在一般观念引领下探索空间几何图形的性质——“立体几何初步”内容分析与教学思考

在义务教育阶段,学生学习的“图形与几何”内容主要有:空间和平面基本图形的认识,图形的概念、性质和度量;图形的平移、旋转、轴对称、相似和投影;平面图形基本性质的证明;运用坐标描述图形的位置和运动;等等.学生在掌握“图形与几何”的基础知识、基本技能的同时,空间观念得到了一定发展,在借助图形思考问题的过程中,初步建立了几何直观.因为初中几何课程主要以平面图形为研究对象,所以在高中几何课程中,首先需要建立基本立体图形的概念,认识点、直线和平面的位置关系,在此基础上再用适当的工具和方法展开空间图形性质与关系的研究.     

平面图形的折叠

这里所说的折叠问题是指把平面图形折叠成空间图形的问题,由于折叠条件不同,就产生不同的空间图形．组成的空间图形,各元素之间的位置关系也就不同．因此,研究折叠问题,对树立运动变化的思想和从运动变化的思想去认识空间图形,从而提高分析空间图形的能力有很大的帮助．同时,解析折叠问题对沟通三种几何（平几、立几、解几）以及几何与代数、三角的联系也有重要的作用．     

矩形的卷折问题

在平面图形卷折成空间图形时,要抓住卷折前后各元素的位置关系和数量关系中变与不变的量进行解题.本文通过一张矩形纸片卷折成多种不同的空间图形,例说平面图形卷折问题的解法.     

对浙江省高考立体几何翻折问题的剖析

在近几年数学高考的立体几何问题中经常出现平面图形的折叠问题.由于其涉及平面图形和空间图形,所以对学生的空间想象、识图及分析能力都提出了较高要求.2009年浙江省数学高考填空题17题翻折问题,是当年试卷客观题中得分率最低的一题.2010年浙江卷解答题20题的翻折问题更甚,许多考生无从下手.但从考查能力的角度讲,这两道题是近几年高考立体几何的两朵“奇葩”.     

抓住“变”与“不变”是解折叠图问题的关键

将平而图形沿某直线折起构成一个空间图形．对于这个主体图形的位置关系和数量关系进行论证或计算,这就是折叠问题．将平而图形折叠成空间图形后,图形中将保留一部分原图形的性质不变,又改变了一些原有的性质,同时又产生了一些新的性质．掌握这些不变、变及新产生的性质是解决折叠图问题的关键．原平面图形的性质、长度、角度等,若折叠到空间之后,还是在某一个平面内,那么这些性质、长度、角度均相应地不改变,均可利用原平面图形去求解有关的元素。     

例析平面图形的折叠与展开

平面图形的折叠与展开问题是立体几何的两个重要问题,这两种方式的转变正是空间几何与平面几何问题转化的集中体现.把一个平面图形按某种要求折起,转化为空间图形,进而研究图形在位置关系和数量关系上的变化,这就是折叠问题.将空间图形沿某一条母线或棱展开成平面图形,研究其侧面积及距离的最小值,这便是展开问题.将平面图形折叠与展开,既是实际应用问题的需要,又具有考察空间想象能力、逻辑推理、综合分析问题、解决问题能力的功能,是对学生实践能力与创新能力进行考查的好素材,因此,这类命题在高考试卷中较为常见.     

活用课本资源 探究折叠问题

<正>折叠问题是立体几何中的一类典型问题,问题解决过程中体现出直观想象的数学核心素养.经过折叠,把平面图形变为空间图形,解答折叠问题的关键是充分利用不变量和不变关系,即抓住不变的线线位置关系、不变的长度和角度数量关系.如果折叠后的空间图形能够找到基本立体图形(如长方体,正方体)模型,那么可把复杂的立体图形变得直观,找到解决问题的突破口.下面以一道课本习题为例,来探讨解决有关折叠问题的基本思想方法,体会立体几何的研究方法.     

明确区别,总结规律,突破看图作图关

对于初学立体几何的学生来说 ,首先遇到的一个困难就是看不懂和画不准空间图形 .这个问题解决的好坏 ,直接影响后面的学习 .为此 ,本文就“看”和“画”空间图形的问题 ,谈几点意见 ,希望能对同学们尽快突破看图和画图这一难关有所帮助 .1　明确画空间图形和平面图形的区别平面几何研究的对象是平面图形 ,立体几何研究的对象是空间图形 .空间图形和平面图形既有密切的联系 ,又有本质的区别 .在学习的过程中 ,首先要明确空间图形和平面图形在作图规律方面的区别 .　1.1　作图时 ,画虚线、实线规则的区别我们知道 ,画平面几何图形时 ,原题中已…     

折叠问题的解法

由平面图形经折叠而得到的立体图形我们称作折叠图。从折叠过程中可找到平面图形和空间图形的关系,便于解折叠图时化空间图形为平面圈形来研究。因此,解折叠图是培养学生空间想象能力和分析解决实际问题能力的好途径。     

立体几何复习

一、立体几何教学的主要目的是形成学生的空间观念、培养学生的空间想像能力、并掌握空间图形的重要性质,因此除了要揭露教材的内在联系,对线线、线面、面面的位置关系以及柱、锥、台、球的性质进行归纳总结、对比分析外,还要注意以下的问题: 1.既要充分利用平面几何又要注意空间图形和平面图形的区别,由于空间图形与平面     

