几个能求出面积、体积的部分,线面角射影找不到能不能改为求高呢,等等,还有好多具体应变的例子就不一一列举了。

也就是说,咱们学生应用知识点和技能不能死脑筋,一根筋,这个方法不行,换一种就可以,实在走不通可以“必要性探路”反着来:先假设将要证明的命题正确能得到什么结论,这个结论在不在题干条件或图形特征中。再退一步说,等到高二建系设点通过坐标运算来确定位置关系,但就是不能不变通,从历年高考试题的变化来看,思维的灵活性要求可谓越来越高,死题、显题越来越少。虽然通法是基础应该一开始重点掌握,但不是所有的题都有通法,或者技法不容易想到。对于技巧性的东西,咱们不要求死记硬背,但是在脑子里得有印象、有储存,届时通法无法进行的时候,就把技法拿出来试一试。

四、培养直观想象能力的方法建议:

1、利用教室现有资源观察:

粉笔头当成点,圆珠笔、钢笔当成线,草稿纸、作业本、书本当成平面,粉笔盒当成长方体,乒乓球、篮球、足球当成球体,整个教室当成一个大的长方体,水杯当成圆柱或圆台、组合体,……

2、专心画写教材概念定理:

凡是教材中的需要画图和用符号语言表达的知识点,全部都应在数学练习本上用符号语言写一遍,用图形语言画一遍;当然已经学会的可以不画,如果不太会、不会的,一定不能放过,千万不要偷懒。

3、利用空白纸张、纸箱等制作常用的几何体:

数学是做出来的,模型是抽象出来。如果咱们反过来,利用生活中的现成资源把具体的空间图形制作出来,哪怕粗糙一点也没关系,在制作的过程中分析、对比,对于抓住每个常用的几何体的特征还是有非常大的帮助滴。

4、买橡皮泥、小长棍(里面是铁丝、表面包塑料)自己搭建模型:

这个方法对于基础特别差、空间想象能力弱的学生比较合适。一个高中生玩这个有大用处,能帮助咱们认知,只有直观的认知,后面的理解认同才能更好地发挥作用。如果对于模型缺乏认知,就算把定理背会了,怎么用这个定理或换个题也会卡壳。

5、反复看教材例题、看课时作业老师画圈的题直到看懂能独立复述即可,抄写几遍不会做的题目的答案,再蒙住答案能按规范书写和步骤写出来即可。

这最后1个方法是老师的绝招(非独门,好老师都能想到哈哈),在以上四招均不奏效或执行较差的时候再用,真的是最后一招,无计你就施。学生遇到困难,大多会后退、放弃,学习兴趣和信心都有可能下降,这时选择就简单容易操作的方法十分必要,而抄写是学生有把握、也有意愿、习惯做的事情。

有的老师可能不太认同抄写参考答案这个方法,对于部分同学我自己没办法,一番思考,还是觉得看例题、抄答案,不失为一个救急的好方法。现在选择尝试看效果中,立体几何的学困生们务必一试。如果确实没有什么效果,那你们到高二解析几何一定要学好,把向量法学好用好!

好吧,今天啰嗦了这么多,祝愿大家周末愉快,每天好心情!

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