【摘 要】在新課改的要求下高中數(shù)學(xué)立體幾何的學(xué)習(xí)也發(fā)生變化,教師在教學(xué)中由傳統(tǒng)的片面教學(xué)方式向全面立體化的方式轉(zhuǎn)變,有利于提升學(xué)生的空間形象、思維以及邏輯推理能力。本文主要對(duì)高中數(shù)學(xué)立體幾何的學(xué)習(xí)心得進(jìn)行分享和闡述。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);立體幾何;學(xué)習(xí)心得
社會(huì)對(duì)人才需求的提升以及新課改的推行,使得高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中不再以傳授知識(shí)為己任,更注重對(duì)學(xué)生思維能力、邏輯推理能力等方面的提升。特別在立體幾何的學(xué)習(xí)中,需要能夠提升學(xué)生的空間想象力、空間思維能力。接下來(lái)將結(jié)合自身的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)高中立體幾何的學(xué)習(xí)心得進(jìn)行分享和闡述。
一、注重邏輯論證能力的培養(yǎng)
立體幾何是高中數(shù)學(xué)學(xué)科中的重要組成部分,同時(shí)也是高考中重要的題型,所以在立體幾何的學(xué)習(xí)中,不僅要掌握基本的解題方法,同時(shí)還需要具有良好的邏輯論證能力。在立體幾何的論證過(guò)程中最重要的是要保證論證的嚴(yán)密性,在論證過(guò)程中所應(yīng)用到的所有的定理、定義以及推論等都要做到準(zhǔn)確無(wú)誤。同時(shí)在應(yīng)用的過(guò)程中符號(hào)的應(yīng)用也要嚴(yán)密,保證結(jié)論的得出中條件充分,同時(shí)應(yīng)用的所有條件也都能夠引出結(jié)論。在立體幾何的論證中最忌諱的就是條件不充分就下結(jié)論。同時(shí)在問(wèn)題的論證過(guò)程中還需要利用分析法,對(duì)結(jié)論成立的充分條件進(jìn)行確定,并逐漸向已知條件進(jìn)行貼近,采用推出法逐漸理順其中的邏輯關(guān)系。
例題:已知一個(gè)四棱錐S-ABCD(如圖1),其底面為平行四邊形,同時(shí)在棱SC上存在一個(gè)點(diǎn)E,而且SE與EC的比為2:1,問(wèn)能否能在SB上找到一個(gè)點(diǎn)F,并使AF與平面BDF平行。如果能夠找到點(diǎn)F,請(qǐng)確定點(diǎn)的位置,如果不存在點(diǎn)F則需要說(shuō)明理由。
在解答這個(gè)問(wèn)題時(shí),先向已知條件貼近,設(shè)存在點(diǎn)F,并設(shè)F為SB的中點(diǎn),然后證明AF與平面BDE平行。在棱SE上取點(diǎn)M,并連接點(diǎn)A、M和點(diǎn)F、M,使AC與BD交于點(diǎn)O,并連接OE,通過(guò)題意分析可知,MF與BE平行,進(jìn)而推導(dǎo)出MF與平面BDE平行,同時(shí)AM與OE平行,推導(dǎo)出AM與平面BDE平行,而且MF與AM相較于點(diǎn)M,進(jìn)而推出平面AMF與平面BDE平行,且AF在平面AMF上,最后推導(dǎo)出AF與平面BDE平行。
二、加強(qiáng)對(duì)空間想象力的培養(yǎng)
高中立體幾何的學(xué)習(xí)中,需要學(xué)生具有良好的空間想象力,在初學(xué)的過(guò)程中,由于學(xué)生的空間想象能力不足,所以可以通過(guò)簡(jiǎn)單的模型幫助學(xué)生進(jìn)行想象,比如可以自己制作正方體或者長(zhǎng)方體等,觀察這些立體圖形點(diǎn)線面之間的關(guān)系,進(jìn)而逐漸培養(yǎng)空間圖形的識(shí)別和想象能力。在對(duì)空間立體圖像有基本的認(rèn)識(shí)后,還需要學(xué)生掌握基本的作畫能力,最開始可以從簡(jiǎn)單的平面圖形開始,然后繪制簡(jiǎn)單的立體幾何圖形比如正方體,進(jìn)而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的立體觀念,逐漸繪制一些復(fù)雜的立體圖形,將自己想象中的立體圖形繪制在平面上,或者通過(guò)對(duì)平面上立體圖形的觀察,想象出其空間的構(gòu)成情況等??臻g的想象力不是盲目的空想和漫無(wú)邊際的亂象,而是需要以幾何體為依托,合理的進(jìn)行空間想象。
