林丹蘭
【摘要】通過(guò)對(duì)近五年高考數(shù)學(xué)題的分析,可以發(fā)現(xiàn)有關(guān)三視圖與直觀(guān)圖的考查側(cè)重于將該知識(shí)點(diǎn)與立體幾何結(jié)合起來(lái),進(jìn)行數(shù)學(xué)綜合能力的考查,出題的形式也延伸至填空題和大題.隨著新課改的發(fā)展,高考數(shù)學(xué)的命題也將更加靈活,能力的要求也將更加關(guān)注學(xué)生的發(fā)展,但對(duì)三視圖與直觀(guān)圖的考查始終離不開(kāi)以下幾個(gè)基本點(diǎn):對(duì)三視圖的判斷和學(xué)生空間想象能力的考查、結(jié)合實(shí)際情境,考查對(duì)三視圖和直觀(guān)圖知識(shí)的應(yīng)用能力以及相應(yīng)的計(jì)算能力.
【關(guān)鍵詞】高考試題;三視圖與直觀(guān)圖;考查分析
數(shù)學(xué)本就是一門(mén)具有邏輯性和抽象性的學(xué)科,而立體幾何的增加,又使得數(shù)學(xué)加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生空間想象和思維能力的鍛煉與提升.三視圖和直觀(guān)圖在新課改過(guò)后,成為近年來(lái)高考命題的寵兒,對(duì)這一部分內(nèi)容考查的形式和深度也在逐年增加,因此,結(jié)合高考試題,對(duì)其相關(guān)知識(shí)的考查進(jìn)行分析,以指導(dǎo)平日的教學(xué)工作,促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展具有重要意義.
三視圖與直觀(guān)圖自納入高考考查范圍以來(lái),幾乎年年都能在試卷中見(jiàn)到其相關(guān)試題.初期偏向于對(duì)三視圖概念的考查和運(yùn)用,現(xiàn)在則復(fù)雜化,注重與其他數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)合,變換更多的形式與出題點(diǎn).通過(guò)對(duì)近幾年高考試題的分析,可以看到,雖然出題形式越來(lái)越靈活,切入點(diǎn)也越來(lái)越多變,但是對(duì)三視圖和直觀(guān)圖的考查始終圍繞幾個(gè)基本點(diǎn):對(duì)三視圖的判斷和學(xué)生空間想象能力的考查、結(jié)合實(shí)際情境,考查對(duì)三視圖和直觀(guān)圖知識(shí)的應(yīng)用能力以及相應(yīng)的計(jì)算能力.
一、以幾何體為載體,考查學(xué)生的三視圖的識(shí)圖能力
以幾何體為載體,要求學(xué)生辨別正確的三視圖,這一考查形式是比較簡(jiǎn)單的,也是在將三視圖納入高考考查范圍時(shí)較??疾榈?,近年來(lái)這種直接的考查方法比較少見(jiàn),但是立體幾何的學(xué)習(xí),第一步就是要會(huì)看圖、能識(shí)圖,具有一定的空間想象能力,也就是說(shuō)不論出題的形式如何變化,始終都要考查到這一點(diǎn).就典型的直接考查三視圖的識(shí)圖的,在全國(guó)卷中比較近的,就是2011年的選擇題第六題.
例1 (2011·全國(guó)卷)在一個(gè)幾何體中,相應(yīng)的正視圖和俯視圖如下圖所示,則相應(yīng)的側(cè)視圖可以為( ).
這種出題方式主要就是考查學(xué)生對(duì)三視圖的定義是否有個(gè)全面的理解與把握,然后在此基礎(chǔ)上根據(jù)條件識(shí)圖的能力.其中,三視圖中虛實(shí)線(xiàn)的判斷問(wèn)題是學(xué)生在做題中的一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn).本題也通過(guò)選項(xiàng)的設(shè)置對(duì)學(xué)生容易失誤的點(diǎn)進(jìn)行考查.三視圖與直觀(guān)圖的定義以及這些簡(jiǎn)單立體幾何的識(shí)圖是三視圖學(xué)習(xí)中最基礎(chǔ)的一部分,雖然需要學(xué)生有一定的空間想象能力,但考查形式較為簡(jiǎn)單,在以后的命題發(fā)展趨勢(shì)中,這種題會(huì)不受青睞,但也由于其基礎(chǔ)性,仍舊要作為學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn).
