胡凱林
【摘要】本文分析2022年高考全國(guó)甲卷與全國(guó)乙卷4套數(shù)學(xué)試卷中的立體幾何試題,認(rèn)為試題整體上題型結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,考點(diǎn)覆蓋全面且突出主干知識(shí),難度適中兼具選拔價(jià)值與育人價(jià)值,文科卷與理科卷同題情況顯著,建議教師在備考教學(xué)中研究高考真題以把握教學(xué)方向,聚焦核心素養(yǎng)與能力培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)的本質(zhì),創(chuàng)設(shè)多樣化的情境讓學(xué)生舉一反三。
【關(guān)鍵詞】立體幾何 2022年高考 試題評(píng)析
【中圖分類號(hào)】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2023)14-0059-05
立體幾何是研究空間內(nèi)幾何圖形、位置關(guān)系及數(shù)量關(guān)系的一門數(shù)學(xué)分支,是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。立體幾何源于對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中圖形的抽象,聯(lián)系具體情境是立體幾何的特點(diǎn)之一。立體幾何考查學(xué)生對(duì)基本圖形性質(zhì)的理解、數(shù)學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)和數(shù)與形的轉(zhuǎn)換,考查學(xué)生的閱讀理解能力、信息整理能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、批判性思維能力等四項(xiàng)關(guān)鍵能力。學(xué)習(xí)立體幾何有利于提高學(xué)生的直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)抽象等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
2022年高考數(shù)學(xué)學(xué)科共有10套試卷,其中全國(guó)卷6套,地方卷4套。本文分析2022年高考全國(guó)甲卷、全國(guó)乙卷數(shù)學(xué)學(xué)科文科卷和理科卷4套試卷中的立體幾何試題,并對(duì)立體幾何的教學(xué)提出一些建議。
一、試題整體評(píng)析
(一)題型結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定
筆者分析2022年高考全國(guó)甲卷與全國(guó)乙卷4套數(shù)學(xué)試卷中的立體幾何試題發(fā)現(xiàn),試題結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,變化不大(如表1所示)。
從題型和分值來(lái)看,4套試卷基本相同,均包含若干道選擇題或(和)填空題,以及1道簡(jiǎn)答題,其中甲卷理科卷包含3道選擇題、1道填空題與1道解答題共計(jì)32分,約占試卷總分的21.33%,甲卷文科卷包含3道選擇題與1道解答題共計(jì)27分,約占試卷總分的18.00%,乙卷的理科卷與文科卷均包含2道選擇題與1道解答題,共計(jì)22分,約占試卷總分的14.67%。可見(jiàn),立體幾何試題分值相對(duì)穩(wěn)定且占比較大。
(二)突出主干知識(shí),覆蓋全面
根據(jù)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)對(duì)主干知識(shí)重點(diǎn)考查的要求,2022年高考全國(guó)甲卷與全國(guó)乙卷4套數(shù)學(xué)試卷的立體幾何試題在真實(shí)情境或數(shù)學(xué)問(wèn)題情境下,試題命制凸顯能力立意,突出主干知識(shí),考查關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)。4套試卷15道試題的幾何形狀常規(guī)中有創(chuàng)新,考查全面,其中以正方體、長(zhǎng)方體為背景的試題6道,以四棱柱為背景的試題2道,以三棱錐、四棱錐為背景的試題4道,以圓錐為背景的試題2道,以球體為背景的試題2道。
考點(diǎn)覆蓋全面,設(shè)計(jì)合理,主要涉及三個(gè)方面。一是空間位置關(guān)系,如點(diǎn)、線、面之間的平行或垂直關(guān)系的判定與證明;二是空間的量,包括二面角、線面角、線線角等角度的考查,也包括幾何體的表面積與體積、旋轉(zhuǎn)體展開(kāi)圖形的考查;三是其他知識(shí)在立體幾何中的應(yīng)用,主要有空間向量、解三角形、函數(shù)的最值、基本不等式等知識(shí)。
(三)難度適中,兼具選拔價(jià)值和育人價(jià)值
