浅谈平行公理及其在高中学数学教材中的地位

发表时间:2020/7/8   来源:《中国教师》2020年17卷4期   作者:王楠
[导读] 随着社会的不断发展,教育改革受到越来越多的关注与重视
        摘要:随着社会的不断发展,教育改革受到越来越多的关注与重视,如何从根本上提高人才培育的质量成为了高校的重大教学重点。尤其是高中的数学学科,结合学科独有的特性,培养学生的灵活思维,建立思维基础,培养解决问题的实际能力,深刻认识到数学理论在生活中的实践性,是数学学科的教学目标所在。
        关键词:平行公理;高中数学;平面几何;理论实践;实践能力
前言:
        数学理论源于实践,与人们的生活息息相关,人们日常生活中运用到的的大部分常识理论都是基于数学理论的基础,只有学生学好数学,创建良好的几何思维空间,才能为学习其他学科打下逻辑思维的基础,再运用到实践中的科学理念,培养学生的综合能力。
1.平行公理的概念及其学习难点、重点的分析
        平行公理是平面几何中的第五个公理,是指:经过直线外的一点有且只有一条直线与这条直线平行。判定平行公理的定理为:同位角相等,则两条直线平行。
在平行公理课题的教学过程中,一直以来的教学重点都是通过平行理论极其相关推论来论证平行公理的基本事实,从而区分欧式几何与非欧几何。由此可见,平形公理在几何概念中的地位非常重要,是平面几何概念的基础之一。但是,学生在刚接触几何概念时,立体思维意识较低,平面几何与立体几何的思维意识都不甚明朗,不太会通过想象构建几何,因此,数学教师要在课堂的教学过程中,适当放慢节奏,降低相关难度,一点点的引导学生通过自我辩证的方式理解平行公理知识点,再在适应学生发展的节奏上,逐步提高难度,提升学生对于数学的学习兴趣,比如:让学生通过使用三角板、量角器等工具进行平面画图,给出平行线的概念与画图画法,让学生在画图的过程中加深自我理解,自我消化知识点,并在画图的过程中,记录自己对于知识点的难解之处,同时,教师适时提出引申问题:过直线外一点有几条直线可以与已知直线平行?解决平行理论在教学过程中的一直存在的难点问题:即理解平形公理概念后导出其推论的过程中定义的是指在同一个平面的前提下两条不相交的直线叫做平行线,但空间的直线平行也存在不相交的情形,即异面直线,从而区别平面几何与立体几何,在教学的过程中,使学生在平面几何的基础上拓宽想象力,全面的理解和掌握平行公理。
2.创新课堂模式,培养学生的几何思维意识
        平面几何是几何概念的基础,学习平行公理,掌握平行线的画法,通过实际做图,使学生能够准确而迅速的画出几何图形,进而培养学生的基础的几何理念,为学生今后的几何学习打下坚实基础。学生在动手操作的绘图过程中,也可以体会到平行公理的客观存在性,并且,根据班级不同学习程度的学生对于几何概念接收与理解的不同,教师逐步培养有数学素养的学生先行理解平行公理,并在此基础上,多多结合课堂测验加深其知识点的运用能力,同样,使优秀学生在课外辅助班级里学习程度较差的学生,帮助他们更好的从平等的视角理解知识点,也可以巩固知识点的掌握程度。在不断的尝试多种方法来革新教学模式的条件下,达到寓教于乐的课堂效果,打造出良性的课堂环境,以利于数学课堂教学产生实际的效益。比如:平行线的知识点教学中,教师板书直线AB平行于直线CD,直线EF与AB相交,论证是否EF会穿过CD,举行接力画图小测试,让不同的学生延长AB与CD,展示无限延长后平行线不会相交,论证同一平面的平行线不会相交的理论知识点,巩固平面几何的概念。挑选不同的学生解答课本上随堂知识点后的应用题,阐述理论依据,或者让学生从教室里找出相互平行的线与面,讲出自己的理论依据,在说理的过程中引导学生感受数学的逻辑性和客观性,再次消化平面几何与立体几何的区别,学会具体问题具体分析,熟练掌握平面与立体的相关概念,掌握平行公理。