二、以生活實(shí)景為載體,考查學(xué)生對(duì)三視圖和直觀(guān)圖知識(shí)的應(yīng)用能力
教師教的最終目的并不是為了讓學(xué)生能夠在高考中取得一個(gè)好成績(jī),而是希望學(xué)生學(xué)以致用,高考只能是作為檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果以及督促學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)有力手段.因此,高考命題要結(jié)合社會(huì)以及教育的本質(zhì)出發(fā),數(shù)學(xué)命題近年來(lái)也逐漸地遵循這一原則.對(duì)三視圖的考查也逐漸地趨向于學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,典型的例題如2015年全國(guó)卷的第六題.
例2 (2015·全國(guó)卷)《九章算術(shù)》是我國(guó)古代內(nèi)容極為豐富的數(shù)學(xué)名著,書(shū)中有如下問(wèn)題:“今有委米依垣內(nèi)角,下周八尺,高五尺,問(wèn):積及為米幾何?”其意思為:“在屋內(nèi)墻角處堆放米,米堆為一個(gè)圓錐的四分之一,米堆底部的弧長(zhǎng)為8尺,米堆的高為5尺,問(wèn)米堆的體積和堆放的米各為多少?”已知一斛米的體積約為1.62立方尺,圓周率約為3,估算出堆放的米約有多少斛?
A.14斛
B.22斛
C.36斛
D.66斛
這道題以古代的一個(gè)生活實(shí)景為依托,主要考查學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力,即三視圖的有關(guān)知識(shí),解決生活中的相關(guān)問(wèn)題.首先要求學(xué)生將實(shí)物轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)圖形,考查了學(xué)生三視圖的畫(huà)圖能力;其次又有簡(jiǎn)單的計(jì)算,考查學(xué)生的計(jì)算能力.此外,在這道題中,又給了學(xué)生一個(gè)新的概念:斛.這是數(shù)學(xué)應(yīng)用題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的,考查了學(xué)生的理解能力.但是只要學(xué)生認(rèn)真分析題意,畫(huà)出正確的三視圖,這個(gè)問(wèn)題就很好解決了.這種題型不僅能夠很好的考查學(xué)生對(duì)立體幾何相關(guān)概念的理解,還能夠通過(guò)做題讓學(xué)生充分感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)或者說(shuō)三視圖、直觀(guān)圖學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,同時(shí)也豐富了高考命題的形式,新課改也注重對(duì)學(xué)生的發(fā)展,要求學(xué)生學(xué)以致用,因此,這種命題形式在今后的高考命題中還很有可能出現(xiàn).
三、結(jié)合相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),考查三視圖的畫(huà)圖能力
結(jié)合其他的數(shù)學(xué)知識(shí),根據(jù)要求畫(huà)出三視圖中的任意一個(gè)也是高考考查的一個(gè)重點(diǎn).當(dāng)然這也是三視圖與直觀(guān)圖的一個(gè)基本題型,在2013年的高考中就出現(xiàn)過(guò).
例3 (2013·全國(guó)卷)一個(gè)四面體的頂點(diǎn)在空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,0),(0,0,0)畫(huà)該四面體三視圖中的正視圖時(shí),以zOx平面為投影面,則得到正視圖可以為( ).
本題與空間直角坐標(biāo)系相結(jié)合,要求學(xué)生根據(jù)條件畫(huà)出圖形首先考查了學(xué)生的邏輯思維能力以及三視圖的畫(huà)圖能力,要求學(xué)生觀(guān)察得出正視圖則又檢驗(yàn)了學(xué)生的圖形閱讀即識(shí)圖能力.這道題與空間直角坐標(biāo)系很好的融合,加大了本題的難度,也是三視圖此后出題的一個(gè)趨勢(shì).
