心中有型,手中有法
——由一道高考立体题的一问多解到课堂教学的一点思考

2020-07-10 07:11广东省佛山市南海区大沥高级中学高惠芳
数学大世界 2020年12期
关键词:三棱锥中点定理

广东省佛山市南海区大沥高级中学 高惠芳

如下图,已知正三棱锥P-ABC的侧面是直角三角形,PA=6,顶点P在平面ABC内的正投影为点D,D—平面PAB内的正投影为点E,连接PE并延长交AB于点G。证明:G是AB的中点。

一、紧密结合课本教材,因材施教,注重课本定义的理解,加强学生回归课本的能力

解法一:因为P在平面ABC内的正投影为D,所以AB⊥PD,又 因 为D在 平 面PAB内 的 正 投 影 为E, 所 以AB⊥DE,DE∩PD=D,所以AB⊥面PED,即AB⊥PG,又由已知可得PA=PB,从而G是AB的中点。

从解法一,我们真正体会到了回归课本、回归教材的呼声。因此,我认为“依纲靠本,高考指挥棒”体现了对学生前途的负责,也让教学有章可循,有据可依,教学中必须真正做到“以考纲为纲”“以课本为本”,而不是搞“教辅”中的那些旁门左道、独门绝技。这就要求我们一线教师下大力气研究“考纲”、课本,引导学生领会课本的精神、思想和方法,这样才能为学生铺设学做人做事的绿林大道,而今年的高考数学全国卷正体现了这一重要精神!同时,在数学课堂上,我们应及时利用课堂这个主阵地不断地调动学生学习主动性,树立学生学习自信心,向学生传授数学知识及数学思想方法,使他们形成科学的数学观。只有这样,才能使所有学生喜欢数学,变被动学习为主动学习,自觉地做学习的主人翁。

二、找好衔接点,做好初中及高中数学的衔接,不能错过或遗漏任何一个知识点

解法二:连接DA,DB,AE,BE,因为P在平面ABC内的正投影为D,所以D是正三角形ABC的重心,从而DA=DB;又因为D在平面PAB内的正投影为E,所以DE⊥AE,DE⊥BE,可得,EA=EB。因为PE是AB的垂直平分线,又因为PE的延长线交AB于点G,所以G是AB的中点。

解法三:连接CG,因为正三棱锥P-ABC的侧面是直角三角形,所以PC⊥面PAB,因为D在平面PAB内的正投影为E,所以DE⊥面PAB,所以DE∥PC。由于P,E,G,C共面,所以G,D,C三点共线,又由于P在平面ABC内的正投影为D,D是三角形ABC的中心,所以G是AB的中点。

从教材来看,在现今的初高中数学里,部分知识点出现了脱节的情况,总结如下:

1.立方和与差的公式初中已删去不讲,而高中却还在用。

2.因式分解在初中一般只限于二次项且系数为“1”的分解,对于系数不是“1”的则涉及不多,而且对于三次或高次的多项式的因式分解几乎不作要求,但高中里许多的化简和求值都要用到。

3.二次根式中对分子、分母有理化,在初中不作要求,但在高中却是常用到的解题技巧。

4.初中教材对二次函数的要求不高,只是了解,但在高中里,它却是重点内容,是常考的知识点。二次函数与二次不等式、二次方程的联系,根与系数的关系,在初中不作要求,但在高中也是重点内容。

5.图像的对称、平移,在初中只作简单介绍,而在高中也是重点内容。

6.含参的函数、方程、不等式,在初中都不作要求,而在高中里,这些都是高考综合题的热点。

7.几何部分的很多概念(如重心、垂心等)和定理(平行线分线段比例定理、射影定理、相交弦定理),大部分初中生都没有学习,而高中都要用到。

那么,我们在高中教学里要清楚这些脱节的知识点,在各个知识点的教学中,充分利用学生头脑中已有的概念和形象,把新知识点的新要求重点处理,基本方法和题型要明确指出,让他们清晰明白知识点的考试要求。

三、加强学生的空间想象能力的培养

解法四:以点P为坐标原点,PA,PC,PB所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图的平面直角坐标系,因为PA=6,所以,P(0,0,0),A(6,0,0),C(0,6,0)。因为P在平面ABC内的正投影为D,所以在正三棱锥P-ABC中,D为正三角形ABC的中心,所以D(2,2,2)。设E为(x,0,z),因为D在平面PAB内的正投影为E,所以DE⊥面PAB,由已知可得,PC⊥面PAB。从解法四可以看到,在解决立体几何题目时引入三维空间,对解题带来了便捷,把一道立体几何题目代数化,降低立体几何对空间想象能力的要求。

所以,我们在日常的教学里,应该对教材的知识进行有效的探究、分析、练习、引导,重视教材的教学,从课本的定义、例题出发,再加以变形、改造、拓展,起到拓展学生的思维,提高学生的数学学习能力的作用,这也是培养学生数学思维能力的重要途径,只有这样,经过多方位、多角度、多层次的探究教学活动,才能使学生的思维品质不断得到提升,有效增加他们学习数学的积极性和兴趣,从而提高数学学习的能力。

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