一类动态型试题的命题特点与实践——以近五年本区中考模拟试题为例

所谓动态型试题,是以几何图形或几何图形中的一个或几个元素为研究对象,通过一定的运动方式,探索图形中某些元素的位置关系和数量关系,达到考查学生运用知识解决问题能力为目的的一类试题.这类试题常常集几何、代数于一体,有较强的综合性和灵活性;它揭示了运动过程中数量关系和位置关系在一定条件下可以相互转化,蕴含"运动"与"静止"、"特殊"与"一般"的辩证思想.正因如此,动态型试题越来越受到中考命题     

立体几何中的转换与类比

在中学的立体几何里,是在学生已有的平面图形知识的基础上来研究空间图形的。因此,它具有两个突出的特点:第一,它要依据和采用许多平面图形的性质和结论;第二,由于空间图形与平面图形构成一个发展的系列,这又决定了它们有着极多的相似之处。相应地,也就为我们的教学提出了两个问题:第一个问题,怎样更好地将一些空间图形的问题转换成平面图形的问题去解决;第二个问题,怎样利用相似的关系,类比地由平面图形的性质去探求空间图形的有关性质和寻找更好的解题途径。教师引导学生逐步地掌握和运用这两条,可以说有如交给他们一把学习立体几何的钥匙。对于系统知识和形成整体结构,特别是对于智力品质的提高,是有积极的意义的。     

翻转与折叠变换的应用

<正>数学中平面图形的变换主要包括:平移、旋转、翻转与折叠(以下简称"翻折")等几个方面,它们所蕴含的数学思想、方法丰富,在培养同学们的空间观念、几何直观等方面有很好的作用;特别图形变换中所蕴含的不变原则能指引同学们合理的推理、探索.笔者就图形变换中的翻折问题选取几例,与大家交流.一、翻折变换在生活中的运用例1(2013年青海西宁)在折纸这种传统手工艺术中,蕴含许多数学思想,我们可以通过折纸得到一些特殊图形.把一张正方形     

捕捉立体图形中的最佳画面

在一个立体图形中 ,平面往往起着奠基的作用 ,借助平面的衬托 ,立体图形中点、线、面的位置关系才能显露地“立”起来 .因此 ,对于立体几何问题的探求 ,证明和运算往往依附某个特殊的平面 ,此平面的获取正是解题的关键所在 .如何迅速地、准确地捕捉这个关键平面呢 ?1　特写运算面反映出立体几何问题特征的数量关系最终往往集中于某个平面 ,这时如果将这个关键平面从空间图形中抽取出来 ,给予特写镜头 ,以便最大限度地减少干扰量 ,集中目标清晰地解决要害问题 ,这是解答涉及“证中有算”立体几何问题的有效方法 .例 1　如图 1 ,已知 A1B1C1…     

平面图形的翻折

平面图形的翻折问题是立体几何中的常见题型,这类问题主要考查我们的逻辑推理能力和空间想象能力.解答这类问题时,关键要搞清翻折前后图形中的数量关系和位置关系哪些发生了变化,哪些没有发生变化,然后再利用有关知识进行解答. 例1 将边长为a的正方形ABCD沿对角线AC折起,使得BD=a,则三棱锥D-ABC的体积为( ).     

用“展平”寻求解题途径

在一定条件下,空间图形可以通过平面旋转、表面展开等方法转变为平面图形,在转化过程中,空间图形的元素间的数量关系或位置关系,有的发生变化;有的没有发生变化。利用“展平法”可以寻求证题路线,简化证题过程。搞清转化中的变量和不变量是解这类问题的关键。例1 在空间四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,求证:AC⊥BD。分析把平面ABD绕BD旋转,使它和平面BCD重合,这时ABCD就转变为平面四边形,因为仍有AB=AD,CB=CD,故AC是BD     

掌握转化技能 提高解题能力

矛盾转化是辩证法的基本思想之一,而研究数学问题,是离不开这种思想的。立几教学中,空间线面位置关系的转化;空间图形向平面图形的转化;非基本形体向基本形体的转化;较复杂的立几问题向简单立几问题的转化等,都要运用     

基于初中数学核心概念及其思想方法的概念教学设计——“翻折与轴对称图形”的实践

一、教学选题背景 “翻折与轴对称图形”是上海教育出版社九年制义务教育数学课本七年级第一学期第十一章“图形的运动”第三节第一课时,教学内容属于直观几何与实验几何的过渡阶段.翻折运动是现实生活中广泛存在的一种基本运动,也是义务教育阶段数学课程中“空间与图形”领域的一个重要内容.它不仅是认识和描述物体运动前后的空间位置关系和探索图形运动性质的必要手段之一,而且也是解决现实世界中的具体问题、进行交流的重要工具.     

空间向量、夹角与距离

1．本单元重点、难点分析 向量是研究图形性质的有力工具,空间向量的引入使得对空间图形性质的研究代数化,体现了数形结合的思想．夹角和距离是对空间图形中点、线、面位置关系的定量描述,也是最主要的两大计算问题,用向量工具解决这两大计算问题显得直观简捷．空间向量也可以解决立体几何中的一些与“平行”或“垂直”有关的问题．     

立体几何中的折叠问题

<正>将平面图形沿其中一条或几条线段折起,使其成为空间图形,这类问题称之为平面图形折叠问题.折叠问题常常涉及的有线面关系、距离、体积和角度问题,下面举例分析.一、折叠后的线面关系问题例1将图1中的等腰直角三角形ABC沿斜边BC的中线折起得到空间四边形ABCD(如图2),则在空间四边形ABCD中,AD与