高考中立体几何出题思路的改变

发表时间:2021/7/13   来源:《中国教师》2021年8期   作者:康灵
[导读] 山东新高考中立体几何考查的侧重点的转移,既注重空间图形的位置关系
        康灵
        山东省济南第三中学  (山东 济南  250000)

        摘  要   山东新高考中立体几何考查的侧重点的转移,既注重空间图形的位置关系,也注重向量这一数学工具的应用。既检验学生了学生的空间想象能力,又借助向量考查学生的计算.两者的结合,考查了学生综合应用知识的能力
关键词   直观想象和数学运算的核心素养 几何和代数的的结合
引  言   高考中的数学知识点的考查出题思路并非一成不变,面对经济、科技的迅猛发展和社会生活的深刻变化,还是会有较大幅度的变化.题目考查逐渐有灵活 度,更注重和实际生活的结合,表现在立体几何的考查上,则是几何与代数的 相结合。体现了数学是一种工具,是解决实际问题的工具。
        正文   
   2013年的数学课程标准进行了修订,提出普通高中的培养目标是进一步提升学生的综合素质,着力发展学生的核心素养。在之后的修订中逐步提高核心素养的地位.直观想象是六个核心素养之一,其中包括学生借助空间形式认识事物的位置关系、形态变化和运动规律,这一素养主要通过立体几何的学习进行培养.立体几何是培养学生的空间想象能力最好的载体.
                        而随着空间向量引入到教材中,运用向量法来解决立体几何的问题,可以将几何问题代数化,降低了难度,减轻了学生的负担,例如求异面直线所成的角,传统的做法是平移两条直线交于一点,然后用三角函数(如余弦定理)来解决。对于平移到什么位置最合理是一个难点,而用两个向量的夹角公式,则使问题转化为代数形式进行计算,简化了解题过程。特别是对找二面角的平面角和直线与平面所成的角这种问题,对于空间感并不是很强的学生来说是难点,而应用了向量,借助法向量,不用确定平面角的位置,建立直角坐标系,直接应用向量的夹角公式,进行代数运算就可以了,难度大大的降低了。点线面间的距离,线线垂直,线面垂直以及线面平行等都可以应用向量的知识进行解决.这种思路,凸显了向量这一数学工具的优越性,向量是沟通了几何和代数的桥梁,
                但向量法需要建立空间直角坐标系,所以在高考题中给出的题目,一般会有较多的垂直关系,方便学生建立直角坐标系. 这样出题就会受到限制,是题目有一定的局限性,灵活度不够。随着新高考的推进,立体几何题的灵活性逐步加大.立体几何是研究现实世界中物体的形状、大小与位置关系。本单元的学习,可以帮助学生以长方体为载体,认识和理解空间点、直线、平面的位置关系;用数学语言表述有关平行、垂直的性质与判定,并对某些结论进行论证;了解一些简单几何体的表面积与体积的计算方;运用直观感知、操作确认、推理论证、度量计算等认识和探索空间图形的性质,建立空间观念。
                借助法向量证明平行和垂直以及求角,弱化了空间图形之间的关系,降低了立体几何的难度,但同时也弱化了空间想象能力。与直观想象这一核心素养的要求相背离。因而应该找到两者的结合点。如何找到两者的结合点呢?
(一)在立体几何中加入动态问题,注重在动态变化中进行空间想象能力的考查.
        例如:《数学必修二》第145页中的第15题,就出现了动态问题。


                透明塑料制成的长方体容器ABCD-A1B1C1D1内灌进一些水,固定容器底面一边BC于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面五个命题:(1)有水的部分始终呈棱柱形;(2)没有水的部分始终呈棱柱形;(3)水面EFGH所在四边形的面积为定值(4)棱A1D1始终与水面所在平面平行;其中正确的命题有____________,为什么?这种题目创新性增大,当然题目的难度也增加了.
        (二)条件开放:
           若四面体各棱的长是1或是2,且该四面体的棱长不全相等,则其体积可能的值有哪些?
条件的开放性,增大了题目的难度,需要学生对各种情况进行分类.培养了学生的学科素养,提高了其空间想象能力和逻辑推理的能力,提高了综合素质。
        (三)图形的不完整,更需要学生的空间想象能力。
已知直三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为2,AB垂直BC,AB=BC=2,过AB、BB1 的中点E、F,做平面与平面AA1CC1垂直,则所截截面的周长为多少?
                这道题是一道填空题,所以没有和向量相结合,单纯的考了截面的问题。要根据立体几何中的基本事实、定理画出对应的平面,然后进行求解。在立体几何中对三棱柱补成长方体对问题的解决也有较大帮助。大题中可以将截面与向量相结合。截面一直是立体几何中的难点问题。太过抽象,需要学生综合应用知识的能力。过去因为重点考察向量法,因而截面的问题很少涉及。现在向量法已不能满足高考出题的要求,因而两者需要结合一下,首先要通过空间想象能力作出相应的截面,然后建立坐标系.
                经典问题给出新的情境 ,妙在设计的思维点上。这就增加了题目的灵活性,立体几何如果重点放在向量法上,就会让题目相对的固定,思维有一定的固化型.不用找到平面,就忽视了空间的位置关系.因而只有将几何和代数结合才更有利综合能力的培养. 新的时代,需要的是有创新的人才。创新需要在学习的过程中不断培养。高中是学生学习基础知识的关键时期,一定要培养学生的综合能力,对难点不应一概的回避,有利于推进核心素养的落实.
                新高考考查突出数学知识的实际应用,需要学生掌握进一步学习所需要的数学知识、技能、思想和方法;还要求提升学生的数学素养,引导学生会用数学眼光观察世界,会用数学思维思考世界,会用数学语言表达世界.高中的数学,不应该只有枯燥的公式和定理,还要与学生实际生活相结合,在应用中学习数学,才会调动学生学习的积极性,并进行自主探究、动手实践,这样才能更好的学习数学. 理解数学的学科素养,有利于在教学中不断的落实。抓住高考的新动向,把时间和精力用在考点上,取得事半功倍的效果.
                                                
参考文献
1.《数学课程标准》
2.《高中数学课程标准修订了什么》作者 简婧娴  《中学数学杂志(高中版)》 2017年第05期  
3. 《向量法解高考立体几何试题》 《中学数学杂志》(高中)2002年第3期  第40页山东临沂第一中学  孔凡瑜






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