Стереометрияны зерттеуде шешілетін келесі негізгі міндеттерді бөлуге болады:
1) толық емес орта мектепте басталған мазмұнды желілерді дамыту және бекіту; кеңістік жағдайында негізгі математикалық әдістерді қорыту;
2) кеңістіктік фигуралардың негізгі қасиеттерін зерттеу;
3) параллельді жобалау қасиеттері негізінде жазықтықтағы кеңістіктік фигураларды бейнелеу дағдыларын игеру;
4) стереометрия курсының теоремаларын дәлелдеу және есептерді шығаруда оқушылардың кеңістіктік көріністерінің, логикалық ойлауының дамуы.
Мектептегі стереометрияны зерттеуде екі негізгі кезеңді бөлуге болады:
1) кеңістіктік фигуралар туралы алғашқы түсініктерді қалыптастыру (1-9 сыныптар);
2) стереометрияның жүйелі курсы (10-11 сыныптар).
Оныншы және он бірінші сыныптарда шамамен 70 сағат оқытылатын жүйелі стереометрия курсы келесі тақырыптарды қарастыруды қарастырады:
1. Стереометрия аксиомалары және олардың қарапайым салдары.
2. Жанаманың бұрыштық коэффициенті және теңдеуі кеңістікте.
3. Перпендикулярлығы түзу мен жазықтықтың кеңістікте.
4. Координаттар, векторлар, кеңістіктегі геометриялық түрлендірулер.
5. Многогранники.
6. Айналу тақырыбы.
7. Беттердің ауданы және геометриялық денелердің көлемі.
8. Жазықтықтағы кеңістіктік фигуралардың бейнесі.
Қолданыстағы оқулықтарда стереометрияны зерттеуде әртүрлі мазмұнды екпіндер бар.
Атанасянның оқулығы: мазмұны әртүрлі сұрақтардың материалы көбінесе бір тарауға енеді (фузионизм). Бұл жағдайда материалдың жиі қайталануы, бұрыннан таныс мәселелерге жүгіну байқалады. Погореловқа қарағанда векторларға, координаттарға қозғалысқа көп көңіл бөлінеді.
Погореловтың оқулығы: нақты логикалық құрылымы бар, векторлар мен геометриялық түрлендірулерге аз көңіл бөлінеді. Бұл тақырыптар арасындағы табиғи байланыстарды жасыру қаупін тудырады.
Стереометрияны зерттеудің кейбір әдістемелік ерекшеліктерін атап өтейік.
1. Стереометрия курсы толығымен планиметрия курсына негізделген.
курстың көптеген есептері планиметриялық есептерді шешуге дейін азаяды, сәйкесінше, планиметрияны зерттеуде орын алған барлық кемшіліктер стереометрияны зерттеуде де сезіледі.
Сондықтан стереометрияны сәтті зерттеу үшін мұғалім планиметриялық материалға үнемі оралуы керек; белгілі бір теореманы зерттемес бұрын қажетті планиметриялық ақпаратты қайталау қажет.
2. Стереометрияда геометриялық құрылыстарға түбегейлі басқаша көзқарас бар.
Егер студенттер планиметрияны зерттеу кезінде зерттелетін объект туралы нақты түсінік беретін сызбаларды қолданса, онда стереометрияда кеңістіктік фигураларды бейнелеуге мүмкіндік беретін сурет құралдары жоқ. Мұнда біз объектінің өзімен емес, тек оның бейнесімен айналысамыз.
Әрбір стереометриялық тапсырма параллель проекцияның қасиеттерін қолдана отырып, фигураның бейнесін құру міндеті болып табылады. Бұл студенттерден планиметриялық есептерді шешуде қажет болғаннан әлдеқайда көп күш талап етеді.
3.Стереометрия курсында жүргізілген тұжырымдардың логикалық жағына көп көңіл бөлінеді; алғышарттарды нақты белгілей отырып, әр тұжырымды негіздеу қажет.
