第一輪新課程改革的實(shí)施隨著2010年高考的結(jié)束告一段落,但是我們的新課程還將繼續(xù),我們對(duì)新課程改革的探索與實(shí)踐還將繼續(xù),我省高考中的立體幾何問(wèn)題涉及一個(gè)翻折問(wèn)題,新穎獨(dú)特,堪稱為一個(gè)好題,但從閱卷的情況看,學(xué)生的作答與得分情況并不理想,這種情況值得我們反思,目前高中立體幾何關(guān)注學(xué)生的現(xiàn)實(shí)性生活,從生活中來(lái),到生活中去,并將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際的思考方式,知識(shí)點(diǎn)分成“空間幾何體、點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系”與“空間向量與立體幾何”兩塊,產(chǎn)生了“傳統(tǒng)歐氏推理體系”的立體幾何(以下簡(jiǎn)稱“傳統(tǒng)”)與“空間向量計(jì)算體系”的立體幾何(以下簡(jiǎn)稱“向量”)的雙線教學(xué),目前關(guān)于涉及“立體幾何”具體教學(xué)的文獻(xiàn)已經(jīng)很多,多數(shù)都是圍繞具體題目的解法進(jìn)行展開(kāi),缺乏對(duì)立體幾何“雙線”的整體把握,筆者認(rèn)為我們要“治標(biāo)”就必須要“治本”,下面筆者就從“發(fā)展歷史”、“教學(xué)必要性”、“教學(xué)編排與內(nèi)容”三方面對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比分析,以期對(duì)我們今后的教學(xué)有所啟示。
1 “發(fā)展歷史”的PK
歐氏幾何學(xué)作為研究空間形態(tài)的科學(xué),在數(shù)學(xué)中占有舉足輕重的地位,歷史上數(shù)學(xué)科學(xué)首先以幾何學(xué)的形式出現(xiàn),幾何學(xué)提出的問(wèn)題,誘發(fā)了一個(gè)又一個(gè)數(shù)學(xué)觀念和有力的數(shù)學(xué)方法,幾何學(xué)具有深刻的邏輯結(jié)構(gòu)、豐富的直觀背景以及鮮明的認(rèn)證層次,在直覺(jué)和形式化之間建立了一種特殊的聯(lián)系,使得幾何學(xué)成為啟發(fā)邏輯思維和培養(yǎng)演繹推理能力的最有效的途徑,英國(guó)著名數(shù)學(xué)家阿蒂亞說(shuō)過(guò):“幾何是數(shù)學(xué)中的這樣一個(gè)部分,其中視覺(jué)思維占主導(dǎo)地位,而代數(shù)則是數(shù)學(xué)中有序思維占主導(dǎo)地位的部分,這種區(qū)分也許用另外一對(duì)詞更好,即‘洞察’與‘嚴(yán)格’,兩者在真正的數(shù)學(xué)研究中起著本質(zhì)的作用,”這就明確地指出幾何學(xué)不只是一個(gè)數(shù)學(xué)分支,而且是一種思維方式,它滲透到數(shù)學(xué)的所有分支,對(duì)于幾何的思維價(jià)值,蘇聯(lián)著名數(shù)學(xué)家科爾莫格羅夫的話也很精辟,他指出:“只要有可能,數(shù)學(xué)家總是盡力把他們正在研究的問(wèn)題轉(zhuǎn)化到幾何上的視覺(jué)化——幾何想象,或如平常人們所說(shuō)的幾何直覺(jué),對(duì)于幾乎所有數(shù)學(xué)分支的研究工作,甚至對(duì)于最抽象的工作有著重大意義。”
向量從阿基米德的平行四邊形法則算起,至今已經(jīng)走過(guò)兩千多年的歷程,向量的原型是力,它是物理對(duì)象,阿基米德用有向線段表示力,使它又成為了幾何對(duì)象,文藝復(fù)興時(shí)期,笛卡爾發(fā)現(xiàn)用代數(shù)方法可以研究圖形的幾何性質(zhì),劃時(shí)代地創(chuàng)立了解析幾何與坐標(biāo)方法,使得數(shù)量標(biāo)志幾何位置成為可能,引入坐標(biāo)系后,向量又成了一對(duì)有序?qū)崝?shù)(是指平面向量),從而又變成了代數(shù)對(duì)象,所以向量實(shí)際上溝通了物理和數(shù)學(xué),在數(shù)學(xué)中又溝通了幾何與代數(shù),人們習(xí)慣用“數(shù)”表示代數(shù),“形”表示幾何,從而可見(jiàn)向量是“數(shù)形結(jié)合”的橋梁,這種溝通使數(shù)學(xué)大大增強(qiáng)了活力,向量是一種有用的數(shù)學(xué)工具,向量作為一種成熟的數(shù)學(xué)工具進(jìn)入幾何領(lǐng)域,又為人們解決這些領(lǐng)域的問(wèn)題提供了新的方法,增加了新的視野,此后幾何學(xué)就沿著兩個(gè)方向發(fā)展,一是基于幾何直觀的傳統(tǒng)歐氏綜合幾何學(xué),二是沿著解析幾何、向量幾何