張紅兵
摘 要:在高中時(shí)期,學(xué)好立體幾何十分重要,不僅關(guān)系著學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī),也影響著學(xué)科素養(yǎng)的形成。教師在講解立體幾何知識(shí)的過(guò)程中,應(yīng)該采用適合的解題方式,在整體上提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。對(duì)于立體幾何知識(shí)而言,由于具有較強(qiáng)的抽象性,需要教師重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的想象力,掌握相應(yīng)的解題技巧,進(jìn)而讓學(xué)生掌握有效的解題方法。在本文中,針對(duì)立體幾何教學(xué)進(jìn)行了分析,提出了相應(yīng)的解題技巧,希望對(duì)該門(mén)課程的教學(xué)具有參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:立體幾何;數(shù)學(xué);高中;解題技巧
在高中階段,立體幾何是重點(diǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候,不少學(xué)生會(huì)感到一定的難度,由于想象力不夠,無(wú)法理解題目的真正含義,從而無(wú)法快速找到問(wèn)題答案。作為幾何教師,在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該進(jìn)行合理的指導(dǎo),采用有效的教學(xué)方法,讓學(xué)生掌握相應(yīng)的解題技巧。在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該積極建設(shè)有效課堂,讓學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)中,在濃郁的學(xué)習(xí)氛圍中,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且,豐富學(xué)生的想象力,這對(duì)學(xué)生的高效學(xué)習(xí)十分有效,當(dāng)學(xué)生全身心投入在學(xué)習(xí)中,可以理解幾何知識(shí),再加上教師的指導(dǎo),學(xué)生能夠充分理解幾何知識(shí),并且,應(yīng)用所學(xué)知識(shí),解決幾何問(wèn)題,總結(jié)出相應(yīng)的解題技巧。
一、豐富學(xué)生的空間想象力
在高中階段,學(xué)生不僅要掌握平面圖形,還應(yīng)該對(duì)立體圖形進(jìn)行全面掌握,對(duì)于教師而言,這是一項(xiàng)重要的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生在初步接觸立體幾何的時(shí)候,可以讓學(xué)生嘗試制作相應(yīng)的空間幾何模型,教師可以利用教材內(nèi)容,讓學(xué)生觀察、比較立體圖形,經(jīng)過(guò)不斷的揣摩、思考,在學(xué)生的頭腦中,會(huì)逐漸感受點(diǎn)、線、面之間的關(guān)系,并且,能夠站在不同的角度繪制輔助線,經(jīng)過(guò)這樣的學(xué)習(xí),可以有效提升學(xué)生的立體空間感,進(jìn)而使學(xué)生掌握相應(yīng)的幾何知識(shí),以及適合自己的學(xué)習(xí)方法,經(jīng)過(guò)不斷觀察,深入探究,學(xué)生會(huì)逐漸形成立體空間觀念,具有一定的空間想象力,有利于進(jìn)一步學(xué)習(xí)立體幾何知識(shí)。另外,教師應(yīng)該強(qiáng)化學(xué)生的空間感,在日常教學(xué)中,讓學(xué)生積極構(gòu)建幾何模型,豐富學(xué)生的立體空間感。比如說(shuō),可以讓學(xué)生觀察正方體、長(zhǎng)方體,并且,讓學(xué)生親自制作相應(yīng)的立體幾何圖形,經(jīng)過(guò)站在不同角度觀察模型,有利于學(xué)生掌握點(diǎn)、線、面之間的關(guān)系,進(jìn)而進(jìn)一步延伸題目,對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入挖掘,學(xué)生除了可以掌握基本立體幾何知識(shí),還能夠豐富自身的學(xué)科知識(shí),不斷摸索出適合自己的學(xué)習(xí)方式,這樣可以豐富學(xué)生的解題途徑,讓學(xué)生真正掌握相應(yīng)的解題技巧,提升問(wèn)題的解決能力。
在立體幾何教學(xué)中,只有學(xué)生真正理解了圖形中線與面的關(guān)系,才會(huì)正確解題,所以,在教學(xué)的過(guò)程中,教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力,經(jīng)過(guò)親身示范,使學(xué)生理解點(diǎn)線面的內(nèi)在聯(lián)系,并且,讓學(xué)生動(dòng)手描繪出來(lái),總結(jié)相應(yīng)的規(guī)律,進(jìn)而掌握相應(yīng)的繪制技巧,經(jīng)過(guò)不斷延伸,才能讓學(xué)生掌握相應(yīng)的繪圖方法,自身的幾何邏輯思維也會(huì)得到有效培養(yǎng),為今后立體幾何的深入學(xué)習(xí)打下了良好基礎(chǔ),這對(duì)學(xué)生空間想象力具有很大的豐富作用,在圖形的聯(lián)想力方面也具有重要的幫助。