2022年高考全國(guó)甲卷與全國(guó)乙卷4套數(shù)學(xué)試卷的立體幾何試題以中等難度為主,既設(shè)置了考查基礎(chǔ)知識(shí)的試題,又設(shè)置了梯度鮮明可以調(diào)控試卷難度的試題,為高校選拔人才提供了區(qū)分度和信度。例如甲卷理科卷、文科卷第4題(文科卷、理科卷試題相同)通過(guò)三視圖考查學(xué)生對(duì)基本幾何圖形的理解,還原立體圖形并計(jì)算體積,難度較低;乙卷理科卷第9題和文科卷第12題(文科卷、理科卷試題相同但題號(hào)不同)對(duì)學(xué)生的思維水平和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有較高的要求,突出對(duì)學(xué)生的關(guān)鍵能力的考查。其他試題難度適中,圍繞數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),堅(jiān)持立德樹(shù)人,體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的價(jià)值。
(四)文理同題或?yàn)殒⒚妙}
筆者經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),考查立體幾何知識(shí)的選擇題和填空題中,全國(guó)甲卷中除理科卷第15題沒(méi)有出現(xiàn)在文科卷中,其他試題文科卷與理科卷完全相同,全國(guó)乙卷的文科卷和理科卷的選擇題也是完全相同;解答題中,全國(guó)甲卷理科卷和文科卷則是同題異構(gòu)的姊妹題,因?yàn)槲睦砜茖W(xué)生所學(xué)知識(shí)不同所以試題考查的側(cè)重點(diǎn)不同。另外,文科學(xué)生和理科學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難度不同,所以會(huì)有試題相同但是題號(hào)并不完全相同的情況。文理同題現(xiàn)象符合取消文理分科的實(shí)際,題號(hào)不同起到了調(diào)節(jié)整份試卷難度的作用。文理趨同是新高考的要求,傳遞了未來(lái)考查方向的信號(hào)。
二、命題導(dǎo)向與試題評(píng)析
立體幾何試題通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和關(guān)鍵能力,既考查主干知識(shí),又在知識(shí)交匯處命題,也對(duì)數(shù)學(xué)綜合知識(shí)進(jìn)行考查。2022年高考全國(guó)甲卷和全國(guó)乙卷4套數(shù)學(xué)試卷試題扎實(shí)穩(wěn)定,且穩(wěn)定中有變化創(chuàng)新,很好地從數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用高度對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力與素養(yǎng)進(jìn)行綜合考查。下面筆者結(jié)合具體試題展開(kāi)分析。
(一)設(shè)置真實(shí)情境,滲透五育并舉
立體幾何基本圖形來(lái)源于對(duì)生活中物體的抽象,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)立體幾何知識(shí)能發(fā)現(xiàn)并解決生活中的問(wèn)題,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)源于生活又服務(wù)于生活的特點(diǎn)。2022年高考全國(guó)甲卷數(shù)學(xué)文科卷第19題以綜合實(shí)踐活動(dòng)中制作包裝盒為背景,設(shè)置真實(shí)情境,不僅考查了學(xué)生的空間想象能力和計(jì)算能力,還滲透了勞動(dòng)教育,凸顯育人價(jià)值及教育導(dǎo)向作用。
例1(2022年全國(guó)甲卷文科第19題)小明同學(xué)參加綜合實(shí)踐活動(dòng),設(shè)計(jì)了一個(gè)封閉的包裝盒,包裝盒如圖1所示:底面ABCD是邊長(zhǎng)為8(單位:cm)的正方形,△EAB,△FBC,△GCD,△HDA均為正三角形,且它們所在的平面都與平面ABCD垂直。
(1)證明:EF//平面ABCD;
(2)求該包裝盒的容積(不計(jì)包裝盒材料的厚度)。
此題依托真實(shí)情境考查立體幾何知識(shí)。第一小問(wèn)要求證明線面平行,屬于常規(guī)問(wèn)題,解決的思路主要有兩種:一是在平面ABCD中尋找到一條直線與EF平行,二是證明EF所在的某一個(gè)平面與平面ABCD平行。學(xué)生需要根據(jù)直觀感受在這兩種思路里面找到一個(gè)簡(jiǎn)便快捷的方法。解答此問(wèn)對(duì)基本圖形的理解和空間想象能力有一定的要求。由已知給出的面面垂直可以發(fā)現(xiàn),分別過(guò)E、F作底面的垂線后,可以容易得到線線平行。第二小問(wèn)考查容積,即體積的大小,是文科試卷中常見(jiàn)的考點(diǎn)。本題的難點(diǎn)在于幾何圖形是正方體的切割體,在求解切割體的體積時(shí)通常使用切割法或補(bǔ)體法,考查學(xué)生在真實(shí)情境下使用基本解題模型去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
(二)追溯知識(shí)根源,探尋概念本質(zhì)