的方向發(fā)展,向量學(xué)科的形成和發(fā)展是一個(gè)不斷觀察現(xiàn)實(shí)世界和提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程,這說(shuō)明數(shù)學(xué)思想與方法本身就是面對(duì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的,幾千年積累形成的數(shù)學(xué)思想方法系統(tǒng)將繼續(xù)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展,如今向量已經(jīng)成為最重要的數(shù)學(xué)基本概念之一,是一個(gè)非常優(yōu)秀的數(shù)學(xué)模型,回顧向量的發(fā)展的歷史,我們會(huì)清晰地感到,向量作為一個(gè)成功的數(shù)學(xué)模型,它的最早原型就是人們一刻也不能缺少的“力”、無(wú)處不在的“速度”、只要運(yùn)動(dòng)就會(huì)生成的“位移”等,可見(jiàn)向量并不是憑空產(chǎn)生的概念,它是由人們生存、生活、生產(chǎn)中時(shí)刻遇到的那些經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)不斷的抽象、升華、提煉而成,通過(guò)向量的教學(xué),可以讓廣大師生知道,一個(gè)數(shù)學(xué)模型之所以能確立、發(fā)展,關(guān)鍵在于它具有廣泛的應(yīng)用性,社會(huì)發(fā)展需要它,它就會(huì)發(fā)展,社會(huì)也會(huì)因?yàn)樗陌l(fā)展而得到促進(jìn)。
2 “教學(xué)必要性”的PK
幾千年來(lái),“傳統(tǒng)”幾何學(xué)科作為世界文明史的一個(gè)科學(xué)體系,雖經(jīng)歷風(fēng)雨,卻依然生機(jī)勃勃,一個(gè)根本原因就在于它本身的價(jià)值決定了它具有不可替代的教育價(jià)值,它是二種理解、描述和聯(lián)系現(xiàn)實(shí)空間的工具;有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的理性思維習(xí)慣;有助于發(fā)展學(xué)生演繹推理和邏輯思維能力;有利于學(xué)生形成科學(xué)的世界觀和理性精神;能為創(chuàng)造活動(dòng)提供豐富的素材;可以作為各種抽象數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的模型,史寧中教授認(rèn)為:“數(shù)學(xué)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系、空間形式和變化規(guī)律進(jìn)行抽象,通過(guò)概念和符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算與邏輯推理的科學(xué),”從這個(gè)數(shù)學(xué)的定義來(lái)看,數(shù)學(xué)教學(xué)不僅是讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)、定理,更重要的是要鍛煉學(xué)生的思維能力(包括邏輯思維能力、空間想象能力和推理證明能力),學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思考問(wèn)題,從另一方面來(lái)看,新課程中增加了獨(dú)立的“推理與證明”章節(jié),而“傳統(tǒng)”幾何正是以“推理與證明”為根本的,王林全教授認(rèn)為證明在數(shù)學(xué)教育中的地位可考慮以下幾個(gè)方面:(1)在數(shù)學(xué)教育中,解釋、判斷和證明的重要性;(2)在課堂教學(xué)中,建立證明教學(xué)的條件;(3)通過(guò)證明教學(xué),幫助學(xué)生建立推理論證的數(shù)學(xué)思想方法,所以,數(shù)學(xué)教學(xué)能夠通過(guò)邏輯論證把數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生發(fā)展的邏輯過(guò)程轉(zhuǎn)化為學(xué)生的思維過(guò)程,從而培養(yǎng)和提高學(xué)生思維能力,數(shù)學(xué)證明的教育價(jià)值在于:(1)通過(guò)證明的教與學(xué),使學(xué)生理解相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí);(2)通過(guò)證明,訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的思維能力(包括邏輯的和非邏輯的)以及數(shù)學(xué)交流能力;(3)通過(guò)證明,幫助學(xué)生尋找新舊知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,使學(xué)生獲得的知識(shí)系統(tǒng)化;(4)通過(guò)證明,使學(xué)生更牢固地掌握已學(xué)到的知識(shí),并盡可能讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)新知識(shí),“推理與證明”是數(shù)學(xué)的基本思維過(guò)程,是做數(shù)學(xué)的基本功,也是人們?cè)赺般學(xué)習(xí)和生活中常用的思維方式,是發(fā)展理性思維的重要方面:數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的區(qū)別除了研究對(duì)象不同之外,最突出的就是數(shù)學(xué)內(nèi)部規(guī)律的正確性必須用推理的方式來(lái)證明,而在證明的過(guò)程中,又經(jīng)常要用合情推理去猜測(cè)和發(fā)現(xiàn)結(jié)論、探索和提供思路,因此,無(wú)論是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、做數(shù)學(xué),還是對(duì)于學(xué)生理性思維的培養(yǎng),都需要在基礎(chǔ)教育階段的高中數(shù)學(xué)中加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,傳統(tǒng)幾何歷經(jīng)風(fēng)雨一直被世界各國(guó)視為重點(diǎn),雖經(jīng)歷多年的爭(zhēng)論,但最終取得的共識(shí)是:幾何學(xué)中的嚴(yán)密推理對(duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思想能力具有重要的作用。
從控制論的角度分析,學(xué)習(xí)一門(mén)課程好比瀏覽一個(gè)城市,課程的邏輯體系,就好比城市的交通系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)有一個(gè)“放射型”的交通中心,交通中心應(yīng)該四通八達(dá),找到它,我們到哪兒都方便,而歐幾里德的幾何體系沒(méi)有一個(gè)突出的中心,沒(méi)有一個(gè)能讓學(xué)生俯瞰全局的制高點(diǎn),它的邏輯結(jié)構(gòu)是串聯(lián)式而不是放射型的,《幾何原本》的每一節(jié)都那么重要,任何一部分沒(méi)有學(xué)好,往前走路就斷了,這就是串聯(lián)邏輯結(jié)構(gòu)的特征,從問(wèn)題解決的角度分析,“傳統(tǒng)”立體幾何體系的又一個(gè)問(wèn)題在于它沒(méi)有提供一套強(qiáng)有力的、通用的解題方法,學(xué)生學(xué)會(huì)了加減乘除,就會(huì)算很多算術(shù)題;學(xué)會(huì)了解方程、方程組,就能解大量的方程應(yīng)用題,而幾何方面,盡管人們學(xué)了一堆幾何定理,仍然會(huì)在一些其實(shí)并不難解的問(wèn)題面前束手無(wú)策,立體幾何給出的基本解題工具主要是全等三角形和相似三角形,而許多問(wèn)題里面的圖形,并不包含這些,要用上它們,往往要作輔助線,可怎樣作輔助線呢?這同樣是一個(gè)難點(diǎn),也使得很多學(xué)生束手無(wú)策,平面幾何如此,立體幾何也如此,當(dāng)然,三角法在立體幾何中是一個(gè)應(yīng)用廣泛的方法,甚至是一個(gè)通法,但是三角法的應(yīng)用仍然沒(méi)有改變立體幾何難學(xué)的狀況,那是因?yàn)榱Ⅲw幾何的知識(shí)的基底太多,比如,要求二面角的大小,必須先造角,那么如何去造,方法就有很多,而且每一個(gè)具體的問(wèn)題,幾乎只有一種造法,這樣在學(xué)生手頭,每一個(gè)問(wèn)題都是新的,學(xué)生對(duì)立體幾何學(xué)習(xí)失敗的歸因方向不言而喻,“立體幾何太難了”、“我不是學(xué)幾何的料”是較多學(xué)生的結(jié)論,因此在立體幾何的學(xué)習(xí)中引入一種新的工具是在所難免的,這時(shí)候空間向量成為了理想的工具,吳文俊先生認(rèn)為:“歐幾里得體系除了數(shù)量關(guān)系,純粹在形式間經(jīng)過(guò)公理、定理來(lái)進(jìn)行邏輯推理……盡管立體幾何漂亮的定理有的是,漂亮的證明也有的是,但是你跑不遠(yuǎn),更不能騰飛……對(duì)于幾何,對(duì)于研究空間形式,你要真正的騰飛,不通過(guò)數(shù)量關(guān)系,我想不出有什么好辦法,”由此可見(jiàn),傳統(tǒng)的幾何要“騰飛”,必須引入