高中数学立体几何教学策略分析

2021-08-13 18:03范萩
知识窗·教师版 2021年2期
关键词:异面向量数形

范萩

立体几何是高中数学教学的重点和难点内容,教师需要找到这一问题的根源,采取有效的策略,使学生能更好地理解立体几何。

一、重视培养学生的空间想象能力

在立体几何教学中,学生不仅要具有一定的逻辑能力,还要具备一定的想象力。教师要想提升学生的想象力,就要鼓励学生多参与数学应用的模型制作,将立体几何的学习理论与实际有效结合起来。

如“平行投影下的直观图与中心投影下的直观图画法”这一章节要求学生掌握三视图,并且能够简单地绘画空间图形。图1是教师常常使用的一个长方体展开图,在教学中,教师可以提问学生:“同学们,如果A是这个几何图形的底部,那么与它相对的一面是哪一个?如果F在最前面,从左面能够看到B,那哪一个面会在上面?”在思考问题时,学生只是凭借想象力辨别位置关系是比较困难的。此时,教师就要引导学生制作模型,促进学生空间想象能力的发展。

二、指导学生灵活进行平面图形、立体图形之间的转化

在高中数学几何教学中,教师可以借助立体模型辅助教学,有效降低教学的难度。在初中时,学生已经接触过一些平面几何的知识点,为高中立体几何教学奠定了良好的基础。如在教学异面直线知识点时,教师要熟练运用数形结合思想、转换思想等。

如有这样一道例题:已知a∥b,b∩c=A,那么直线c与a之间的位置是什么关系?选项:A、异面直线;B、相交直线;C、平行直线;D、相交直线或异面直线。

该题是针对异面直线的一道典型题,如图2所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,设A1B1=a,AB=b,则a∥b,设B1B=c,那么a与c相交,设BC=c,那么a与c异面。教师通过图形直观呈现问题,解决问题更加便于学生理解。在解答该题时,教师运用假设法,引导学生运用模型,可以加深学生对异面直线知识点的理解。

三、引导学生灵活运用数学思想

在高中数学学习中,一定的邏辑推理能力能够让学生更加深入地了解立体几何。因此,在教学过程中,教师要注重培养学生的数学思想,引导学生灵活运用数形结合思想、分类讨论思想及转换思想等。

如有这样一道例题:在长方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长是2×3×4的一个正方体,当求解从点A到C1之间的最短距离。这道题蕴含了求解最短距离的问题,教师要让学生明白此类题型的具体含义,从而在答题的时候能够使用自己学过的知识进行分析与解答。

如图3在四棱锥P-ABCD中,底面是一个正方形ABCD,侧棱PD⊥底面ABCD,其中PD=DC,而E是PC的中点,作EF⊥BP和BP相较于点F。证明PA∥EDB。

在解答这道题时,教师要构建坐标系,确定每个点的坐标,通过数形结合的思想,在图形上展示相关平面关系。首先确定平面EDB的法向量,使得向量PA与法向量的数量积最终为零,从图3中可以看出,PA与平面EDB不在一个平面内,所以PA∥EDB。学生通过思考能够在借助定理的基础上,正确推测一些简单的问题,并运用向量、平面之间的关系,促进转换思想,形成比较严谨的逻辑,有助于学生掌握相关知识,做出正确的判定。

作为高中数学教学知识点的重要组成部分,立体几何具有一定的特殊性,学生需要具有一定的空间想象能力,所以教师要锻炼学生处理空间图形的能力,让学生更好地掌握立体几何的相关知识。

(作者单位:河北省保定市第一中学)

猜你喜欢
异面向量数形
向量的分解
数形结合 相得益彰
求解异面直线夹角问题的两个路径
数形结合思想及其应用
数形结合思想及其应用
谈数形结合思想在高中数学中的应用
数形结合的实践探索
向量垂直在解析几何中的应用
空间角的求法举隅
向量五种“变身” 玩转圆锥曲线