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立足教材 培养学生的探究能力

2017-06-20云南省曲靖市第一中学郎建林

卫星电视与宽带多媒体 2017年1期
关键词:平面角三棱锥二面角

云南省曲靖市第一中学 郎建林

培养学生的探究能力是新课标所倡导的一个重要理念,如何立足教材、利用课本题为学生提供探究的平台,提高学生的探究能力?是我们在教学中值得探讨和研究的问题,下面仅以一例说明本人的初步做法,供大家在教学中参考。

在人教A版高中必修(二)2.3.2平面与平面垂直的判定的教学中,我给学生的课堂练习题就是69页的课本题,题目是:如图,正方形中,E、F分别是的中点,D是EF的中点,现在沿SE、SF及EF把这个正方形折成一个四面体,使G1、G2、G3三点重合,重合后的点记为G,则在四面体中必有( )

A.SG⊥ΔEFG所在平面

B.SD⊥ΔEFG所在平面

C.GF⊥ΔSEF所在平面

D.GD⊥ΔSEF 所在平面

在学生完成课堂练习的基础上,增加条件:正方形的边长为 ,让学生课后以小组为单位,探究4个问题,下一节课在课堂上展示探究结果。探究不设定路径,不给出结果,让学生自由发挥,培养他们的探讨能力,想象能力和创造能力。现将课堂上展示的探究结果归纳如下:

探究Ⅰ:探究点G在平面SEF上的射影点O的位置,并求出OG的长度?

教师点评:上述结果表明、三棱锥的三条侧棱两两垂直,顶点在底面上的射影是底面三角形的垂心,注意掌握直角三角形斜边上的高的计算方法。

探究结果2:因为GE=GF,所以OE=OF,点O在线段EF的垂直平分线SD上,按探究结果1的方法求得从而,故点O是SD上靠近D的一个八等分点,

教师点评:将点O的位置定位在线段的垂直平分线上,再用线段SD的等分点描述其准确位置。

教师点评:视角不同,方法与结果1类似。

探究结果4:因为∠G S E=∠GSF,所以点O在∠ESF的角平分线SD上,将OG视为三棱锥G-SEF的高,由,求得,故点O到点S的距离为

教师点评:用体积变换法求距离及描述点O的位置的方法,都值得借鉴和把握。

教师点评:用面面垂直的性质判定垂足O的位置非常重要,在直角三角形中根据射影定理进行计算值得参考。

探究Ⅱ:探究GS、GE与平面SEF所成角的一种三角函数值?

探究结果1:由探究Ⅰ中的结论知,在Rt△SOG和Rt△EOG中,

教师点评:直接根据线面角的定义,按一作二证三计算的步骤完成,思路清晰。

探究结果2:在R t△S G D和Rt△EGM中,

教师点评:将所求角放在另一个容易计算的三角形中考查,可达到简化计算的目的。

探究结果3:用体积变换法直接求出不作而求直接得到GS、GE与平面SEF所成角的正弦值分别为

教师点评:用体积变换法直接求出斜线上一点到平面的距离,可达到不作而求的目的。

探究Ⅲ:探究二面角和二面角G-EF-S的一种三角函数值?

教师点评:抓住垂线段GO,寻找二面角的平面角,这是作二面角平面角最重要的基本方法。

教师点评:抓住两个等腰三角形,用连接特殊点法找到平面角,抓住垂线段FG找平面角与结果1类似。

探究结果3:设上述二面角的平面角分别为根据公式法得到

探究Ⅳ:探究三棱锥G-SEF的外接球和内切球半径?

设三棱锥G-SEF的内切球球心为则三棱锥可分割成以为顶点,以三棱锥的四个面为底面的四个小三棱锥。这四个小三棱锥的高均为三棱锥G-SEF的内切球半径r,所以

教师点评:将三棱锥放到长方体中求其外接球半径,将三棱锥分割后用等积法求内切球半径,这是立体几何中割补转化的思想方法,同学们要认真体会和把握。

通过挖掘课本题的探究功能,为学生提供了探究的平台,使学生的探究能力和解题能力得到提升,可达到激发兴趣,增强信心,归纳思想方法,优化思维品质的教学目的。

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