具有“數(shù)量關(guān)系”的空間向量,幾何發(fā)展的根本出路在于幾何代數(shù)化,這其中的原因除了用代數(shù)方法研究幾何問(wèn)題能“以數(shù)釋形”,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力外,還有一個(gè)很重要的原因就是,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,很多現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題后,需要用計(jì)算機(jī)輔助處理,其中有關(guān)幾何圖形的問(wèn)題計(jì)算機(jī)是無(wú)法直接處理的,只有將幾何圖形“翻譯”成代數(shù)語(yǔ)言,再編寫(xiě)程序,從而達(dá)到處理幾何圖形的目的,研究幾何圖形的代數(shù)方法有很多種,如面積和體積的計(jì)算,笛卡爾時(shí)代的坐標(biāo)幾何,向量幾何等,其中被實(shí)踐證明,對(duì)高中學(xué)生較為有效的方法是向量幾何,這是由于實(shí)現(xiàn)幾何代數(shù)化首先應(yīng)把幾何中一個(gè)最基本的幾何量——“兩點(diǎn)的相對(duì)位置(位移)”代數(shù)化,兩點(diǎn)的相對(duì)位置是幾何中最基本的幾何量,它包括距離和方向兩個(gè)要素,把這個(gè)量加以抽象,就引出向量的概念,然后把幾何中的全等和平行(平移)、相似等轉(zhuǎn)化為向量的加法、數(shù)乘向量和數(shù)量積三個(gè)運(yùn)算,這樣就把空間圖形的位置關(guān)系和度量關(guān)系的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為向量代數(shù)體系中的運(yùn)算,向量運(yùn)算體系與算術(shù)、代數(shù)運(yùn)算體系基本相似,學(xué)生就可以運(yùn)用他們熟悉的代數(shù)方法進(jìn)行推理,來(lái)進(jìn)一步掌握空間圖形的性質(zhì),所以向量有助于學(xué)生更容易理解和掌握幾何代數(shù)化的方法,引入空間向量可以更新學(xué)生對(duì)空間形式的思維方法,為學(xué)生建立一種符合現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展要求的思維方式,同時(shí)由于向量運(yùn)算體系與算術(shù)、代數(shù)運(yùn)算體系基本相似,學(xué)生就可運(yùn)用他們熟悉的代數(shù)方法進(jìn)行推理,來(lái)掌握?qǐng)D形的性質(zhì),從而豐富了學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)和運(yùn)用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題的能力,到高中階段學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)幾何的代數(shù)化方法,這是當(dāng)前世界各國(guó)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)階段要求達(dá)到的水平,高中學(xué)生初步學(xué)習(xí)幾何的代數(shù)化方法,能為以后的學(xué)習(xí)打下較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
但是,空間向量引入立體幾何的嘗試并不是第一次,20世紀(jì)60年代,國(guó)外有一批熱心改革的數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家,發(fā)起了一場(chǎng)轟轟烈烈的“新數(shù)學(xué)”運(yùn)動(dòng),但是他們的改革走了極端,例如,著名的法國(guó)數(shù)學(xué)家狄東尼甚至提出了“歐幾里德滾蛋”的口號(hào),他們的想法是讓向量運(yùn)算來(lái)取代立體幾何,結(jié)果遭到了挫折,有人說(shuō)新數(shù)學(xué)運(yùn)動(dòng)以失敗告終,有人則反對(duì)這種說(shuō)法,認(rèn)為不算失敗,不管怎么說(shuō),反正是進(jìn)行不下去了,為什么沒(méi)有成功呢?也許從事這一運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家們沒(méi)有真正弄清楚歐幾里德體系能夠占領(lǐng)課堂兩千多年的原因吧,他們想簡(jiǎn)單的切斷歷史,讓學(xué)生從上一代人的終點(diǎn)開(kāi)始,盡快的吸取近代甚至現(xiàn)代數(shù)學(xué)的成就,結(jié)果表明,這只是一廂情愿的良好愿望,人的認(rèn)知過(guò)程是有客觀規(guī)律的,我們很難期望用數(shù)學(xué)家的領(lǐng)悟來(lái)代替中學(xué)生的領(lǐng)悟,更不能希望中學(xué)生跳過(guò)一系列的認(rèn)識(shí)發(fā)展階段,直達(dá)現(xiàn)代數(shù)學(xué)的大門(mén),這說(shuō)明,在高中數(shù)學(xué)中引入空間向量的同時(shí),絕對(duì)不能忽略“傳統(tǒng)”立體幾何的教學(xué)。
