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在人教B版教材中,立体几何分为两个部分:第一部分是空间几何体、线面关系、线面平行垂直的证明判断,第二部分是空间向量解决立体几何中的角和距离的运算。几乎所有高三的复习资料都会涉及空间向量解决问题的各种方法。所以,在解答立体几何解析题时,学生从第一问就要开始建系,把整个立体几何要考察的问题都当成计算题来解答。
一、立体几何教学的尴尬
用空间向量解决立体几何问题的优点在于能使学生的思路清晰,但这种重计算、轻分析的解题方法存在以下一些问题:
1.计算量大
用向量方法解题主要是用法向量进行计算,但法向量的计算过程很麻烦,学生极易出错。而且有的题目中的三个问题所涉及的知识面均不相同,需要学生计算两个或三个法向量,这样准确完整地计算完一个题目要花费较长的时间,影响后面的解题效率。所以,有的学生在回答了前面两个问题后,就放弃了解答最后一个问题,白白丢失了4分。
2.不易建系
题目中的图不直接存在从一点出发的三条两两互相垂直的直线,有的在图中过一点只有两条互相垂直的直线,需要学生先根据面面垂直、线面垂直的特性,分析垂直关系,得到第三条垂直的线;有的是有三条互相垂直的直线,但是不过同一点,这样就需要作平行线,写起坐标来也有点费劲。
3.存在未知数
在坐标系上标明坐标时,如果发现有一个方向的坐标存在未知数,只能先用字母代替,而题目中又给了一个线面角的大小正好可以求出这个字母,这个已知的线面角的应用只需在题目中找到或做出线面角就可以计算。但有的题目中的条件是满足二面角等于60°时,求出点在某条线或某个面的具体位置,这样用字母就很麻烦。
4.忽视定理
忽视定理会导致学生对书中的判定定理、性质定理和推论感到生疏,不能得心应手地运用定理。例如有的题目旨在考察图形中的平行与垂直形态,学生只需要简单地运用性质定理就可以解答出来,但由于不熟悉定理,导致在这种简单的题目上丢失分数。
5.不利于培养学生的空间想象能力和分析推理能力
在空间向量的教学中,教材并没有完全摒弃传统的非向量的方法,这种机械的计算方法使学生觉得乏味,对立体几何失去兴趣,把学生的思维禁锢在狭窄的空间里,不利于他们空间想象能力和分析推理能力的提高。
二、解决高中立体几何教学尴尬局面的对策
1.定理的复习
高考题中的立体几何题目所占的分值比重不小,基本上不是用向量来解决的,所以学生一定要准确记住和熟练运用定理,因为学生一般不会用错判定定理,但容易用错性质定理。
2时间内定方法
平行、垂直的证明一般不用法向量计算,可以直接证明出来。但角、距离的证明就需要学生快速地分析一下是直接作角、距离,还是用向量计算。教师要指导学生在短时间内确定好最合适的解题方法,节省时间。
总之,空间微量和法向量这两种方法都要抓、都要硬。解决立体几何问题既不能一味地钻牛角尖,非用向量不可,又不能只会用向量。要在短时间内能够决定用什么方法合适,然后准确地解答。对大部分学生来说,立体几何不是什么难题,但要在最短的时间内得到满分,还是要经过一定的训练。
(作者单位:山东省德州市第一中学数学组)
一、立体几何教学的尴尬
用空间向量解决立体几何问题的优点在于能使学生的思路清晰,但这种重计算、轻分析的解题方法存在以下一些问题:
1.计算量大
用向量方法解题主要是用法向量进行计算,但法向量的计算过程很麻烦,学生极易出错。而且有的题目中的三个问题所涉及的知识面均不相同,需要学生计算两个或三个法向量,这样准确完整地计算完一个题目要花费较长的时间,影响后面的解题效率。所以,有的学生在回答了前面两个问题后,就放弃了解答最后一个问题,白白丢失了4分。
2.不易建系
题目中的图不直接存在从一点出发的三条两两互相垂直的直线,有的在图中过一点只有两条互相垂直的直线,需要学生先根据面面垂直、线面垂直的特性,分析垂直关系,得到第三条垂直的线;有的是有三条互相垂直的直线,但是不过同一点,这样就需要作平行线,写起坐标来也有点费劲。
3.存在未知数
在坐标系上标明坐标时,如果发现有一个方向的坐标存在未知数,只能先用字母代替,而题目中又给了一个线面角的大小正好可以求出这个字母,这个已知的线面角的应用只需在题目中找到或做出线面角就可以计算。但有的题目中的条件是满足二面角等于60°时,求出点在某条线或某个面的具体位置,这样用字母就很麻烦。
4.忽视定理
忽视定理会导致学生对书中的判定定理、性质定理和推论感到生疏,不能得心应手地运用定理。例如有的题目旨在考察图形中的平行与垂直形态,学生只需要简单地运用性质定理就可以解答出来,但由于不熟悉定理,导致在这种简单的题目上丢失分数。
5.不利于培养学生的空间想象能力和分析推理能力
在空间向量的教学中,教材并没有完全摒弃传统的非向量的方法,这种机械的计算方法使学生觉得乏味,对立体几何失去兴趣,把学生的思维禁锢在狭窄的空间里,不利于他们空间想象能力和分析推理能力的提高。
二、解决高中立体几何教学尴尬局面的对策
1.定理的复习
高考题中的立体几何题目所占的分值比重不小,基本上不是用向量来解决的,所以学生一定要准确记住和熟练运用定理,因为学生一般不会用错判定定理,但容易用错性质定理。
2时间内定方法
平行、垂直的证明一般不用法向量计算,可以直接证明出来。但角、距离的证明就需要学生快速地分析一下是直接作角、距离,还是用向量计算。教师要指导学生在短时间内确定好最合适的解题方法,节省时间。
总之,空间微量和法向量这两种方法都要抓、都要硬。解决立体几何问题既不能一味地钻牛角尖,非用向量不可,又不能只会用向量。要在短时间内能够决定用什么方法合适,然后准确地解答。对大部分学生来说,立体几何不是什么难题,但要在最短的时间内得到满分,还是要经过一定的训练。
(作者单位:山东省德州市第一中学数学组)