立体模型在高中立体几何教学中的应用
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摘 要：高中数学中有关立体几何的教学，经常让教师感到疾首。教学过程中若能充分运用立体模型，可以直观生动的展现那些复杂抽象的几何图形给学生，弥补学生想象力不足的缺陷，相对降低学生学习立体几何的难度。教师在讲授立体几何相关知识时，不妨借助立体模型来进行辅助教学，便可起到事半功倍的教学效果。
关键词：立体模型;立体几何;价值探究
立体几何的学习是高中数学学习中的重要组成部分。通过对立几何的学习，可以培养出学生的空间想象能力、逻辑推断演算能力以及观察图像的能力。但是由于立体几何知识本身较复杂性和知识点的相对抽象性，要求学生在学习过程中必须要充分的调动起自身的逻辑抽象思维能力，以及空间想象能力，对学生提出了较高的要求，学生在学习立体几何过程中容易出现“望而退步”的心理。
一、目前，高中立体几何教学中存在的问题
（一）教师教学教具单一，教学观念陈旧。当前，大部分学校部分数学教师在立体几何教学中，仍停留在工业时代的 “大班额”传统教学中，常用教具一支粉笔一本书，类似于讲评书，教法以口授方式为主，教学无法满足立体几何抽象思维要求较高的特点，无法充分调动学生的学习兴趣、学习主动性和积极性，导致课堂效率不高。
（二）学生对立体几何概念理解困难，难以学以致用。由于学生空间想象能力还有待提高，对立体几何图形理解不够深刻，因此通常也无法透彻理解立体几何的概念。部分学生在进行解题时，生搬硬套公式和定理，不知其所以然，甚至在证明几何题时，不知道如何选择相关的定理和公式，深感茫然。3.学生抽象思维能力有限，空间想象能力尚未完全建立。由于立体几何图形往往与真实的图形结构相差较远，高中学生通常无法正确理解立体几何图形与现实图形之间的差异，将立体几何图形语言转化为文字语言难度更大，导致学生对于立体几何图形往往难以认清。
二、立体模型在高中立体几何教学中的应用价值
（一）结合立体模型，演示形成过程。立体几何课程是对平面几何课程的延续，相对于平面几何课程来说，立体几何课程的学习和掌握更有难度，要求学生要有丰富的空间想象能力，以及高度的思维抽象能力。但是不是每个学生都有这种思维想象的能力，这时候教师需要充分的借助教学工具来进行辅助教学。可以利用我们手中的课本、书桌、粉笔、三角尺等工具来更加直观的展示教学内容。例如：可以用三角尺直立于桌面，绕另一边旋转360度得到圆锥，将课本当做是一个长方体让学生研究点、线、面、角之间的关系。充分挖掘我们身边的实物模型，加深对立体图形的印象。
（二）通过模型建立，强化理论知识。教学中如果只是单纯的讲解立体几何的理论知识，学生可能要么感到枯燥无味，要么感到束手无策。即使教师用了新媒体手段也只是将立体图形用平面的方式展示出来，不能够体现出其立体感，立体几何教学效果甚小。实验研究证实，直接使用立体模型来进行立体几何知识讲解取得的效果更明显。例如：在学习圆锥这一部分的内容时，学生可能会有这样的疑问“圆锥的侧面如果展开，其得到的平面图形是什么？”根据这些相关的问题，教师可以对圆柱进行裁剪，学生就可以快速的从中找到自己需要的答案，从而加深对圆锥的认识和理解。
（三）巧用立体模型，拓展解题思路。高中的立体几何的模型主要可以划分为正方体模型和三角锥模型这两种。我以正方体模型为例来进行讲解。正方体属于对称立方体，其数学特性可以通过直接的观察就可以掌握。除了标准的正方体之外，平行六面体等也可以看作是对正方体的衍化。例如：在学习高中立体几何中关于立体几何点、线、面之间的位置关系的时候，单靠老师的口头讲解既不形象生动，也不具体，存在授课效果低的问题。这时就可以借助立体模型来找出其中的相关概念，如果无法从其他模型中找出点线面之间的关系，就可以先从正方体模型入手，因为其他特殊立体几何模型都是对正方体的衍生，先对正方体模型进行观察，从中再进行拓展延伸，找出特殊模型中点线面之间的特殊位置关系，就可以在学习的过程中拓展我们的解题思路。
（四）鼓励自制立体模型，提升创新思维能力。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”通过实验证明，学生自己动手制作立体模型来学习，相对于只通过视觉观看来学习几何知识来说更有效，这是哲学中讲的“实践决定认识的”原因，因为通过实践，更能够加深我们对理论知识的理解，帮助我们对理论知识进行更好的消化吸收。例如：学习高中数学三棱锥这一部分知识时，为了让学生更深刻的理解三棱锥的特性，可以让学生自主制作三棱锥，可以用木棍或者其他塑料制品来进行制作，在制作的过程中对三棱锥进行进一步的认识和学习。
“教无定法，贵在得法。”立体几何知识的教学不能走教条化错路，而是要在继承中发展，发展中创新，积极的借助立体模型这种科学的教学工具作为教学辅助，不仅帮助教师顺利实现教学目标，完成教學任务，而且对于学生学习立体几何具有举足轻重的作用，其教研价值，教学过程中值得借鉴和推广。
参考文献：
[1]沈俊.问题教学法在高中立体几何教学中的运用[J].新课程，2012.
[2]邵鹏菲.立体几何课堂教学中模型应用的思考和探索[J].教书育人，2014.
[3]伦月芬.合情推理在高中立体几何教学中的应用研究[D].内蒙古师范大学，2016.
[4]张雯.基于三维技术辅助高中立体几何教学的应用研究[D].湖南大学，2016.
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