3 “教學(xué)編排與內(nèi)容”的PK
在《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中,立體幾何安排為三個(gè)模塊,必修教材中有兩個(gè)模塊,一是空間幾何體:觀察空間圖形,認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單幾何體及其簡(jiǎn)單組合體;能畫(huà)出簡(jiǎn)單空間圖形的三視圖,能識(shí)別三視圖所表示的立體模型,二是了解空間圖形的不同表示形式,點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系:借助長(zhǎng)方體模型,在直觀認(rèn)識(shí)和理解空間點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系的基礎(chǔ)上,抽象出空間線、面位置關(guān)系的定義,并了解可以作為推理依據(jù)的公理和定理;通過(guò)直觀感知、操作確認(rèn)、思辨論證、認(rèn)識(shí)和理解空間中線面平行、垂直的性質(zhì)和判定;能運(yùn)用已獲得的結(jié)論證明一些空間位置關(guān)系的簡(jiǎn)單命題,選修教材中有一個(gè)模塊,空間向量與立體幾何:掌握空間向量的線性運(yùn)算及其坐標(biāo)表示,理解直線的方向向量與平面的法向量,能用向量語(yǔ)言表述線線、線面、面面的垂直、平行關(guān)系,能用向量方法證明有關(guān)線、面位置關(guān)系的一些定理,能用向量方法解決線線、線面、面面的夾角的計(jì)算問(wèn)題。
新課程中的立體幾何教學(xué)分成幾個(gè)部分,并分布在不同的教材之中,逐步進(jìn)行深入與學(xué)習(xí),不象舊教材中比較集中,相對(duì)要分散,新教材的引入是這樣的:幾何學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界中物體的形狀、大小與位置關(guān)系的數(shù)學(xué)學(xué)科,空間幾何學(xué)是幾何學(xué)的重要組成部分,它在土木建筑、機(jī)械設(shè)計(jì)、航海測(cè)繪等大量實(shí)際問(wèn)題中都有廣泛的應(yīng)用,我們從對(duì)空間幾何體的整體觀察人手,研究空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征、三視圖和直觀圖,了解一些簡(jiǎn)單的幾何體的表面積與體積的計(jì)算方法,這樣的一個(gè)編排方式,使學(xué)生更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)的角色,比如不少學(xué)生在立體幾何中的數(shù)學(xué)語(yǔ)言這一關(guān)上問(wèn)題很大,學(xué)生數(shù)學(xué)語(yǔ)言學(xué)習(xí)的問(wèn)題解決有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)語(yǔ)言內(nèi)容到形式的統(tǒng)一,使學(xué)生感受到立體幾何的具體實(shí)在,可以克服對(duì)立體幾何抽象性的恐懼感,從具體到抽象,又將抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成具體的圖形形象,新課程有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)世界,運(yùn)用知識(shí)能力的提高和向量運(yùn)算能力的加強(qiáng),降低了學(xué)生學(xué)習(xí)立體幾何的難度。
