葛旻
摘要:本文從2016理科數(shù)學(xué)18題出發(fā),依次從試題解答、教學(xué)反思入手給出幾點教學(xué)建議。
關(guān)鍵詞:立體幾何二面角綜合法坐標向量法基底向量法
立體幾何是高考解答題之一,為每年必考內(nèi)容,現(xiàn)實教學(xué)中部分教師只重視坐標向量法,忽視了綜合法對學(xué)生思維的開拓,從近年來全國卷在立體幾何的考察方式可看出,將會更加重視綜合法與坐標法的綜合考察。
2016年高考雖已落下帷幕,但是圍繞著考后的例題分析卻在新一屆高三教學(xué)中如火如荼的進行著,筆者從對理科第18題立體幾何的研究提出對今后教學(xué)的幾點建議與反思。
一、試題與解答
題如圖1,在以A,B,C,D,E,F(xiàn)為頂點的五面體中,面ABEF為正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D-AF-E與二面角C-BE-F都是60°
(Ⅰ)證明:平面ABEF⊥平面EFDC;
(Ⅱ)求二面角E-BC-A的余弦值。
點評:綜合法或傳統(tǒng)幾何法是處理立體幾何的重要方法。學(xué)生因?qū)cA的投影位置不確定,可借助等體積法是解決問題的突破口,因在計算中不需要找到二面角的平面角,所以在二面角的運算中具有一定的規(guī)律性,但是頂點A的投影高hA、面高AM的計算是學(xué)生需要解決的難點,這里需要借助對平面幾何、立體幾何的線線關(guān)系的理解與處理,對學(xué)生來說難度較大。
解法2:坐標向量法(圖3)
(Ⅰ)略
(Ⅱ)過D作DG⊥EF,垂足為G,由(Ⅰ)知DG⊥面ABEF,以G為坐標原點
點評:空間坐標系的建立,可以將抽象的幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,具有很強的規(guī)律性和可操作性,并且不需要找到二面角的平面角,受到學(xué)生的熱烈歡迎,是教學(xué)中的重點方法之一。本題通過對坐標原點G的確定建立空間坐標系,需要對二面角的平面角理解可令GF=1,進而確定了A,B,C,D,E的空間坐標點,通過對兩個面的法向量m、n的求解,使得本題問題迎刃而解。

二、幾點反思與建議
新課標課程下教材越來越重視空間想象力和幾何直觀能力,坐標向量法的引入給解決幾何問題的研究帶來了很多的新思路、新方法、新途徑。因此將空間向量與立體幾何問題綜合考察也就合乎情理,使得對向量的考察不在拘泥于定義和運算上,教學(xué)中以向量為工具,通過理性思維來研究空間幾何的平行、垂直等位置關(guān)系和求空間角及距離等問題。
綜合法、坐標向量法、基底向量法三種方法中,相比較而言之,學(xué)生對綜合法來說往往感到找不到投影點和二面角的平面角,學(xué)生對向量的的坐標表示更易接受和理解,所有證明和解答可以通過向量的運算而完成,可操作性更強,入手似乎更容易,對應(yīng)的技巧性少一些,因此孰優(yōu)孰劣一眼即可得知。
在當前的實際教學(xué)實踐中,相當一部分教師逐漸對綜合證明法、基底向量法棄之不用,只講坐標向量法,綜合法、基底向量法逐漸被邊緣化,而在實際教學(xué)中學(xué)生認為自己會做了所以不愿意聽,做錯了也只是認為是自己粗心,只要在考試中認真仔細一點即可避免錯誤,但是在我校智學(xué)網(wǎng)閱卷統(tǒng)計表明:高三年級1300人中,有1200多人使用坐標向量法處理幾何問題,期中使用坐標向量法結(jié)果正確的僅僅只有170人左右,而在這錯誤的1000人中法向量的計算錯誤最高,其次是坐標點的計算錯誤。
對2016立體幾何的解答不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段的高考考察點強調(diào)坐標法、綜合分的平衡,在得到坐標系前還需要利用綜合法分析才能得到坐標原點,可見全國卷的考察非常具有全面性,避免了部分學(xué)生的投機取巧心里。所以在教學(xué)中教師應(yīng)該避免干涉或者不適當?shù)恼T導(dǎo)學(xué)生用某種方法的好壞,否則只會使學(xué)生的思維積極性受挫,甚至扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造精神,在平時的教學(xué)中應(yīng)該鼓勵學(xué)生運用綜合法尋找二面角的平面角、線面角的平面角過程,學(xué)生的思維發(fā)展是運用向量法所不能收獲的,只有讓學(xué)生在探索中才能收獲快樂和喜悅!