立体几何是高中数学的主干知识之一。2017版课标明确了对空间想象能力的能力要求为:能根据图象作出正确的图形,根据图形想象出直观形象;能对图形进行分解、组合;会运用图形与图表等手段形象地揭示问题的本质。新课标还强调数学课的命题,在考查基础知识的基础上,注重对数学能力的考查,展现数学的科学价值和人文价值,同时兼顾试题的基础性,综合性和应用型,重视试题的层次性,努力实现全面考查综合数学素养的要求。空间几何体的截面问题也越来越经常出现在高考的命题中。但现在大部分学校使用的人教版A中关于截面的内容很少,如何上好有关截面问题的课,提升学生对空间几何的探索能力,就成为一线教师头疼的一个难题。
一.具象展示,直观感受
例1:用一个平面去截正方体,截面的形状可能有几种?
准备:1.让学生准备好若干个正方形蜡块。
2.请学生小组讨论,确定要截的线,再实际操作。
3.学生自行画出正方体模型,并在模型中画出所操作的截面
4.教师收集学生所截出的截面,并展示出来
教师展示截面后,
提出问题一:若截面为三角形,可能出现几类不同三角形?若为四边形呢?
进一步探讨:有没有可能出现七边形?
讨论后,用几何画板展示一个平面截正方形可能出现的六大类情况
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学生亲历观察,猜想再到证明,有利于培养学生发现问题,提出问题,解决问题的能力。
二.平行性质应用,提升空间想象能力
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分析:1.请学生回顾面面平行的的性质
2.学生分组讨论正方形截面与此长方体的交线与EF的位置关系
解析:(1)交线围成的正方形EHGF如图:
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总结:本题解题的关键在于运用面面平行性质的活用 ,确定和底面的交线。
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即可求解.
总结:本题的关键在于在原三棱柱上补一个一模一样的三棱柱,称之为补形法,这种方法适用于所给的多面体“不够用”的情况。
四.确定思维导向,提升数学素养
例4:(2018年1卷理12)已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面所成的角都相等,则截此正方体所得截面面积的最大值为
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分析:首先利用正方体的棱是3组每组有互相平行的4条棱,所以与12条棱所成角相等,只需与从同一个顶点出发的三条棱所成角相等即可,从而判断出面的位置,截正方体所得的截面为一个正六边形,且边长是面的对角线的一半,应用面积公式求得结果.
解析:根据相互平行的直线与平面所成的角是相等的,所以在正方体中
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总结:该题考查的是有关平面被正方体所截得的截面多边形的面积问题,首要任务是需要先确定截面的位置,之后需要从题的条件中找寻相关的字眼,从而得到其为过六条棱的中点的正六边形,利用六边形的面积的求法,应用相关的公式求得结果.
空间几何体的截面教学中,应注重对思想内涵的渗透和对题型的总结,以及操作程序的强化。让学生对图形有直观的想象,提升学生运用知识解决问题的能力,把握数学知识的本质,感悟数学思想,积累思维经验,形成和发展学生的数学核心素养。