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:借助正方體和長(zhǎng)方體等基本圖形,認(rèn)識(shí)和理解空間點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系;借助正方體和長(zhǎng)方體等基本圖形,掌握空間中直線與直線、直線與平面、平面與平面的位置關(guān)系的分類及表示;通過(guò)直觀感知、操作確認(rèn),能夠歸納出直線與直線、直線與平面、平面與平面平行或垂直的判定定理及性質(zhì)定理,并能夠證明。因此,教材編排也按照從特殊到一般、從整體到局部、從具體到抽象的原則,符合認(rèn)識(shí)事物的發(fā)展規(guī)律,促使學(xué)生全面掌握知識(shí)發(fā)展變化,理解概念的本質(zhì)。2022年高考全國(guó)甲卷和全國(guó)乙卷4套數(shù)學(xué)試卷立體幾何試題大多以突出概念、通性通法的長(zhǎng)方體或正方體為載體,強(qiáng)調(diào)基本圖形,從知識(shí)根源出發(fā)深化理解空間點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系及空間數(shù)量關(guān)系。
例2(2022年全國(guó)甲卷理科第7題、文科第9題)在長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,已知B1D與平面ABCD和平面AA1B1B所成的角均為30°,則( )。
A.? AB=2AD
B.? AB與平面AB1C1D所成的角為30°
C.? ? AC=CB1
D.? B1D與平面BB1C1C所成的角為45°
例3(2022年全國(guó)乙卷,理科第7題、文科第9題)在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為AB,BC的中點(diǎn),則( )。
A.平面B1EF⊥平面BDD1
B.平面B1EF⊥平面A1BD
C.平面B1EF//平面A1AC
D.平面B1EF//平面A1C1D
兩道試題在長(zhǎng)方體和正方體等基本圖形中考查空間中平面與平面的位置關(guān)系、直線與平面所成角、兩點(diǎn)間距離等核心內(nèi)容。教師要注重引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注基本圖形的特征,在基本圖形中探尋基本概念和基本原理,強(qiáng)化知識(shí)本源,從而使學(xué)生更好地理解空間中的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系。
此外,例3問(wèn)題設(shè)計(jì)精心細(xì)致,四個(gè)選項(xiàng)圍繞平面B1EF展開(kāi)設(shè)問(wèn),多角度考查了空間位置關(guān)系,達(dá)到全面考查目的的同時(shí)避免了一道題變成四道題,減輕了學(xué)生的心理負(fù)擔(dān),節(jié)約考試用時(shí),讓學(xué)生能有時(shí)間充分展示數(shù)學(xué)能力。
(三)注重幾何關(guān)系,強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵能力
例4(2022年全國(guó)甲卷理科第9題、文科第10題)甲、乙兩個(gè)圓錐的母線長(zhǎng)相等,側(cè)面展開(kāi)圖的圓心角之和為2π,側(cè)面積分別為[s甲]和[s乙],體積分別為[v甲]和[v乙]。若[s甲s乙=2],則[v甲v乙=]( )。
A.[5]? B.[22]? C.[10]? D.[5104]
例5(2022年全國(guó)乙卷理科第9題、文科第12題)已知球O的半徑為1,四棱錐的頂點(diǎn)為O,底面的四個(gè)頂點(diǎn)均在球O的球面上,則當(dāng)該四棱錐的體積最大時(shí),其高為( )。
A.[13]? ?B.[12]? ?C.[33]? ?D.[22]
棱錐、圓錐、球體等基本幾何圖形也是高考中的??紙D形,這一類問(wèn)題往往注重考查幾何相互關(guān)系和數(shù)學(xué)綜合知識(shí),以中等題和難題為主。例4涉及兩個(gè)圓錐的幾何體關(guān)系和側(cè)面展開(kāi)圖這一圖形關(guān)系,例5涉及四棱錐和球兩個(gè)幾何體。例5對(duì)空間想象能力和邏輯推理能力要求比例4更高,難度更大,因此成了文科卷選擇題壓軸題。解答多面體和球的問(wèn)題要抓住球心這個(gè)核心要素,通過(guò)直觀想象,構(gòu)建幾何圖形,假設(shè)變量建立數(shù)學(xué)模型,利用導(dǎo)數(shù)或不等式進(jìn)行求解。求解過(guò)程難度較大,對(duì)學(xué)生的空間想象能力、邏輯推理能力和運(yùn)算求解能力等要求較高。
(四)改變命題模式,發(fā)展核心素養(yǎng)
例6(2022年全國(guó)甲卷理科第15題)從正方體的8個(gè)頂點(diǎn)中任選4個(gè),則這4個(gè)點(diǎn)在同一個(gè)平面的概率為? ? 。
例7(2022年全國(guó)甲卷理科第18題)在四棱錐P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,CD//AB,AD=DC=CB=1,AB=2,DP=[3]。
