核心素養視域下的高中立體幾何教學研究

陳顯

摘 要：現階段，隨著新課標的不斷革新，在核心素養視域下高中數學教師需要注重對立體幾何教學的討論，引導學生熟知立體幾何知識，提高學生的立體空間思維能力。但是高中立體幾何知識錯綜復雜，這就應強化相關知識教學效果，同時按照核心素養視域下高中立體幾何教學要求制定合理策略，并在完善策略支持下對學生開展立體幾何知識教學，避免相應教學出現問題。

關鍵詞：核心素養;高中;立體幾何;教學

前言：

基于教育部門提出的“核心素養”理念，將其應用與高中數學立體幾何教學中。立體幾何利用直觀圖形研究空間中各類物體形狀、大小等抽象幾何特征的知識。由于這一知識涉及的數學理論較為復雜，學生在學習立體幾何知識時可能會遇到一些阻礙。為此，在核心素養視域下，應結合新課程改革要求制定標準合理的教學策略，之后通過合理策略對學生開展相應教學，嚴防高中數學科目立體幾何知識教學受到限制。

一、核心素養視角下高中立體幾何教學的現狀

1.數學教學形式單一

受傳統應試教育的影響，高中數學教師將教學的最終目標定在高考上，這就使得教師僅看重學生的考試成績，在教學過程中采用灌輸式教學方式，將自己的思維模式強加給學生，然后讓學生進行大量的、反復的習題練習。高中數學教師認為這是提高學生考試成績最有效的方式，殊不知這樣的方式卻固化了學生的思維模式，時間一長學生甚至會對數學產生厭煩的情緒。

2.學生學習興趣不高

在高中數學立體幾何教學課堂上，很多學生都是興致平平，無心進行學習。造成這種現象的原因除了上述的教學形式單一之外還有很多。首先，從高中數學知識本身出發，立體幾何這部分知識本身具有較強的抽象性和邏輯性，對學生的思維能力要求較高，而且枯燥單調，所以學生不感興趣。其次，課堂氛圍嚴肅。這主要是因為師生之間的溝通過少導致的，課堂氣氛沉悶，學生自然也沒有興趣進行學習。

二、核心素養視角下高中立體幾何教學的有效途徑

1.借助立體幾何模型，降低學生學習的難度

在進行高中立體幾何知識教學時，教師可以鼓勵學生借助自身掌握的各項數學知識以及相關理論在課堂制作相關模型，這就可以在學生制作立體幾何模型的條件下深入學習相關知識，引導學生在制作立體幾何模型的條件下獲取高質量輔助教學工具。開展立體幾何知識教學時，教師也會拿出學校的正方體、長方體、三棱錐、四棱錐、圓柱、圓錐和球等立體幾何物體向學生開展相應教學，這就可以在向學生展示各類立體幾何模型的同時向學生傳授相關知識，避免學生在學習相關知識時受到原有思維的限制，提升立體幾何知識教學效果和學生實際思維水平。引導學生動手制作立體幾何模型，還能保證學生在動手制作過程中建立與立體幾何知識相關的概念體系，強化學生實際學習力度，避免學生在學習相關知識時受到自身固有思維的干擾。當然促使學生結合已經掌握的知識制作教學過程中需要使用的立體幾何模型，還可以提高學生立體幾何模型相關知識轉化能力和邏輯推算能力，使學生可以利用模型制作過程中了解的知識計算立體幾何模型的表面積和體積，不斷提高學生立體幾何數學習題的解答能力和基礎知識掌握力度，并在激發學生數學思維的同時推進相應教學順利開展。

比如，關于立體幾何問題中的平行與垂直問題，可以運用線線平行或者垂直相互轉換，提高學生的空間想象能力與邏輯思維能力。在平行六面體ABCD-A1B1C1D1中，AA1=AB，AB1⊥B1C1。求證：AB∥平面A1B1C。解析：在平行六面體ABCD-A1B1C1D1中，AB∥A1B1，因為AB￠平面A1B1C，A1B1∩平面A1B1C，所以AB∥平面A1B1C。

