陪娃做几何才发现:空间角求解方法居然藏在冰箱里?

上周陪儿子刷几何题的一地鸡毛

说实话,我之前也以为,空间角不就是建系算向量,套公式出结果的事吗?直到上周陪儿子刷高二几何单元测,最后一道大题卡了快四十分钟,草稿纸写了三页,算出来的角度始终和答案对不上。

他把笔一扔瘫在椅子上,说「我根本看不见这个角在哪里,它在卷子上扭来扭去的」。

我凑过去看。题目给了一个正方体,切了一块,找斜面和底面的二面角。公式他都写对了,坐标也没标错,就是找出来的角和实际差了九十度。

我突然反应过来,很多孩子学不好空间角,根本不是计算能力差,是从来没在真实生活里见过「空间里的角」长什么样子。

高中生书桌几何题草稿纸
高中生书桌几何题草稿纸

不是孩子算得慢,是他没把角放进生活里

之前读维果茨基的理论,他说最近发展区不是让孩子跳一跳够到陌生的知识点,是帮孩子把脑子里已经有的生活经验,和书本上的抽象概念连起来。这句话我记了好久。

什么是空间角?说白了就是空间里两条线、或者两个面,张开的幅度大小啊。就像你开门,门开得越大,门和门框之间的二面角就越大。就像你把两支笔交叉斜着放,它们叉开的大小就是异面直线的夹角。

我让儿子站起来,去厨房开一下冰箱门。问他,现在门关着,门和箱体的夹角是多少?他说0度。开到半开呢?他伸手比了一下,大概四五十度?开到最大贴在墙面上呢?九十度啊。

他突然就哦了一声。原来卷子上那个扭来扭去的二面角,就是他家冰箱门啊。之前背了大半年的定义,不如开一次冰箱门来得清楚。

厨房开门角度对比实物图
厨房开门角度对比实物图

很多家长一上来就让孩子背三垂线定理、背向量夹角公式,跳过了具象认知这一步,孩子当然会懵。求不对角,再刷一百道题也只是错一百次,改不了根。

四个随手能做的小练习,帮孩子找对空间角

四个随手能做的小练习,帮孩子找对空间角
四个随手能做的小练习,帮孩子找对空间角

我整理了这大半年陪儿子练出来的几个小游戏,都是在家出门随手就能做,不用买任何昂贵教具。

第一个:冰箱门找角游戏
适用年龄:8-12岁,刚接触立体几何入门的孩子
准备物品:家用冰箱、便签纸、马克笔
步骤:把冰箱门分别开到30度、60度、90度的位置,每个位置贴一张便签做标记。让孩子分别说,不同开合度下,冰箱门所在平面和箱体所在平面的二面角是多少。再拿一支笔靠在冰箱门上,让孩子找笔和冰箱隔板的异面直线夹角。
预期效果:孩子能彻底明白,空间角不是卷子上的黑线条,就是真实物体张开的幅度,再也不会对概念一脸懵。

第二个:乐高积木建系标角法
适用年龄:12-15岁,刚学空间向量的孩子
准备物品:3块不同颜色的乐高基础块、马克笔
步骤:把三块乐高搭成房间墙角的样子,分别在三个面上标上x轴y轴z轴,原点就定在墙角。随便插两块不同颜色的乐高条当空间里的两条直线,让孩子数出两个端点的坐标,算出向量夹角,再和实际拼出来的张开角度对比。
预期效果:再也不会建系的时候定错原点、标错坐标,能把抽象的坐标系和具象的立体结构对应起来。

第三个:草稿纸翻折找角法
适用年龄:15-18岁,刷高考立体几何题的孩子
准备物品:一张普通草稿纸、铅笔
步骤:做题遇到二面角的时候,沿着题目给的两个面的交线把草稿纸折一下,折完之后两个面直接就立起来了,那个要求的二面角直接就能看到,不用在脑子里硬转。我儿子上次那道卡了四十分钟的题,折完之后拍脑袋喊,原来我把角找成补角了!
预期效果:解决八成以上「找错角、把钝角当锐角算」的问题,省下好多验算的时间。

第四个:路牌认角散步法
适用年龄:全年龄段,随时都能练
准备物品:无
步骤:出门散步路过十字路口,停下来看看路牌,让孩子说,两个相交的路牌之间形成的角是平面角还是空间角?路牌杆和地面之间的线面角大概是多少?两个斜着放的路牌,它们的夹角大概是多少?
预期效果:散步的时候就能练空间感,日积月累,孩子对空间角的敏感度自然就上来了。

那些被考卷忽略的小事

那些被考卷忽略的小事
那些被考卷忽略的小事

现在的孩子从小泡在电子屏幕里,所有内容都是铺在二维平面上的,连玩积木都是电子拼搭,很少亲手摸一摸真实的立体结构,空间认知本来就缺了具象这一课。双减之后不用刷没完没了的题,反而给了我们更多时间,把知识点放回生活里去。

你有没有发现,很多时候孩子学不会抽象知识,不是他不够聪明,是我们太急着把公式塞给他,忘了带他看看,知识本来就长在生活里。

如果只能做一件事,我建议下次孩子卡空间角的时候,别着急讲公式,先递给他一张草稿纸。

你家娃学立体几何的时候,有什么有意思的小发现吗?

给孩子的1句话版:空间角就是两个空间里的东西张开的大小,折一折就能看得见哦。

作者|大讲堂

排版|大讲堂

审核|柚子

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