“傳統(tǒng)”立幾在新舊教材處理方法上的變化反映于以下幾點(diǎn):(1)從局部到整體,具體到抽象,舊教材:點(diǎn)、線、面——柱、錐、臺(tái)、球,新教材:柱、錐、臺(tái)、球——點(diǎn)、線、面;(2)專設(shè)“空間幾何體的三視圖”這一節(jié),重點(diǎn)在于培養(yǎng)空間想象能力;(3)“點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系”推進(jìn)路線,舊教材:平面——線線——線面——面面,新教材:平面——平行——垂直;(4)空間幾何體:強(qiáng)調(diào)直觀感知,引進(jìn)結(jié)構(gòu)特征、線面關(guān)系,強(qiáng)調(diào)操作確認(rèn),學(xué)會(huì)思辨論證;(5)線線、線面、面面關(guān)系,舊教材:判定定理和性質(zhì)定理都要求邏輯推理,對(duì)于平行垂直,既重定性又重定量,新教材:判定定理要求操作確認(rèn)、合情推理,性質(zhì)定理要求思辨論證、邏輯推理,對(duì)于平行與垂直,重在定性;(6)不要求用反證法證明簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
“向量”在解決立體幾何問(wèn)題中主要有三個(gè)方面的應(yīng)用:(1)點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系;(2)求線、面所成的角度;(3)求點(diǎn)、線、面的距離問(wèn)題,而現(xiàn)在立體幾何問(wèn)題的題型也主要有下面幾種形式:(1)計(jì)算問(wèn)題,(2)證明問(wèn)題,(3)探究性問(wèn)題:①軌跡判斷問(wèn)題,②取值范圍問(wèn)題,③存在性問(wèn)題,向量解決立體幾何問(wèn)題的方式主要有兩種:(1)代數(shù)式運(yùn)算方式,(2)向量坐標(biāo)運(yùn)算方式,一般來(lái)說(shuō),用向量的坐標(biāo)運(yùn)算,思維量更少,運(yùn)算技巧性更低,更容易掌握,但坐標(biāo)運(yùn)算方式的弱點(diǎn)是要十分精確地寫(xiě)出各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),準(zhǔn)確無(wú)誤地寫(xiě)出相關(guān)向量的坐標(biāo),坐標(biāo)一錯(cuò)則全盤(pán)皆錯(cuò),另外,有些情況下可能并不是很方便建立直角坐標(biāo)系,此時(shí)不妨考慮用代數(shù)式運(yùn)算,只是運(yùn)算技巧相對(duì)要強(qiáng)一些,從整體來(lái)看,學(xué)生通過(guò)向量法解決立體幾何問(wèn)題,主要有4種方法:(1)向量的加、減法,向量的數(shù)乘;(2)AB·CD=|AB|·|CD|·cosθ(θ為AB與CD的夾角);(3)利用向量垂直的特殊位置關(guān)系;(4)向量的代數(shù)式,學(xué)生只要學(xué)會(huì)了上面四種方法,大部分的立體幾何問(wèn)題都可以迎刃而解,其中第四種向量的代數(shù)式,較前幾種方法稍難一些。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述“傳統(tǒng)”與“向量”的PK,我們發(fā)現(xiàn)在“傳統(tǒng)”與“向量”之間存在著一種辨證關(guān)系,我們不能片面地說(shuō)孰好孰壞,而應(yīng)該從辨證的角度來(lái)看待它們,用“傳統(tǒng)”方法是幾何方法,而“向量”方法是代數(shù)方法,無(wú)論是代數(shù)領(lǐng)悟力好的學(xué)生,還是空間感強(qiáng)的學(xué)生,都找到了一種適合自己的解題方法,這樣更符合我國(guó)新課程的理念,體現(xiàn)了立體幾何課程對(duì)全體學(xué)生的適應(yīng)性,即為不同學(xué)生的不同數(shù)學(xué)需求,打好不同的基礎(chǔ),從而獲得最佳發(fā)展,這也是適合國(guó)際人才需求發(fā)展的需要,“傳統(tǒng)”與“向量”的雙線教學(xué)使學(xué)生在掌握有關(guān)知識(shí),增強(qiáng)解決問(wèn)題能力的同時(shí),還了解到數(shù)學(xué)為什么今天被人們稱為數(shù)學(xué)文化的原因,了解到數(shù)學(xué)發(fā)展必須緊扣社會(huì)發(fā)展的脈絡(luò),了解到數(shù)學(xué)內(nèi)在的和諧與統(tǒng)一,了解到數(shù)學(xué)就在我們身邊,數(shù)學(xué)并不是空想出來(lái)的,而是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的濃縮,它是現(xiàn)實(shí)生活中具體事例的特例,從而,使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的同時(shí),產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,在生活中,使學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣。
參考文獻(xiàn)
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