同樣以上述的例題為例,通過(guò)對(duì)四棱準(zhǔn)的補(bǔ)充,使其構(gòu)成一個(gè)平行六面體ABCD-A1B1C1D1(如圖2),對(duì)DE進(jìn)行延長(zhǎng),并與CC1交于點(diǎn)Q,通過(guò)三角形CEQ與三角形SED相似可知,點(diǎn)Q一定位于棱CC1的中點(diǎn),然后連接BQ以及B1S,找到BB1的中點(diǎn)P,連接AP以及PQ,可以得到PQ與AD平行并相等,由此可知四邊形APQD為平行四邊形,繼而得出AP與DQ相平行,同時(shí)AP與平面BDQ平行。因?yàn)锳P與PF相交于點(diǎn)P,所以可以得出平面APF與平面BDE平行,又因?yàn)锳F在平面APF上,所以可以得出AF與平面BDE平行,進(jìn)而得到當(dāng)F位于棱SB的中點(diǎn)時(shí),可以確定AF與平面BDE平行。
三、注意轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用
在立體幾何問(wèn)題的解題中,還可以適當(dāng)?shù)膽?yīng)用轉(zhuǎn)化思想,但是在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中需要對(duì)變化以及存在聯(lián)系的條件進(jìn)行明確。比如可以將兩條異面直線形成的角轉(zhuǎn)化為兩條相交直線形成的角,也就是在空間中的任意一個(gè)點(diǎn)上,引出兩條異面的直線,這兩條直線為平行線。或者將斜面與直線之間的夾角轉(zhuǎn)化為斜面上直線與直線間的夾角,也就是斜線與斜線在平面上的射影間組成的角?;蛘呖梢詫惷嬷本€的距離轉(zhuǎn)化為直線和平行面間的距離,或者平行面與平行面間的距離也就是異面直線與平行面的距離。再或者可以將面面間的平行轉(zhuǎn)化為線與面間的平行,線線間的平行等。
四、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型
新課程標(biāo)準(zhǔn)中在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程要求中提到數(shù)學(xué)模型,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的主要目的是為了使數(shù)學(xué)知識(shí)可以與生活進(jìn)行有效的聯(lián)系。數(shù)學(xué)模型的實(shí)質(zhì)為將生活中常見的問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)和概括出來(lái),同時(shí)再?gòu)臄?shù)學(xué)的角度對(duì)這些實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和反映。數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的形式可以是多樣性的,包括方程式、幾何圖形以及函數(shù)等,不同的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型也不同,同時(shí)數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜程度與實(shí)際問(wèn)題的復(fù)雜程度成正比。
五、結(jié)語(yǔ)
學(xué)生在立體幾何學(xué)習(xí)的過(guò)程中是對(duì)平面圖形學(xué)習(xí)的飛躍,所以在立體幾何的學(xué)習(xí)過(guò)程中必須要注意由平面思維向立體思維的轉(zhuǎn)變。在這個(gè)過(guò)程中需要學(xué)生具有良好的空間思維能力、空間想象能力以及空間邏輯能力。同時(shí)靈活的運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想以及模型構(gòu)建思想提升立體幾何的解題能力,促進(jìn)立體思維的發(fā)展,提升立體幾何的學(xué)習(xí)效率。
作者簡(jiǎn)介:王博(2000.3-),男,漢族,黑龍江省哈爾濱市人,哈爾濱市松雷中學(xué),高三學(xué)生。
參考文獻(xiàn):
[1]王進(jìn),高中數(shù)學(xué)立體幾何學(xué)習(xí)問(wèn)題分析[J]東西南北:教育,2016(17) 00038-00038.