4.Стереометрия бағдарламасы планиметрияға қарағанда материалдың жылдам өтуін болжайды. Сонымен қатар, мәселелерді шешуге көп уақыт кетеді, сәйкесінше оқушылардың өзіндік жұмысы маңызды орын алады. Сабақта тапсырмаларды мұқият таңдау қажет-тек ең қажеттісін қосыңыз.
5. Стереометрия курсы аксиомалық түрде құрылады. Стереометрияның аксиоматикасын зерттеу кезінде екі негізгі әдістемелік мәселені шешу қажет:
1) кеңістік үшін планиметрия аксиомалары қайта жасалады (кейбіреулері нақтылануы керек).
Мұнда іс жүзінде мұғалім мен оқушы арасындағы келісім негізінде жаңа аксиома сияқты енгізіледі:
Кеңістіктің кез-келген жазықтығында планиметрияның барлық аксиомалары орындалады.
2) ғарыштың жаңа нақты аксиомалары қосылады, олар зерттеудің алғашқы кезеңдерінде модельдер, стереометриялық қорап, сурет, сынып геометриясының көмегімен суреттеледі.
Бұл жағдайда студенттер аксиоматиканың мәнін және оның геометрияны құрудағы рөлін неғұрлым тиімді анықтауға мүмкіндік алады.
II. Кеңістіктік көріністердің қалыптасуы бірнеше сатыда жүреді және мыналарды қамтиды:
- сызба бойынша геометриялық фигураның тұтас бейнесін, оның элементтерінің өзара орналасуын ұсына білу;
- фигураның орнын ақылмен өзгерту мүмкіндігі-екінші жағынан қарау;
- фигураны ақылмен бөлу, одан жаңа объект құру мүмкіндігі;
- бар қатынастарды барабар көрсете отырып, сызбада фигураны бейнелеу мүмкіндігі;
- фигураны оның ауызша сипаттамасы негізінде ұсына білу және т. б.
I кезеңде фигураның маңызды белгілерін көрсете отырып, оның тұтас бейнесін құрудың алғышарттары визуалды негізде қалыптасады. Бұл кезеңде мұғалім модельдерді, әлемнің нақты нысандарын кеңінен қолдануы керек. Осыдан кейін сызба жасалады, ол тиісті геометриялық конфигурацияны қарастыруды бекітеді.
I кезеңнің соңында және II кезеңде оқушылар фигуралар мен олардың комбинацияларының бейнелерін жасайды, оларды олар өзгермеген жағдайда елестете алады.
II кезеңде модельдердің рөлі біршама төмендейді, өйткені әйтпесе оқушылар фигураның және оның элементтерінің орналасу ерекшеліктерін ойлау қабілетінің дамуына кедергі келтіреді.
Осы кезеңдерде сурет салу кезінде мұғалім дайын сызбаны бірден көрсетпеуі керек, бірақ оны кезең-кезеңмен қабылдау немесе кеңістіктік бейнелер үшін студенттермен бірге біртіндеп орындауға тырысуы керек.
III кезең: - өзгертілген жағдайларда кескіндермен жұмыс істеу қабілетін игеру. Оқушылар алдымен негізгі сызбамен жұмыс істейді, бірақ көбінесе фигураның орналасу ерекшеліктерін әртүрлі позициялардан көруге мүмкіндік бермейді. Сондықтан, сурет, әдетте, тиісті модельді қарастыру арқылы расталуы керек. Көрсетілім арнайы таңдалған сұрақтармен сүйемелденеді.
Мысалы: тетраэдр жазықтығын кесіп өткенде қандай фигуралар пайда болуы мүмкін? Модельде және сызбада әртүрлі жағдайларды көрсетіңіз. Жауап негіздеңіз.
IV кезең: студенттер стереометриялық нысандарды бұрын тұжырымдалған идеялар негізінде дербес құрастыруы керек. Бұл жағдайда сурет те, алдын-ала дайындалған модель де қолданылмайды, тек мұғалімге фигураның орналасуын нақтылау үшін сұрақтар қоюға болады.