立体几何教学策略文献的梳理与评述,本文主要内容关键词为:立体几何论文,文献论文,教学策略论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
数学是研究数量关系与空间形式的科学,立体几何是高中数学重要组成部分,是培养空间想象能力最有力的工具。新的高中数学课程标准强调培养和发展学生的空间想象能力、几何直观能力,培养学生观察、操作、试验、探索、合情推理能力,倡导学生积极主动地探究学习,使学生经历从特殊到一般,从具体到抽象的过程。新课程标准中立体几何的基本理念、知识结构、内容安排的调整,督促教师要努力探索新的立体几何教学策略,促进学生空间想象力的建立,使他们主动建构立体几何的知识体系,获得全面的发展。
一、教学策略含义
虽然各位专家、各种流派对教学策略的理解不尽相同,但都强调了在课程与教学目标确定以后,依据学生的学习规律和特定的教学条件,灵活机动地选择与组合相关的内容、媒体、组织形式、方法和各种手段等,以便形成具有效率意义的特定的教学方案的原理、原则和方式。
因此教学策略是指以一定的教育思想为指导,在特定的教学情境中,为实现教学目标而制定并在实施过程中不断调适、优化,以使教学效果趋于最佳的系统决策与设计。
二、立体几何教学策略
1.立体几何课程目标
几何学是研究现实世界中物体的形状、大小与位置关系的数学学科。人们通常采用直观感知、操作确认、思辨论证、度量计算等方法认识和探究几何图形及其性质。三维空间是人类生存的现实空间,认识空间图形,培养和发展学生的几何直观能力、运用图形语言进行交流的能力、空间想象能力与一定的推理论证能力,是高中阶段数学必修系列课程的一个基本要求。在立体几何初步部分,学生将先从对空间几何体的整体观察入手,认识空间图形,了解一些简单几何体的表面积与体积的计算方法。再以长方体为载体,使学生在直观感知的基础上,认识空间中点、直线、平面之间的位置关系;进一步了解平行、垂直关系的基本性质以及判定方法,准确地使用数学语言表述几何对象的位置关系,初步体验公理化思想,培养逻辑思维能力,并用来解决一些简单的推理论证及应用问题。空间向量为处理立体几何提供了新的视角,把平面向量及其运算推广到空间,运用空间向量解决直线、平面位置关系的问题,体会向量方法在研究几何图形中的作用,进一步发展空间想象能力和几何直观能力。
2.立体几何教学策略的界定
立体几何教学策略是教学策略在立体几何教学的具体应用,针对立体几何的学科特点,立体几何教学策略是以新课程标准立体几何课程目标为指导,在立体几何教学中为促进学生建立起空间想象能力,主动建构立体几何的知识体系,使他们获得全面发展而制定、并在实施过程中不断调适、优化,以使立体几何教学效果趋于最佳的系统决策与设计。
三、立体几何教学策略研究的现状
国内外专家学者对教学策略的研究始终未间断过,纵观对教学策略的研究基本上分为两大类:理论型与实践型。理论型的研究者多为心理学专家与教育学专家,如国外的加涅、库宁、史密斯等人对教学策略的研究,国内的如顾泠沅、施良方、张大均、熊川武、李晓文对教学策略的研究,他们分别从宏观与微观的角度提出解决不同问题的教学策略,并以实验加以佐证。实践型的研究者多为教学第一线的教师,他们针对具体的实际问题采取相应的教学策略,具有经验性与总结性的特点。由于各国所使用的教材不同,现仅针对我国的新课程标准,就国内的研究做一分析。
1.数学教学策略研究的现状