(1)證明:BD⊥PA;
(2)求PD與平面PAB所成的角的正弦值。
例8(2022年全國(guó)乙卷理科第18題)如圖4,四面體ABCD中,AD⊥CD,AD=CD,∠ADB=∠BDC,E為AC的中點(diǎn)。
(1)證明:平面BED⊥平面ACD;
(2)設(shè)AB=BD=2,∠ACB=60°,點(diǎn)F在BD上,當(dāng)△AFC的面積最小時(shí),求CF與平面ABD所成的角的正弦值。
《中國(guó)高考報(bào)告(2023)》指出,高考試題的命題范圍不受限于學(xué)生擁有多少知識(shí)或知識(shí)掌握的程度如何,突出主干知識(shí)和在知識(shí)的交匯處命題,考查學(xué)科素養(yǎng)和關(guān)鍵能力是未來(lái)命題的趨勢(shì)。例6以立體幾何體為載體,考查概率的知識(shí),以概率問(wèn)題促進(jìn)學(xué)生對(duì)正方體結(jié)構(gòu)特征的理解。例8第1小問(wèn)涉及全等三角形、等腰三角形,考查勾股定理、初高中銜接問(wèn)題,也有最值等知識(shí)的綜合應(yīng)用;第2小問(wèn)的問(wèn)題設(shè)置上有創(chuàng)新,改變了以往的命題邏輯聯(lián)系,打破模式化命題,從以往的求最值轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎钪登缶€面角,整道題注重?cái)?shù)學(xué)主干知識(shí)的互通理解,不局限知識(shí)多少及知識(shí)深淺,而是突出能力立意,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)。
例7和例8都是解答題,考點(diǎn)全面,注重知識(shí)的綜合運(yùn)用。兩道題的第1小問(wèn)均考查空間位置關(guān)系,第2小問(wèn)均考查直線與平面所成角的正弦值。試題對(duì)邏輯思維能力和計(jì)算能力也有較高的要求,利用空間向量求解有利于簡(jiǎn)化求解過(guò)程。
(五)借助數(shù)形結(jié)合,重視知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系
例9(2022年全國(guó)甲卷理科第4題、文科第4題)如圖5,網(wǎng)格紙上繪制的是一個(gè)多面體的三視圖,網(wǎng)格小正方形的邊長(zhǎng)為1,則該多面體的體積為( )。
A.8? ? B.12? ? C.16? ? D.20
著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說(shuō):“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休?!睌?shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)思維、思考角度、表征語(yǔ)言的相互轉(zhuǎn)化,有助于揭示問(wèn)題的本質(zhì),發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的途徑。在平面上繪制立體圖形,是常見(jiàn)的立體幾何作圖問(wèn)題。例9以三視圖為情境考查多面體的體積問(wèn)題,從三視圖轉(zhuǎn)化到平面直觀圖形,實(shí)際是數(shù)學(xué)圖形語(yǔ)言的相互轉(zhuǎn)化。數(shù)學(xué)語(yǔ)言包括數(shù)學(xué)圖形語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言和文字語(yǔ)言。重視數(shù)學(xué)幾種語(yǔ)言的內(nèi)在聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,強(qiáng)化對(duì)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的理解,有助于掌握空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征,培養(yǎng)空間想象能力,強(qiáng)化空間意識(shí),深化對(duì)性質(zhì)和定理的理解。
三、教學(xué)建議
(一)研究高考,把握方向
2023年是廣西向新高考過(guò)渡之年,教師需要認(rèn)真學(xué)習(xí)《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》及《課程標(biāo)準(zhǔn)》等綱領(lǐng)性讀本,研究對(duì)比新舊教材及新舊課程標(biāo)準(zhǔn)的異同,了解新課程、新教材改革及命題趨勢(shì),在教學(xué)中實(shí)踐新課程理念。例如《課程標(biāo)準(zhǔn)》保留了舊課程標(biāo)準(zhǔn)中的棱柱、棱錐、球的表面積公式和體積公式,增加了棱臺(tái)的表面積和體積的計(jì)算公式,并要求學(xué)生能運(yùn)用公式解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。以往高考針對(duì)空間距離問(wèn)題主要考查點(diǎn)到面的距離,常局限于傳統(tǒng)綜合法或者采用等體積求解?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》新增了空間向量法求距離,使命題范圍得以擴(kuò)大:不僅有點(diǎn)到面的距離,還有直線與平面的距離、兩平行平面的距離和較難求解的異面直線的距離。