2.列舉生活實例教學，便于學生理解知識

為避免學生在學習立體幾何知識時出現思維混亂和綜合學習水平下降的問題，不僅需要遵循合理程序開展相應教學，還應借助相關知識列舉與生活相關的實例，并利用生活實例對學生開展立體幾何知識教學，確保學生可以按照生活化思維學習立體幾何知識，促使學生在短時間內融入相應教學氛圍當中，為推進高中立體幾何知識教學順利開展提供生活實例支持。生活中存在的立體幾何圖形比較多。為此，教師可以按照生活中常見立體幾何圖形開展相應教學，并讓學生多做與實際生活相關的立體幾何習題，確保學生可以在解答各類生活化習題的條件下深入學習各項知識，這不僅可以鞏固學生已經掌握的立體幾何知識，還能引導學生依靠前期學習的立體幾何知識解答生活中遇到的高中習題，擴展學生立體幾何知識層面，提高高中立體幾何教學水平。不僅如此，借助生活實例開展高中立體幾何知識教學，還可以引導學生從實際生活入手觀察常見的立體幾何物品，使學生結合立體幾何物體的結構特點學習相關理論，將立體幾何抽象知識轉化成直觀的教學知識，避免學生在實際學習過程中受到自身固有思維的干擾，彰顯生活實例以及相關理論在實際教學中的作用，推進高中立體幾何知識教學高效開展。當然，運用生活實例對學生開展相應教學，還可以增強學生與教師之間的思維契合度，將課堂上較為抽象的數學知識轉化成學生易于理解的數學知識，這就可以為學生實際學習立體幾何及相關知識的教學奠定堅實基礎。

比如，在學習“長方體”相關知識時，教師可以在課堂上向學生展示我國傳統建筑中應用的榫卯結構，要求從樺卯結構人手向學生介紹相關的立體幾何知識，這就可以提高學生學習立體幾何知識的興趣和積極性。同時，教師可以給學生布置與榫卯結構相關的習題，使學生可以從生活化思維角度出發解答教師布置的榫卯結構習題，逐步提升學生對榫卯結構相關立體幾何知識的了解和實際利用力度。如，魯班鎖是中國傳統的智力玩具，起源于古代漢族建筑中首創的榫卯結構，這種三維的拼插器具內部的凹凸部分（即榫卯結構）嚙合，十分巧妙。從外觀上看，是嚴絲合縫的十字立方體，其上下、左右、前后完全對稱;六根等長的正四棱柱分成三組，經 90°榫卯起來。正四棱柱的高為8，底面正方形的邊長為1，將這個魯班鎖放進一個球形容器內，則該球形容器半徑的最小值為（容器壁的厚度忽略不計）為多少？解析，根據魯班鎖的對稱性，球心為該長方體的中心，且每個長方體由兩個正四棱柱組成，那么每個長方體的長為2，寬為1，高為8.設球的半徑為r，則2r==，故r=。此外，通過相關生活實例還能解決學生實際學習過程中遇到的問題，促使學生將自身思維與立體幾何生活知識之間的關系全面表現出來。

3.運用信息技術教學，培養學生良好的數學知識思考習慣

在信息化時代高速發展條件下，促使學生利用多媒體教學設備對各種類型的立體幾何模型進行不同角度觀察分析，使學生在不斷觀察分析過程中掌握與立體幾何相關的數學知識，解決學生學習相關數學知識時遇到的問題，彰顯高中立體幾何知識教學的現代化內涵。如果教師僅按照教材上較為抽象的知識向學生開展立體幾何教學，必然影響學生對立體幾何概念知識的掌握力度。長此以往，還會導致學生在實際學習過程中出現素質低下和實際學習能力下降等問題。而遵循現代化教育行業發展要求引入多媒體教學設備對學生開展相應教學可以通過播放文字和圖片資料為學生提供清楚、客觀的教學解釋，確保學生在觀看立體幾何模型解析視頻時學習相關理論知識，促使學生直觀、深入地接受相應教學內容，借此解決相應教學實際開展時遇到的間題。借助多媒體教學設備以及其他信息技術向學生開展立體幾何知識教學，還能提升學生對相關知識的理解能力，之后促使學生在融會貫通教學內容的情況下合理解決與之相關的數學習題，逐步提升學生立體幾何邏輯思維能力和實際解題能力，使得學生可以在輕松氛圍下學習立體幾何知識。

例如，在學習“立體幾何三視圖”相關知識時，教師就可以利用多媒體教學設備向學生展示不同立體幾何模型的三視圖，逐步提升學生對相關知識的掌握力度，從而改善學生實際學習過程中出現的思維受限現象，借此推進立體幾何知識教學更加合理地開展。借助多媒體教學設備還能促使學生將各類立體幾何模型向著平面圖形方向拆分轉換，提高學生立體幾何圖形以及相關模型的辨別能力和邏輯推理能力，使學生可以借助信息技術和已經掌握的數學知識強化自身實際操作能力和創新能力，培養學生良好的數學知識思考習慣。

三、結語

綜上所述，數學是高中學生核心素養發展的主要學科，而立體幾何知識兼具數與形的特點，與學生的數學核心素養發展相契合。因此，教師應設計教學指導策略，引導學生在立體幾何中實現數學抽象、邏輯推理、直觀想象、數據分析等核心素養的全面發展。在合理手段支持下提高學生學習立體幾何知識的興趣和積極性，這就可以改善相關教學遇到的阻礙，從而提升高中立體幾何教學水平和相關知識實際利用效果。另外，在教學過程中還應保證各項教學策略的合理性和針對性，在合理策略支持下推進高中立體幾何教學順利開展。

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