江西省九江市第七中學(xué) (332000) 張明星
高中數(shù)學(xué)教材幾經(jīng)改版,但《集合》章節(jié)始終統(tǒng)領(lǐng)全篇,《集合》中的“交、并、補”思想,以及集合符號的表示,在隨后各章節(jié)中都有所體現(xiàn).尤其在學(xué)習(xí)《立體幾何》時,由于需要頻繁使用集合符號來表述“點、線、面之間的位置關(guān)系”,學(xué)生在概念不清時,極易混淆出錯.
空間中兩直線m、n,在已知“m∩n=?”時,初學(xué)者易等同于“m∥n”.辨析時,可引導(dǎo)學(xué)生“判斷平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系時,若它們無公共點,則它們是何種位置關(guān)系?”——“兩直線平行”;“那在空間中呢?”對于初學(xué)者來說,“異面”這個概念,本身就是一個難點,從平面到空間,有一個知識跨度的問題;理解這類難點概念的法寶之一是“對比學(xué)習(xí)法”——“空間中直線m與平面α,若m∩α=?,則m∥α”;“空間中平面α與平面β,若α∩β=?,則α∥β”;“空間中兩直線m、n,若已知m∩n=?,兩者的位置關(guān)系有‘平行或異面’兩種可能”,而不僅僅是“m∥n”.前面所述“易錯辨析”,提醒的是“空間中,兩直線位置關(guān)系中,別遺漏‘異面’這一類情況”,但還得提防另一類極端——“異面”這一概念,僅存于“空間兩條直線位置關(guān)系的表述中”,“異面直線是指不在同一平面上的兩條直線”;而“直線與平面”、“平面與平面”,均不存在“異面”這一說法,我們在教學(xué)時,務(wù)必引導(dǎo)學(xué)生辨析清楚,以免學(xué)生不分場合,濫用“異面”這一概念導(dǎo)致出錯.
空間中,在已知“直線lα”時,學(xué)生易片面地理解成“l(fā)∥α”.辨析時,可引導(dǎo)學(xué)生“空間中,直線l在平面α外,是否僅僅意味著直線l與平面α無公共點?”——“已知lα,按照兩者的公共點個數(shù)進行分類:若兩者無公共點,即l∩α=?,則l∥α,這是直線l在平面α外的其中一類情況;若兩者有且僅有一個公共點,即l∩α=P,則l與α相交,這是‘直線l在平面α外’的另一類情況.即lα應(yīng)包括以上兩類情況,不能以偏概全”.學(xué)生初學(xué)時,之所以易出現(xiàn)上述“遺漏”,是因為他們會把“直線l與平面α相交于一點,當(dāng)作‘直線在平面內(nèi)’”;需引導(dǎo)他們:真正的“直線在平面內(nèi)”,指的是“這條直線上所有的點都在這個平面內(nèi)”.
接著上面說,如果“直線l在平面α內(nèi)”,如何用數(shù)學(xué)語言來表述?實際在教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生易誤寫成“l(fā)∈α”.辨析時,可引導(dǎo)學(xué)生“構(gòu)成直線l的基本元素是什么?”——“是點”,直線可看作點的集合;“構(gòu)成平面α的基本元素是什么?”——“也是點”,平面也可看作點的集合.“直線l在平面α內(nèi)”,即“前面直線集合中的元素都是后面平面集合中的元素,但后面平面集合中的元素未必都是前面直線集合中的元素”;用集合概念來表述兩者的關(guān)系,應(yīng)理解為“直線集合是平面集合的真子集”;以集合符號來表示,應(yīng)寫作“l(fā)α”.集合符號“∈”表示的是“元素和集合之間的關(guān)系”,如果“點A在直線l上”、“點A在平面α內(nèi)”,才應(yīng)寫成“A∈l”、“A∈α”.
課堂教學(xué)中,數(shù)學(xué)知識之間的“前后呼應(yīng)”、“溫故而知新”,本身就是很好的教學(xué)方法;而以《立體幾何》中“點、線、面的位置關(guān)系”為載體,辨析集合符號的規(guī)范使用,能促進學(xué)生對《集合》章節(jié)知識的回顧、理解,有助于學(xué)生把握相近集合符號之間的差別.我們在這一階段的教學(xué)中,可不要輕易放過這個培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)嚴謹思維的好時機.