除了學(xué)習(xí)以上讀本,教師還需要研究高考真題,尤其是近幾年的新高考真題,通過(guò)深入研究高考真題可以精準(zhǔn)把握高考重難點(diǎn)。首先高考真題規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn),從整卷來(lái)看覆蓋全面,重點(diǎn)突出。其次,為平穩(wěn)過(guò)渡,近年高考會(huì)逐步滲透新高考命題理念,如例1(2022年全國(guó)甲卷理科第19題)命題新穎,體現(xiàn)新高考命題理念。本題以正方體的切割體為圖形載體,素材新穎,考查考生在生活情境中使用基本解題模型分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此,在高考備考中,教師應(yīng)深入研究高考,這樣才能有的放矢,把握備考方向,提高備考效率。
(二)回歸本質(zhì),深度學(xué)習(xí)
立體幾何涉及的元素較多,元素之間的關(guān)系復(fù)雜,既有位置關(guān)系又有數(shù)量關(guān)系。2022年高考全國(guó)甲卷和全國(guó)乙卷4套數(shù)學(xué)試卷的立體幾何試題多以長(zhǎng)方體、正方體、棱錐、棱柱、圓錐、球等學(xué)生熟悉且能體現(xiàn)空間位置關(guān)系的簡(jiǎn)單的常見(jiàn)的幾何體為載體。因此,立體幾何教學(xué)要回歸本質(zhì),關(guān)注簡(jiǎn)單的基本圖形,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本概念、定義、定理、性質(zhì)、判定的理解。長(zhǎng)方體是最基本、最簡(jiǎn)單的立體圖形,蘊(yùn)含立體幾何最簡(jiǎn)要最本質(zhì)的知識(shí),《課程標(biāo)準(zhǔn)》多次提到借助長(zhǎng)方體來(lái)研究立體幾何。在教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從長(zhǎng)方體出發(fā)梳理立體幾何知識(shí)體系,形成解決問(wèn)題的基本思維模式,回歸本質(zhì),基于能力立意,總結(jié)通性通法,靈活運(yùn)用,舉一反三,從基本圖形逐步上升到變式圖形,再躍遷到綜合圖形。
《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》對(duì)高考試題提出了綜合性和創(chuàng)新性的要求。教師應(yīng)基于大單元視角,構(gòu)建整體單元教學(xué)模式,按照“課程—章節(jié)—單元—課時(shí)”來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在平時(shí)教學(xué)中,教師要精心選擇例題,不僅關(guān)注知識(shí)、模塊和學(xué)科之間的聯(lián)系,例題設(shè)問(wèn)方式和呈現(xiàn)形式還要力求新穎,能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考;同時(shí),教師要改變過(guò)去碎片化的教學(xué),設(shè)計(jì)一些具有開(kāi)放性、探究性、綜合性的主題研究活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考,讓學(xué)生成為課堂的主角,積極創(chuàng)設(shè)師生、生生互動(dòng)和討論的平臺(tái),提高學(xué)生的計(jì)算能力、邏輯思維能力、分析解決問(wèn)題能力等,提升學(xué)科素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”轉(zhuǎn)變,服務(wù)“雙減”目標(biāo)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。
(三)關(guān)注情境,立德樹(shù)人
《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》指出,問(wèn)題情境是考查數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體,高考試題呈現(xiàn)“無(wú)情境,不成題”的特征,情境是“核心價(jià)值金線”和“能力素養(yǎng)銀線”的重要串聯(lián)線。教學(xué)中,教師應(yīng)設(shè)置以實(shí)際生活中的真實(shí)情境和學(xué)習(xí)探索中的復(fù)雜情境為載體的新穎試題,引導(dǎo)學(xué)生在運(yùn)用知識(shí)和技能解決問(wèn)題的同時(shí),總結(jié)分析解決問(wèn)題的過(guò)程,如如何從情境中有效提取信息、數(shù)學(xué)模型的選擇與建立、求解過(guò)程用到的方法技巧等,從而形成解題技能,能夠類比遷移模型提升創(chuàng)新能力,解決新情境中的問(wèn)題。