国内专家学者从不同的视角对于数学教学策略进行了研究,王光辉[1]从“基于建构的教学环境策略、基于如何建构的策略、基于建构的效率的策略”等三方面进行了研究。建构教学环境的策略主要强调把握建构点,创设问题情境,从而引导学生主动建构;在如何建构的策略中通过内化与外化的双向转化实现建构;在建构的效率的策略中,强调把握个体建构与合作学习的度,在知识建构的过程中提高认知技能与元认知水平的策略。
谌业锋[2]在《新理念下高中数学教学策略探析》中提出“问题解决教学的策略”、基于网络环境下的“创设情境”策略、基于网络环境下的“提出问题”策略,其中“问题解决教学”是以数学问题为中心,在教师的引导下,通过学生独立思考和交流讨论等形式,对数学问题进行求解、发展与延伸、迁移与变形等环节。创设情境是“意义建构”的必要前提,多媒体技术正好是创设真实情境的最有效工具,能产生身临其境的逼真效果。
何小亚[3]的《建构良好的数学认知结构的教学策略》从熟悉学生原有的认知结构的策略、创设良好的认知情景策略、突出数学思想方法的教学的策略、注意整体性教学的策略四个方面进行研究。
从对数学教学策略的研究上不难发现以下问题:(1)理论性强,只有在达到一定理论水平基础上才能理解文章,对于一线教师来讲有一些强人所难。(2)针对性差,一些教学策略适用于所有学科,而没有在抓住数学学科的特点上下工夫。(3)实用性差,由于数学分支较多,泛泛的讲数学教学策略就使得可操作性差。
2.立体几何教学策略研究的现状
从一般教学策略的研究到数学教学策略的研究,再到立体几何教学策略的研究,宛如金字塔结构,研究资料也愈来愈少,从资料汇总中发现一般教学策略的研究与数学教学策略的研究联系已不紧密,而从数学教学策略的研究到立体几何教学策略的研究几乎脱节资料中对于立体几何的研究体现在:
(1)从宏观角度的研究
华东师范大学数学系赵小平[4]研究《把空间向量融入立体几何教学的一种教材设计》,他认为空间向量改变了立体几何的系统,立体几何分为两个阶段,第一阶段是以直观图为背景的综合几何系统,教学目标只要达到启蒙水平,第二阶段以直观图与实数为共同背景,以空间向量为背景的解析几何系统,教学目标要达到掌握与应用水平,针对两个阶段提出教学策略,如第一阶段的教学策略为充分利用学生现实生活的现实空间与直观感知,以公理化的方式展开知识体系,第二阶段在理解空间向量的基础上,将空间直线、平面转化到空间向量上来。他的研究是从教材的宏观把握上给予分析,把握改革后立体几何教学的大方向问题。
南京师范大学韩龙淑[5]在《高中“课标”与“大纲”中立体几何内容比较研究与启示》中,对立体几何“课标”与“大纲”就课程内容选择、目标要求、编排方式进行了比较研究,以此为基础,对立体几何的教育价值、合情推理与演绎推理的平衡、过程教学的把握、数学思想的提炼和数学语言的表达、现代教育技术的运用进行了审视与思考。她的研究也是从立体几何的《课标》与《大纲》的对比中强调了教师要转变观念,注意《课标》中立体几何教学目标。在教学中要重视学生数学学习过程的评价,重视几何问题的本质,引导学生体验与感悟。对于课堂中立体几何的具体的教学策略并未作出具体指导意见。
浙江慈溪市教师进修学校刘建明[6]在《培养学生数学空间想象能力的教学策略》中提出的立体几何教学策略为扩大感知觉,培养观察力的策略,提高学生的动手能力;正确画好图形,培养空间想象力的策略;认真记图,丰富蕴积表象的策略,使学生头脑中有很多现成的图像,从而在解决问题中展开联想;运用对比的方法的策略,与初中的平面几何进行对比;以及对创造性想象的训练。
浙江师范大学数理学院张力民[7]在《浅谈立体几何教学中学生综合能力的培养》中,从具体实例说明培养学生观察能力、作图能力、想象能力的重要性。但是如何培养能力?立体几何课堂上具体的教学策略是什么?是否应从具体的实例中抽象出立体几何教学中通用的一些教学策略呢?