二、轉(zhuǎn)換圖形,以運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)解題
對(duì)立體幾何進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候,學(xué)生要具有靈活的思維,能夠應(yīng)對(duì)各種各樣的題型。比如說(shuō):教師對(duì)“最值與范圍”的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講解的過(guò)程中,可以靈活變換圖形,合理應(yīng)用運(yùn)動(dòng)變化原理,全面剖析幾何問(wèn)題,經(jīng)過(guò)這樣的解題方式,有助于學(xué)生快速、準(zhǔn)確的找到答案。例如,在直三菱柱ABC-A’B’C’中,底面是直角三角形,如圖一所示,∠ABC=90°,AC=6,BC=CC=2,在BC1中,P點(diǎn)可以隨意移動(dòng),求PA1+CP的最小值。
解析:如圖2所示,將A1、B連在一起,順著B(niǎo)C1展開(kāi)△CBC1,與△A1B1C1處于同一個(gè)平面,將A1連接C,PA1+PC的最小值為A1C,因?yàn)椤螦1C1C=90°,∠BC1C=45°,因此,∠A1C1C=135°,利用余弦定理可以得出,A1C=5,因此,CP+PA的最小值等于5。
經(jīng)過(guò)上面的問(wèn)題,學(xué)生可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)最小距離的概念,并且,理解有效的解題方法,教師可以將題型做出相應(yīng)的變化,讓學(xué)生高效學(xué)習(xí),經(jīng)過(guò)“最小距離”的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠?qū)W會(huì)變化概念,有效提升了解題效率。
三、建立未知關(guān)系
對(duì)立體幾何問(wèn)題進(jìn)行講解的時(shí)候,可以充分應(yīng)用“設(shè)而不求”的方式,根據(jù)已知條件,對(duì)最佳的未知數(shù)進(jìn)行設(shè)定,構(gòu)建已知和未知數(shù)量的內(nèi)在關(guān)系,經(jīng)過(guò)這樣的方式,可以找到問(wèn)題的解決途徑,不過(guò),對(duì)于未知數(shù)的設(shè)置,可以不用求出,若立體幾何問(wèn)題具有很大的復(fù)雜性,并且,不具有充足的已知條件,此時(shí),就可以采用“設(shè)而不求”的方式,經(jīng)過(guò)參數(shù)的設(shè)置,對(duì)既有問(wèn)題、已知條件進(jìn)行設(shè)置,從而可以找到問(wèn)題的答案。
例如,在正四棱錐S-ABCD中,截取A1B1C1D1平面,與地面保持平行,在地面上不的面積為S1,下部地面的面積為S2,P為側(cè)面面積,求多面體的對(duì)角面積。
利用所學(xué)知識(shí)可知,多面體的對(duì)角面為等腰梯形,根據(jù)上下地面面積,可以得知上下底的長(zhǎng)度,而高度就是多面體的高,若直接代入計(jì)算,不僅增加了解題難度,也增加解題過(guò)程,利用“設(shè)而不求”的方式,可以假設(shè)對(duì)角面的面積為S,上地面邊長(zhǎng)為a,下底面邊長(zhǎng)為b,高為h,斜高為h’,經(jīng)過(guò)計(jì)算,可以得知:
經(jīng)過(guò)上述方法,除了可以減少計(jì)算步驟,還可以減少計(jì)算難度,解題效率也能明顯提升。經(jīng)過(guò)這樣的教學(xué)方式,學(xué)生會(huì)進(jìn)一步思考,不斷完善自身的知識(shí)體系,進(jìn)而充分發(fā)揮自身的想象力,在根本上,提升了解題的準(zhǔn)確率。
結(jié)語(yǔ):綜上所述,在高中教育體系中,立體幾何教學(xué)中,空間概念的建立是有效的解題方法,教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的想象力,引導(dǎo)學(xué)生變換圖形,積極參與相應(yīng)的探究活動(dòng)中。經(jīng)過(guò)圖形的變換,可以巧妙的應(yīng)用解題方法,在教學(xué)的過(guò)程中,教師應(yīng)該讓學(xué)生充分觀察,思考,經(jīng)過(guò)反復(fù)求證,可以掌握相應(yīng)的解題技巧,進(jìn)而完善學(xué)生的知識(shí)體系,學(xué)生的幾何素養(yǎng)也會(huì)得到全面培養(yǎng),為日后的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。
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