四、與立體幾何相結(jié)合,考查學(xué)生的相關(guān)計(jì)算能力
三視圖與立體幾何相結(jié)合命題,考查學(xué)生的空間思維能力、計(jì)算能力是現(xiàn)今數(shù)學(xué)高考出題的一個(gè)熱點(diǎn).通過(guò)對(duì)2013到2017年數(shù)學(xué)高考試題的分析,不難發(fā)現(xiàn),近五年對(duì)三視圖和直觀(guān)圖的考查都涉及了計(jì)算,并且所占分值都不小.雖然出題形式仍舊以選擇題為主,但也出現(xiàn)在了填空題甚至大題中.就這一部分的考查最近的有2016年的高考試題第7題.
例4 (2016·全國(guó)卷)如圖所示,某幾何體的三視圖是三個(gè)半徑相等的圓及每個(gè)圓中兩條相互垂直的半徑,若該幾何體的體積是28π3,則它的表面積是( ).
A.17π
B.18π
C.20π
D.28π
本題首先考查的是學(xué)生的三視圖還原的能力,要求學(xué)生能夠根據(jù)題意判斷出來(lái)該幾何體為球體,球體是三視圖學(xué)習(xí)中經(jīng)常接觸到的,第一步較為簡(jiǎn)單;然后計(jì)算球體的表面積,則是考查學(xué)生的公式記憶以及計(jì)算能力,該題雖然考查的都是基礎(chǔ)知識(shí),但與立體幾何的計(jì)算結(jié)合到一起,增加了一定的難度.
例5 (2017·全國(guó)卷)如圖所示,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)為1,然后用粗實(shí)線(xiàn)畫(huà)出某幾何體的三視圖,并表明該幾何體由一平面將一圓柱截去一部分后所得,求該幾何體的體積( ).
A.90πB.63π
C.42πD.36π
這道題延續(xù)了前兩年對(duì)三視圖的考查點(diǎn)和考查風(fēng)格,首先要求學(xué)生能夠補(bǔ)全三視圖,然后計(jì)算該立體幾何的體積.但它又較以往有難度,區(qū)別在于該題的立體幾何不再是學(xué)生常見(jiàn)的,教材上就有的,不僅考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),還考查學(xué)生的發(fā)散思維和邏輯思維能力,要求學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)把握的基礎(chǔ)上做到舉一反三,觸類(lèi)旁通.同時(shí)在立體幾何的計(jì)算問(wèn)題上,也加大難度,主要考查學(xué)生不規(guī)則立體幾何的計(jì)算.
近五年三視圖與直觀(guān)圖考查點(diǎn)基本上都有計(jì)算和讀圖能力的考查,這種題型的設(shè)計(jì)與考查點(diǎn)的組合,不僅僅考查了學(xué)生的算術(shù)能力,還要求學(xué)生有解題的耐心和信心,也就是有良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和行為.這種題型涉及的深度較之前有所提高,考查范圍更全面,對(duì)學(xué)生在知識(shí)理解之外的能力也比較注重,符合新課改對(duì)學(xué)生發(fā)展和學(xué)習(xí)的要求,在以后的高考試題中仍然會(huì)占有一席之地.
總之,三視圖與直觀(guān)圖的考查已經(jīng)不僅僅局限于定義的分析和簡(jiǎn)單的識(shí)圖能力上,結(jié)合近幾年的高考試題分析,我們可以發(fā)現(xiàn)對(duì)三視圖的考查已經(jīng)逐漸的復(fù)雜化,但是萬(wàn)變不離其宗,因此,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和練習(xí)仍然是教師需要做好的一個(gè)工作.
【參考文獻(xiàn)】
[1]魏金奎.高考命題交匯點(diǎn)的新寵——三視圖與直觀(guān)圖[J].試題研究,2011(4):33-35.
[2]鐘文強(qiáng).高考試題中立體幾何的命題分析與思考——以2016年新課標(biāo)文科數(shù)學(xué)全國(guó)卷為例[J].高中數(shù)學(xué)教與學(xué),2016(22):28-31.