周鵬
【摘 要】 立體幾何系列內(nèi)容隸屬形象思維考查核心考點。訓(xùn)練學(xué)生立體幾何解題思路,要立足“奠基、形象、圖解、取巧”四個方面進行培養(yǎng),在實戰(zhàn)訓(xùn)練中養(yǎng)成邏輯清晰的思路,在高考中,學(xué)生才能“扣核心,抓重點,費時少”,達到高效解題的目的。
【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學(xué);立體幾何;解題思路
在近幾年高考數(shù)學(xué)習(xí)題中,立體幾何占據(jù)的比重呈增長趨勢,已引起廣大教師的關(guān)注。在常規(guī)演練中,對于立體幾何數(shù)學(xué)問題,“抽象易混淆”是出現(xiàn)在學(xué)生思維上較為普遍的現(xiàn)象,因此,如何指導(dǎo)學(xué)生進行立體幾何求解過程,便成為教師需要研究的問題。培養(yǎng)學(xué)生解題思路,教師應(yīng)突破常規(guī),嘗試引導(dǎo)學(xué)生摸索客觀規(guī)律,采用模型建構(gòu)、類比轉(zhuǎn)換等取巧方式,高效進行求解。
一、梳理剪切,建構(gòu)模型
“外接”“內(nèi)接”是現(xiàn)今立體幾何試題中出現(xiàn)頻率較高的數(shù)學(xué)問題,且在高考數(shù)學(xué)中也常有應(yīng)用。針對試題的發(fā)展方向,教師應(yīng)因時制宜,探析新型解題思路,模型建構(gòu)便應(yīng)運而生,能夠有效梳理學(xué)生的解題思路,厘清頭緒,直擊考點核心。
例如,在2017年全國卷中有題:“已知三棱錐S-ABC的所有頂點都在球O的球面上,SC是球O的直徑。若平面SCA⊥平面SCB,SA=AC,SB=BC,三棱錐S-ABC的體積為9,則球O的表面積為多少?”學(xué)生在解決這道題時,通常采用“臆想”的思維解決,這便會出現(xiàn)思維片面或混淆不清的情況。筆者便建議學(xué)生先嘗試根據(jù)題意畫出“簡圖”,再依據(jù)簡圖考慮符合題意的“點”“面”存在幾種情況,之后嘗試套用題中已知內(nèi)容,解決問題。這類習(xí)題屬于典型的“接切”問題,學(xué)生便在引導(dǎo)下先畫出簡圖,再利用已知條件找出球心,算出半徑長度為3,再利用球表面積公式得出結(jié)果為36π。
“外接球”是立體幾何的考點核心,其考查范圍也是比較穩(wěn)定的,題目的類型雖然多樣,但萬變不離其宗,其重點便是“找球心,算半徑”。學(xué)生建構(gòu)起解題的框架模型,利用這種思路去解決未知問題,能夠大大提高解題效率。
二、滲透文化,換算單位
高考試題內(nèi)容越來越貼近生活,趨于“抽象的外殼,樸實的內(nèi)在”,將簡單的問題擴展到難以求解的地步。針對這種情況,筆者便引導(dǎo)學(xué)生采用“透析表象”的形式,弱化題目的難度,滲透文化觀,簡化求解問題。
例如,在2015年全國卷中有題:“今有委米依垣內(nèi)角,下周八尺,高五尺。問:積及為米幾何?”其意思為:“在屋內(nèi)墻角處堆放米,米堆底部的弧長為8尺,米堆的高為5尺,問米堆的體積和堆放的米各為多少?”學(xué)生在接觸到問題時,在厘清題意時便十分吃力,其實此類問題的重點在于單位的換算,這屬于傳統(tǒng)文化類型題,其余的解題思路便在于審清題意,再運用日常所學(xué)知識進行求解?!拔輭?nèi)角”,可以讀出其實形狀就是個圓錐,由弧長便能夠求出底面半徑為,求出體積V=。題中給出的選項單位是“斛”,此時便需向?qū)W生滲透文化知識,如“斛”與“尺”,1斛米的體積為1.62立方尺,這便是學(xué)生解決此類問題的關(guān)鍵點,學(xué)生了解這種單位之間的關(guān)系,通過常規(guī)運算便能迅速得出答案。
高考試題逐漸向“實用”轉(zhuǎn)化,一些傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識也會劃分到高考內(nèi)容中,所以在日常指導(dǎo)學(xué)生形成立體幾何解題思路時,要滲透一些單位的知識內(nèi)容,使學(xué)生在練習(xí)中熟練運用,在高考中才能不會被“表象”擊倒。
三、巧妙轉(zhuǎn)化,尋求最簡
所謂“取巧”,便是轉(zhuǎn)換思想的體現(xiàn)方式,將三維的幾何圖形轉(zhuǎn)換為二維層面去考慮,學(xué)生在解題中才能更加具體直觀地思考問題。
例如,在2018年全國卷中有題:“某圓柱高為2,底面周長為16,圓柱表面點M在正視圖中A位置,表面點N在左視圖點B位置,求解MN之間的最短距離(圓柱三視圖略)?!睂W(xué)生觀察發(fā)現(xiàn),點A在正視圖左上角位置,點B在左視圖右下角位置。學(xué)生經(jīng)過“頭腦風(fēng)暴”后,直接得出最短距離為高線2,這便是學(xué)生“輕視”問題導(dǎo)致的現(xiàn)象。此類題型,筆者建議學(xué)生分析題意,首先將三維立體圖形轉(zhuǎn)化為二維平面圖形,通俗講便是采用裁剪圓柱,畫出側(cè)面展開圖,探究點位置。學(xué)生作出側(cè)面展開圖簡圖,將點A、點B的位置注明,這時便適當引導(dǎo)學(xué)生,聯(lián)系二維展開圖和三維立體圖,觀察標注位置是否符合題意,學(xué)生在正確注明位置后,便發(fā)現(xiàn)原本復(fù)雜的內(nèi)容其實就是“勾股定理”的簡單應(yīng)用,點B位置位于底邊的處,運算即可得出結(jié)果。將這種方式作為處理問題的一般步驟,學(xué)生在解決問題中便能做到“精準、高效”。
經(jīng)過巧妙的轉(zhuǎn)化,學(xué)生能弱化立體幾何圖形的抽象效果,尋找到簡潔的求解方式。在高考試題中,立體幾何題型通常為選擇題型和填空題型時,對于解題過程要求并不單一。因此,要簡單高效地得出正確結(jié)果,便需錘煉學(xué)生的解題思路,選擇最簡方式。
高考題每年都會改變,但核心內(nèi)容其實是基本一致的。學(xué)生的解題思路均是源自“透析表象,緊抓實質(zhì)”,能夠抓住問題的關(guān)鍵點,問題就已經(jīng)解決了一大半。訓(xùn)練學(xué)生關(guān)于立體幾何的解題思路,通過建模、滲透、轉(zhuǎn)化方式方法,學(xué)生能夠充分理解問題,掌握解題技巧,從而在高考立體幾何考查中使其成為個人的“優(yōu)勢點”。
【參考文獻】
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