直觀想象是利用空間圖形來(lái)理解和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的素養(yǎng),對(duì)空間圖形的理解至關(guān)重要.GeoGebra作為一款集幾何、代數(shù)微積分和統(tǒng)計(jì)功能于一體的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件,具有快速精準(zhǔn)作圖、測(cè)量運(yùn)算、動(dòng)態(tài)變化等教學(xué)功能,通過(guò)運(yùn)用GeoGebra的“3D繪圖”功能使得其在立體幾何中展示出自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能夠精準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)地展示立體圖形,使學(xué)生直觀地體會(huì)立體圖形的幾何特征.求三棱錐外接球的體積(表面積)在立體幾何中屬于高頻考點(diǎn),關(guān)鍵是求球的半徑,求半徑的主要方法有補(bǔ)形法和外心垂線法.本文中主要闡述利用外心垂線法求解三棱錐外接球的體積(表面積),促進(jìn)直觀想象素養(yǎng)的達(dá)成.
1 高過(guò)外心——頂點(diǎn)的投影是底面外心
反思:利用GeoGebra軟件畫(huà)出圖形,并動(dòng)態(tài)展示圖形的變化,幫助學(xué)生發(fā)展空間想象能力,利用通法來(lái)解決問(wèn)題,另外更直觀地得到,還可以利用補(bǔ)形法解決外接球問(wèn)題.可通過(guò)直線與平面垂直的判定定理,得到三條棱兩兩互相垂直,快速得到側(cè)棱長(zhǎng),進(jìn)而補(bǔ)形成正方體來(lái)解決.
2 高不過(guò)外心——頂點(diǎn)的投影不在底面外心處
2.1 側(cè)棱垂直于底面
2.2 側(cè)棱不垂直于底面[KH-1]
3 GeoGebra在立體幾何教學(xué)中的建議
(1)準(zhǔn)確把握GeoGebra與教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合點(diǎn)
學(xué)生在學(xué)習(xí)立體幾何內(nèi)容或解決空間圖形問(wèn)題時(shí),需要具備較強(qiáng)的直觀想象和邏輯推理能力.這就要求教師在備課過(guò)程中,找準(zhǔn)GeoGebra軟件與教材內(nèi)容的結(jié)合點(diǎn),用GeoGebra軟件創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫常玫嘏囵B(yǎng)學(xué)生的直觀想象和邏輯推理能力.
(2)合理把握GeoGebra在實(shí)際教學(xué)中的運(yùn)用
在使用GeoGebra軟件輔助立體幾何教學(xué)時(shí),并不是教材中的所有知識(shí)都適合或都有必要使用這種軟件進(jìn)行演示.在概念形成、命題探究等方面,教師應(yīng)充分發(fā)揮GeoGebra軟件的動(dòng)態(tài)功能,通過(guò)拖動(dòng)GeoGebra課件中的滑動(dòng)條,改變相關(guān)參數(shù),直觀展示幾何體的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,將空間幾何體變得既直觀又生動(dòng)形象,而對(duì)于一些使用GeoGebra軟件效果欠佳的內(nèi)容,則應(yīng)該選用講解、板書(shū)等教學(xué)手段.因此,教師在實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)該先明確GeoGebra軟件的適用對(duì)象和使用目的,再根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容選擇GeoGebra軟件加以使用.