問(wèn)題情境主要有數(shù)學(xué)與生活、數(shù)學(xué)與科技、數(shù)學(xué)與人文藝術(shù)和數(shù)學(xué)史等類型,在表述上有附加型(文化要素僅以插圖、語(yǔ)言等形式添加在試題中,刪除后不會(huì)對(duì)試題本身造成影響)、單純背景型(以情境引出數(shù)學(xué)問(wèn)題,往往是利用中華傳統(tǒng)文化創(chuàng)設(shè)試題情境,試題末會(huì)給出解釋或翻譯,對(duì)學(xué)生處理信息的能力要求不高,把情境刪除對(duì)試題無(wú)影響)、信息混合型(情境中包含重要解題信息,對(duì)學(xué)生處理信息的能力要求較高,學(xué)生需要仔細(xì)閱讀,提取有用信息,并將問(wèn)題數(shù)學(xué)化,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行解題,此類問(wèn)題大多數(shù)是真實(shí)情境,多與社會(huì)熱點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān),數(shù)據(jù)一般為公開(kāi)可查的權(quán)威數(shù)據(jù))等類型。立體幾何與社會(huì)生活息息相關(guān),因此多以各類情境為載體,題面新穎,重點(diǎn)考查幾何體的表面積、體積以及空間角度與距離等問(wèn)題。在備考中,教師要重點(diǎn)關(guān)注中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中與立體幾何有關(guān)的內(nèi)容,特別是《周髀算經(jīng)》《九章算術(shù)》等優(yōu)秀經(jīng)典著作中與土建、測(cè)量、天文等有關(guān)的篇目。重視立體幾何的德育功能,利用社會(huì)熱點(diǎn)、國(guó)家重大發(fā)展成就等情境和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化情境,激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和民族自豪感,彰顯數(shù)學(xué)學(xué)科的育人功能,落實(shí)五育并舉,實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人根本任務(wù)。
(四)聚焦核心素養(yǎng),突出能力
《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》把高考考查內(nèi)容凝練為“核心價(jià)值”“學(xué)科素養(yǎng)”“關(guān)鍵能力”“必備知識(shí)”等四個(gè)層面,在必備知識(shí)基礎(chǔ)上,以核心價(jià)值為導(dǎo)向,加大力度考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和關(guān)鍵能力。教師在立體幾何教學(xué)中應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力,在解題過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生信息處理能力和批判性思維能力,在書(shū)寫(xiě)解答中鍛煉學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力。學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中要注重反思總結(jié),減少機(jī)械重復(fù)刷題,歸納解題模型,淡化解題技巧,優(yōu)化解答過(guò)程。
立體幾何是數(shù)學(xué)主干知識(shí),學(xué)習(xí)立體幾何對(duì)邏輯推理、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中不可缺少的一部分,也是高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容。2023年高考立體幾何試題或?qū)⒀永m(xù)2022年命題方向,繼續(xù)聚焦核心素養(yǎng),關(guān)注情境,突出能力,為選拔人才和育人發(fā)揮應(yīng)有的功能。
參考文獻(xiàn)
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注:本文系南寧市教育科學(xué)“強(qiáng)基計(jì)劃拔尖人才培養(yǎng)”專項(xiàng)課題“基于合作學(xué)習(xí)理念的文科拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑研究”(2021QJ009)、南寧市教育科學(xué)“強(qiáng)基計(jì)劃拔尖人才培養(yǎng)”專項(xiàng)課題“強(qiáng)基計(jì)劃背景下培養(yǎng)高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽拔尖創(chuàng)新人才的實(shí)踐研究”(2021QJ002)的研究成果。
(責(zé)編 劉小瑗)