新課標下立體幾何教學中不可忽視手工實驗操作教育論文
摘 要：高中數學新課程教學的重點是突出了探究精神，新教材倡導的學習方式是自主探索、合作交流與動手實踐。本文在新課標理念下，以人的發展為本，從學生的興趣入手，在立體幾何教學中，抓住“探究”這個龍頭，對手工實驗操作教學作了一些自主探索的教學嘗試，目的是讓學生從“做”中縮短了他們與幾何的距離，從“做”中學會幾何的學習方法，從而，培養學生的探究能力和探究精神。
關鍵詞：立體幾何教學 手工實驗操作 自主探索 教學模式
隨著資訊科技的飛速發展，以計算機多媒體和網路技術為核心的現代教育技術受到教育界的普遍關注，資訊科技與課程整合已經成為教育改革中的一個亮點。但是，手工實驗操作有它存在的優勢與價值，資訊科技的應用，永遠也替代不了數學教學過程中的手工實驗操作。
新課程標準提出：“教材改革應有利於引導學生利用已有的知識與經驗，主動探索知識的發生與發展，同時也有利於教師創造性地進行教學。教材內容的組織應多樣、生動，有利於學生探究並能夠提出觀察、實驗、操作、調查、討論的建議。”新課程理念強調，教學組織形式應多樣並存，要重視直接經驗。數學學習本該是學生自己的生活實踐，數學教學則更應與學生的生活充分地融合起來，從學生的生活經驗和已有的知識背景出發，向他們提供充分的從事數學活動和交流的機會，讓他們在自己的生活中尋找數學、發現數學、探究數學、認識數學和掌握數學，讓其置身於現實的問題情境之中，充分體驗數學就在我們身邊，從而增強學習的動力。俗話說“心靈手巧”，手巧依仗的是心靈，當然手巧也能促進心靈。數學課堂教學中，讓學生有意識動手操作，比一比，量一量，折一折，做一做，以加深學生印象，提高學生學習興趣，讓學生在具體的操作情境中，領悟數學的形成和發展的真諦，這樣子，就增強了課堂教學的實效性和針對性。對於這種具體的實驗操作教學，資訊科技無法替代，即使替代，效果也不一定理想。現就新教材立體幾何教學中不可忽視的手工實驗操作談談自己的幾點看法。
一、 認識幾何體的結構特徵的手工實驗操作
三維空間是人類生存的現實空間，人們認識周圍的事物，常常需要描述事物的形狀、大小，並用恰當的方式表達事物之間的關係。認識空間圖形，人們通常採用直觀感知、操作確認。
例如“對空間幾何體的結構學習”，我從操作實踐角度入手，佈置學生用搭積木、捏橡皮泥或用紙板方式製作各種型別的幾何體模型。從製作過程中，認識相同型別的幾何體，讓學生體會“有六個面，十二條稜，八個頂點”的“幾何體”並不一定是長方體，還可能是稜柱或是平行六面體等等。然後，再引導學生進行深層次的觀察、比較、交流，分別指出柱、錐、臺、球的結構特徵，逐步歸納形成各種幾何體的結構概念框架。這樣以已有的知識和經驗為基礎，展示知識的形成過程，強調學習者的參與及對學習過程的體驗，不但激發學生探求的興趣，而且使他們從被動學習知識變為主動吸收知識的過程，增強了學生應用知識的靈活性。
二、點、線、面的位置關係的手工實驗操作
傳統的教學，為了讓學生對點、線、面獲得清晰的直觀印象，教師往往在課堂上獨自一人演示，有的藉助於現代化教學手段多媒體演示，有的演示一大堆教具。但這些“演示”，學生只能看，不能動手操作，直觀形象仍停留在形式，很難發揮學生的主體作用，對自主探究、開展合作學習、發展學生的`個性品質形成障礙，很難化解識圖這個難點。
新課標強調自主、實踐活動成為課堂的主旋律。對點、直線、平面之間的位置關係的教學，我指導學生課前製作了許多常用的幾何模型（如直線、平面、空間四邊形、正方體、三稜錐等）。上課時，我透過多媒體的動畫演示、旋轉，讓學生觀察到它們的位置關係。同時，更多的是給學生創造自己動手操作的機會，利用自己製作的模型，隨時演示，手、腦並用，透過親手操作，眼看、手模、腦想，直觀地看清各種“線線”、“線面”、“面面”的關係，化抽象為直觀。這樣，學生在親手“演示”中多角度、多側面、全方位的觀察、體驗，從中發現知識，加深印象，就易於把空間問題轉化為平面問題。善於“轉化”，才能真正深入地把握它們，從而提高了學生運用所學知識解決實際問題能力。