3.有效的利用多媒体设备辅助教学,生动展示几何概念
        平面几何随处可见,除了传统的课堂教学模式外,积极融合现代教学理念,通过使用多媒体技术,比如投影仪,使学生可以将生活中的实物压缩为平面图片来观赏,构建平面几何与立体几何的不同思维框架,做到可以透过平面想象实物,也可以通过实物进行平面绘图,有效的提升平行公理的快速理解和实际应用。比如:教师在课件中演示生活中的一些实际物品的图片,如手扶电梯的左右扶手、双杠、窗户的四边、电视机等,在丰富的现实情境中,进一步了解直线与直线的平行关系,面与面的平行关系,平行线与平行面的平行关系,从而掌握有关的符号表示,提高学生的课堂参与度,在积极发言举例的过程中挖掘学生的思维潜能,进而引出课题。除此之外,在高中阶段的多媒体教学课堂中,尤其是数学教学,教师应积极将学生做为中心来展开课堂教学。比如:教师在电视机图片展示的过程中,从图片引出动态图,观察电视机的四周环境,让学生积极发言是否自己有观察生活的习惯,试举例,在举例的过程中论证平行公理及相关知识点,将举例的过程中有相似性的同学分为不同的学习小组,帮助学生建立社交关系,从小组的建立过程,引申出多媒体课堂的随堂小组赛,调动学生的讨论热情,通过积分制小组比赛,不仅提升课堂的教学质量,让学生巩固知识点的掌握与运用,还能在长期的创设课堂教学情境的模式下,拉进教师与学生之间的联系,使教师与学生建立良性的师生关系,对之后的教学模式创新起到强有力的助推作用。
4.注重平行公理的实际运用,提升学生的基础几何意识
        现实生活中,平面与平行关系的应用随处可见,教师在教学过程中应该通过运用大量现实素材的背景材料,让学生更直观的理解平行公理,感知平面与平面的关系,体会平面与平面的结构特征与在其在生活中的实际运用价值,从而激发学生的立体思维意识与观察生活的能力,使学生培养从生活中自发的提炼与数学学科相关的知识点并与书面知识点相结合的核心素养,学会透过表象建立立体思维空间,进而通过理论的辩证反哺教学,逐步激发学生的空间想象力、创造力,培养学生将平面化的理论知识在抽象的思维里进行模拟分析的意识,发展学生对于立体几何的直觉,熟练判别平面几何与立体几何,使学生在合理推导理论的过程中感受数学学科的理性魅力,为数学定理在未来生活中的灵活运用奠定基础。比如:除课堂中运用实物长方体模型,让学生观察实物长方体,总结根据实物长方体的特点能观察到的理论知识点外,应更多的鼓励学生自发观察生活,如:观察高楼与高楼之间的距离、高楼楼层与楼层之间的关系,家用电器的面与面之间的关系、书籍封面与背页的关系等等,通过对实际的生活物品的直观感知来加深学生对知识点的具象化理解,专心于知识的学习,并且结合自己的生活经验消化知识点:“平行于同一条直线的两条直线平行”、“如果两条直线与第三条直线平行,那么这两条支线也互相平行”等,也可以在生活中通过三角板、直尺、量角器等工具对生活物品的具体测量来巩固理论知识,让学生发散思维,多角度思考。
结语:
        综上所述,高中数学的教学,是培养学生对知识的灵活运用,用学习到的数学知识去解决实际问题,为后续的几何学习奠定基础,从而影响终身,为学生“学、记、用”的发展提供切实保证,在培养学生的学科基础理论意识之外,着重实践操作,全面提高学生的综合素养,提高育人的终极效益和整体目标。
参考文献:
[1]徐艳松.新课改背景下高中数学教育教学观念的转变路径探析[J].数学学习与研究,2019(15):91.
[2]王海伴.基于高中数学核心素养主题教学设计的实践与思考——以“直线、平面位置关系的判定与性质”为例[J].课程教育研究,2019(25):142-143.
[3]牟金保,孙洲.“平行线的判定”:基于相似性,重构数学史[J].教育研究与评论(中学教育教学),2017(05):34-40.
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