华中师范大学数学与统计学学院赵雅玲、周会玲[8]在《新〈高中数学课程标准〉下立体几何教学的分析与探讨》中,以“直观感知——操作确认——思维论证——度量计算”四个层次的认知过程,建立新型立体几何教学模式。直观感知中含实物直观、模具直观、图形直观;操作确认是在感知的前提下学生自己动手验证;思维论证与度量计算强调了几何代数化。在文中没有给出具体的教学策略,重点还是强调了在立体教学中要重视和培养什么,对于可操作性强的课堂立体几何教学策略没有给出。
常州市横山桥高级中学芮伟兴[9]在《新课程理念下立体几何教学策略探究》中,针对立几教学具体指出一些策略:让学生有“形”可想,如空间直线的教学,实际上是抽象图形具体化——找实例;有“路”可走,让学生记住基本图形、基本题型、基本思想;有“题”可练,如空间直线位置关系,给出基本练习的题型;有“错”可辨,为学生积累错题本;有“法”可创,引导学生反思与创新。
(2)从微观角度的研究
陆环[10]《加强立体几何图形教学之我见》一文,主要论证了立体几何图形教学的重要性,并针对几个具体例子,从识图、作图、想图、处理和转化图形训练上给出了一些建议。
江苏省苏州大学附中房之华[11]在《立体几何应用题的教学策略》中提出,应用题的教学策略是:组编相关题进行系列训练,制作具体模型增强应用意识,通过实验与观察挖掘等量关系,跨学科渗透培养综合能力。策略都只针对具体的一两道题论述。
陕西省西安市八十三中李瑛[12]在《变式图形在立体几何教学中的尝试》中提出,利用变式方式进行教学,提供给学生不断变换形状和位置的图形,保持图形概念的本质特征,从不同角度与方面加深对空间概念的理解。
上海金陵中学薛大伟[13]在《立体几何“补形”问题的教学实践与思考》中从三道例题说明补形的策略:培养学生观察力与直觉能力、培养学生逆向思维及联想力、一法多题培养聚合思维。……此类具体的经验性的总结较多。
通过上述的分析看出,对于教学策略的研究国内外的专家学者成果颇丰,具体结合数学学科的教学策略研究就少多了,如果再结合到立体几何的教学策略研究就微乎其微了。并且立体几何的研究中,宏观上的强调立体几何要求的能力的重要性,微观的多针对具体实例停留在一些建议、具体做法上。并且多数研究都忽略了学生的现状,忽略了以学生为本。因此针对新课标下的立体几何,探讨系统的立体几何教学策略,使之与一般教学策略、数学学科教学策略融为一体,抓住以学生为本,并将理论与实际有机结合起来已成为亟待解决的问题。
四、立体几何教学策略研究的评述
目前,立体几何教学策略研究经验总结多,做法介绍多,研究教材多;统一认识少,内涵揭示少,研究学生少。明确制定立体几何教学策略的依据是制定立体几何教学策略的逻辑起点,为此,要明确制定立体几何教学策略的依据[14]。
1.教学目标对教学策略起着关键性作用
由于立体几何教学的不同阶段有不同的教学目标,从而要制定相应的教学策略。具体来讲,入门知识——空间几何体,采取的教学策略要激发学生学习立几的兴趣,促进学生的直观感知、操作确认、度量计算的养成,引导学生经历从现实生活空间中抽象出空间图形,并探索空间图形性质;对于点、直线、平面之间位置关系的教学策略的制定要以发展学生推理能力为宗旨,促进合情推理能力的培养,要注重将文字语言转化为图形语言与符号语言;在空间向量与立体几何的教学中,教学策略要引导学生经历向量由平面向空间推广的过程,并体会类比与归纳的数学思想方法,提高立体几何教学效率。
2.学生学情对教学策略起着约束的作用
学生学习情况的调查,可以为教学策略的制定提供依据。由于学生在初中已接触过立体几何知识,对学情的调查从多维度展开。从空间维度看:初中立体几何知识在学生头脑中的留量,学生已形成的空间图形认识能力,学生课外掌握立体几何知识的程度;从主体维度看:学生整体对立体几何的学习情况与个体的学习情况;从内容上看:智力因素、非智力因素、学习方法、学习能力等等。另外在高中立体几何教学中,新知识讲授之前要对衔接的旧知识有所检验,以不断调整教学策略,做到瞻前顾后,实现有效教学。
3.教师的自身素质对教学策略起着决定性作用
教学策略的制定与实施归根结底取决于教师。首先是教师对立体几何知识的定位与理解,只有在吃透课标与教材的基础上,教师才有可能制定出有效的教学策略。扎实的专业功底是教师制定教学策略的前提。其次教师要与时俱进,终身学习,不断用现代教育理念武装头脑,才能制定出顺应时代要求,同时学生乐于接受的教学策略。再次教师在制定教学策略时要“知己”,要了解自己的长处与短处,扬长避短,采取最佳路径使教学策略得以实施。