三、 幾何體表面積的手工實驗操作
新教材對本節內容的編寫意圖是根據柱、錐、臺、球的結構特徵並結合它們的展開圖，推導它們的表面積的計算公式，從度量的角度認識空間幾何體，有些公式的推導用到極限思想。按照新課程理念，課堂教學，應讓學生體驗快樂，把學習當作一種快樂的享受。這樣，我們組織教學時，應首先從引起學生的興趣入手，具體創設聯絡生活的問題情境，引入思維境界。
例如，對幾何體表面積的教學，首先，課前佈置學生用紙板製作各種柱、錐、臺模型。上課時，從學生熟悉的正方體入手，讓學生親手把正方體沿著若干條稜剪開後，正方體的各面展開在一個平面內，得到一個多邊形，透過觀察容易得到它們的面積。然後，再要求學生用類比正方體的方法，探究、討論其它稜柱、稜錐、稜臺的表面積，還有圓柱、圓錐、圓臺的表面積。在探究的過程中，我們發現，一個學生想不出解決問題的辦法，就會採用小組合作交流，集思廣益，最終解決了問題，收到奇效。我感覺到在這種合作與競爭並存的氛圍下，學生們相互激勵，相互促進，極易激發出創新的火花，得出意料不到的答案，從而拓展了學生的思維，讓學生在學習的過程中體驗到發現的樂趣。同時，教師對學生思考的適當引導，使學生不但熟練掌握了表面積求解的方法，而且他們的思維空間也更加廣闊了。
對於“剪拼”的手工操作教學，我運用逆向思維，把問題還原。教學中按一定的要求讓學生親手去製作一些幾何體，認識各元素間的位置關係和結構，去理解剪拼後的圖形的空間形狀與位置關係，培養學生的動手能力、語言表達能力和類比、遷移的能力。
四、 解決立體幾何中問題的手工實驗操作
新教材出現了運用課本中的基礎知識和基本技能方法，透過學生自主操作、自主探索與發現，獲得問題的解決例子。目的讓學生經歷各種操作性的教學活動，在活動中獲得相應的知識、技能、方法，從而逐步形成其解決幾何問題的基本能力。在活動中，教師要設法營造獨立自主和協作攻關的操作實驗氛圍，作為研究與探索。
例如：（數學②第53頁B組1（1））如圖是正方體的平面展開圖，則在這個正方體中：①BM與ED平行；②CN與BE是異面直線；③CN與BM成60角；④DM與BN垂直。從上四個命題中，正確命題的序號是 。
這個問題，我讓學生用一張紙板製作成如圖，動手操作折成正方體，觀察相關直線。學生透過自己的親身體驗，觀察、探索思考，很快可以發現正確答案為③④。當然，透過上述實驗操作，學生還可以學得更多，關鍵是教師要從多角度引導。比如，空間元素與平面元素之間的關係，也可以提出很多問題，如BN與平面AFC的位置如何？
手工實驗操作自始至終立足於培養學生的自主設計，自主探索，自主歸納和總結，立足於培養學生的思維和能力。製作與操作過程都需要花費一定的時間，只要教師作適時、必要的引導，課堂上適當採用多媒體配合使用，發揮各自的優勢，互補各自不足。這樣子相互補充，會使教學內容更充實、更形象，從而提高學生的學習效率。這樣子，給學生手工實驗操作的機會，它不僅使學生學習的積極性被激發，情感得以交流，個性得到張揚，而且也使學生的自主實踐活動成為課堂教學的主旋律，課堂教學輕鬆活潑，學生學得紮紮實實。
總之，新的課程標準需要新型的教師。課程改革對我們教師提出了新的要求，教材需要我們去開發，去活用。學習立體幾何的過程，充分調動學生的動手操作能力，透過做模型，比一比、量一量、折一折、做一做，從“做”中縮短了學生與幾何的距離，從“做”中讓學生體會到幾何的原汁原味，感覺到立體幾何容易學了。這是由於學生透過自己的活動參與，對操作與探索產生了濃厚興趣，在不知不覺中學到了知識，學會了學習的方法，懂得自我學習了。
參考文獻:
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