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淺談如何學好高中立體幾何

作者: 文/ 李肖月 來源:科技信息報今日文教周刊2013年12月2日A6版 更新:2013-12-03 17:17
       一、入門 
       1、重視基礎知識的學習。立體幾何的基礎知識包括所有的基本概念、公理、定理和方法。盡管它們所概括的事物及其關系普遍地存在于實際生活中,但由于數學化的概念、公理、定理太抽象,與實際的感受有很大的差距,所以在開始學習階段有一定困難,克服困難的方法是遵循教學規律,使立體幾何知識盡量與學生的認知過程靠近,借助實物,注重直觀思維的作用,并逐步到分析思維,從而達到對基礎知識本質的認識。
       2、從二維到三維的轉變。從二維平面到三維空間,從平面幾何到立體幾何,不論是圖形還是概念的拓展、變化,對學生來說都是個難點。通過多畫直觀圖以提高學生的空間想象能力,進而使學生思維觀念由二維到三維,也可以利用平面幾何與立體幾何的對比,使學生思維觀念由二維到三維。
       3、空間想象能力與邏輯思維能力的培養。空間想象能力包括對事物的形狀、結構、大小、位置關系的想象力。認識圖形性質的能力和畫圖能力不單單是空間想象力。它和一般能力,其它方面的幾何能力都有關系,所以培養學生空間想象力必須要學好立體幾何的基本知識,也要考慮其它方面的因素,互相配合,才能有好的效果。培養良好的邏輯推理能力,必須學好基本概念、公理和定理,不僅要理解它們,還要熟練地記憶它們,掌握它們之間的聯系,同時對基礎題目也要認真地書寫證明過程。另外,對定理必須掌握其證明的邏輯推理過程以及滲透的數學思想方法。
       二、“轉化”思想的應用,注重強化學生思維
       數學中的“轉化”思想是指把待解決的數學問題,通過某種轉化,變成一類已經解決或比較容易解決的問題,從而使原問題得以解決的一種數學思想。解立體幾何問題,要充分運用“轉化”這種數學思想,從而使問題由繁變簡,由難變易,例如:
       1、點、線、面位置關系的相互轉化
線線、線面、面面平行與垂直關系既相互依存,又在一定條件下能相互轉化。線線平行(或垂直)、線面平行(或垂直)、面面平行(或垂直)的轉化關系在平行或垂直的判定和性質定理中得到充分體現,平行或垂直關系的證明,大都可以利用上述互相轉化關系來證明。數學中滲透轉化思想,可以加深學生對點、線、面位置關系的理解,提高教學效率。
       2、體積問題中的轉化
在研究簡單幾何體體積問題的過程中,將一般主體體積問題轉化為長方體體積問題,一般椎體體積問題轉化為三棱錐體積問題,從而轉化為柱體和椎體體積公式等。三棱錐體積公式推導過程中,“補法”和“割法”的先后應用,如臺體的體積(即補臺成錐)所展示的割補轉化;利用四面體、平行六面體等幾何體體積的自等性,以體積為媒介溝通有關元素間的聯系,從而使問題獲解,等體積轉化等,都是轉化思想在體積問題中的體現。
       3、空間幾何問題向平面幾何問題轉化
       將空間問題轉化為平面問題是學習立體幾何最重要的解題方法之一。如線面垂直的判定定理轉為三角形全等的平面幾何問題;旋轉體的有關問題轉為關于軸截面的平面幾何問題;三種角(線線角、線面角、二面角)和四種距離(線線距、點面距、線面距、面面距)從定義到具體的計算也體現了空間到平面的轉化。
       三、總結規律,規范解題
       高中立體幾何中定義定理很多,因而解題方法很多,要善于總結。例如:證明兩直線互相平行的方法歸納起來就有空間兩直線平行的定義、初中平面幾何的有關方法或結論,如:同位角相等,兩直線平行等、平行公理、線面平行的性質定理、線面垂直的性質定理、面面平行的性質定理等。
       在立體幾何解題過程中,常有明顯的規律性。例如:求角先找平面角、解三角形求角,正余弦定理、三角定義常用,若余弦值為負,異面角、線面角取銳角。求距離可歸納為:距離多是垂線段,放到三角形中去計算,經常用正余弦定理、勾股定理,若是垂線難作出,用等積等高來轉化。在學習過程中,要不斷總結,才能不斷提高。
       在平常學習過程中,要注重規范訓練,高考大題需要寫出規范的答題步驟,否則會因此失分。不少同學對作、證、求三個環節交待不清,表達不夠規范、嚴謹,因果關系不充分,符號語言運用不正確等。因此我們要在平時注重規范訓練,參照課本例題作答。在高考中,在“按步給分”的原則下,規范書寫過程尤為重要。
       四、典型結論的應用 
       在平時的學習過程中,對于證明過的一些典型命題,可以把它們當做結論記下來。在做一些選擇題或填空題時,利用這些結論可以很快地求出一些運算起來很繁瑣的題目。對于解答題而言,雖然不能直接應用這些結論,但有時也會幫助我們打開思路,進而求解出答案。
       總之,在學習立體幾何中,我們要強調讓學生做到以上幾點,進一步提高他們的學習興趣,加深他們對數學的理解,激發出潛在的創造力,讓學生在不斷探索和創造的氛圍中發展解決問題的能力,體會數學的價值。
                                                          (作者單位:山西省臨縣一中)
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