胡浩 馬林
[摘 要] 從2016年開始,安徽等省份將采用全國卷進(jìn)行高考. 全國高考卷與分省高考卷有什么異同?如何適應(yīng)全國卷高考?如何開展2016年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)?本文從立體幾何模塊展開具體論述,并提出2016年立體幾何的備考建議.
[關(guān)鍵詞] 全國卷;立體幾何;試題分析;備考建議
立體幾何是高中數(shù)學(xué)的主干知識.課程標(biāo)準(zhǔn)下的高中數(shù)學(xué)教材螺旋式地安排了兩部分內(nèi)容:《數(shù)學(xué)2》(必修);《數(shù)學(xué)》(選修2-1). “空間幾何體”、“點、直線、平面之間的位置關(guān)系”、“空間直角坐標(biāo)系”和“空間向量與立體幾何”作為高考必考內(nèi)容,在歷年的試卷中已成保留“節(jié)目”. 筆者以2013-2015年新課標(biāo)全國高考數(shù)學(xué)卷(理科)為例,分析立體幾何試題的命題特點與規(guī)律,并提出幾點備考對策,供各位同仁高三復(fù)習(xí)參考.
新課標(biāo)全國卷立體幾何試題歸納
縱觀2013—2015年新課標(biāo)全國高考數(shù)學(xué)卷,從年份、卷號、題號、分值、問題的載體、考查的知識點與方法等幾個方面,制成下面的表格(見表1),從中可以透視近三年立體幾何的命題視角和考查方向.
新課標(biāo)全國卷立體幾何試題分析
?搖?搖從2013—2015年新課標(biāo)全國高考數(shù)學(xué)卷匯總表可以看出,立體幾何注重能力考查,題型題序相對穩(wěn)定.一般命制兩個選擇題,一個解答題,合計22分. 選擇題一易一難,難易相間;解答題一般在18或19題的位置,屬容易題或中檔題,難度不大. 下面從命題立意、考查重點等技術(shù)層面分析近三年立體幾何高考題.
1. 創(chuàng)設(shè)實際情境,考查數(shù)學(xué)應(yīng)用
高考中考查應(yīng)用題已成為常態(tài).創(chuàng)設(shè)一個實際情境,考查學(xué)生閱讀審題和數(shù)學(xué)建模的能力,呈現(xiàn)“數(shù)學(xué)來源于實際”的課程理念. 這類題題號靠前,承載的幾何體較簡單,難度適中偏易,學(xué)生容易得分.
例1 (2013年Ⅰ卷題6)有一個水平放置的透明無蓋的正方體容器,容器高8 cm,將一個球放在容器口,再向容器內(nèi)注水,當(dāng)球面恰好接觸水面時測得水深為6 cm,如果不計容器的厚度,則球的體積為( )
【試題分析】 立體幾何應(yīng)用問題在近三年中均在第6題中考查不是偶然的巧合,反映出命題者的立意:考查數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用,但又不想增加試題的難度,保持該型題難度的相對穩(wěn)定中等略偏下,要求學(xué)生有較強的數(shù)據(jù)處理能力和運算求解能力. 另外,2015年Ⅰ卷考題6(例2)滲透了數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)史,這是全國高考數(shù)學(xué)命題的新動向,值得我們關(guān)注!
2. 堅持通性通法,考查主干知識
所謂通性通法,是指具有某些規(guī)律性和普遍意義的常規(guī)解題模式和常用的數(shù)學(xué)思想方法. 全國高考數(shù)學(xué)命題的基本原則是淡化特殊技巧,注重通性通法,強調(diào)對具有普遍意義的方法和相關(guān)知識的考查. 通性通法不僅能全面透視出立體幾何的本質(zhì)與內(nèi)涵,而且對全國考生來講背景也是公平的. 立體幾何中的核心概念、主干知識、常規(guī)思想方法是常考并力求創(chuàng)新.
圖3?搖?搖
【試題分析】 用幾何法或向量法求空間角:異面直線所成角、線面角、二面角,證明線面平行或垂直、面面平行或垂直,求幾何體的體積等都是全國高考立體幾何的“??汀?,命題者的意圖在于用主干知識挑大梁,但在知識點的分布上力求均衡,即:線面平行或垂直只考其一,空間角只考其一,且都是“一拖二”型,一題證明推理,一題計算求空間角或體積.
3. 揭示邏輯關(guān)系,考查推理能力
數(shù)學(xué)能力的核心是邏輯思維能力,突出考查的是理性思維,而思想的過程是靠邏輯推理來完成的,因而推理論證能力是高考考查的著力點. 說一個命題為假,只需要舉出一個反例;判斷一個命題為真命題,必須給出證明過程,這是進(jìn)行邏輯推理的基本范式. 在推理過程中,要求理由充分、層次清楚、書寫規(guī)范. 清晰而規(guī)范的解題思路來自對立體幾何相關(guān)定義、定理、公理的準(zhǔn)確理解和靈活應(yīng)用.
例6 (2013年Ⅱ卷題4)已知m,n為異面直線,m⊥平面α,n⊥平面β. 直線l滿足l⊥m,l⊥n,l?埭α,l?埭β,則( )
A. α∥β且l∥α
B. α⊥β且l⊥β
C. α與β相交,且交線垂直于l?搖
D. α與β相交,且交線平行于l
例7 (2013年Ⅰ卷題18)如圖4,三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.
(1)證明:AB⊥A1C;
(2)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB,求直線A1C與平面BB1C1C所成角的正弦值.
【試題分析】 全國高考對推理能力的考查是客觀題和主觀題雙管齊下,考查的對象是立體幾何中的主干知識——空間中點、線、面的位置關(guān)系. 必須要指出的是2015年Ⅱ卷題19,要求畫出兩個相交平面的交線,此類題在消失多年后又“卷土重來”,絕非只是命題者的一時興起,它與人民教育出版社章建躍博士“作圖是立體幾何學(xué)習(xí)的第一大事”的理念遙相呼應(yīng),這個變化也值得關(guān)注!
4. 重視動態(tài)問題,考查探究能力
運動、變化是幾何的重要特征之一,在運動、變化中探究幾何性質(zhì),在變化中尋求規(guī)律,在變中探究不變,在動中探索不動,是對學(xué)生高層次思維能力的考查. 這類問題常在解答題中出現(xiàn),但也有年份在客觀題中出現(xiàn).?搖
例10 (2015年Ⅱ卷題9)已知A,B是球O的球面上的兩點,∠AOB=90°,C為該球面上的動點.若三棱錐O-ABC體積的最大值為36,則球O的表面積為
( )
A. 36π B. 64π?搖
C. 144π?搖?搖?搖?搖?搖 D. 256π
【試題分析】 解決立體幾何中的“動態(tài)問題”,關(guān)鍵是要引導(dǎo)學(xué)生探究圖形運動過程中的“不變量”,抓住它,問題就能得到解決. 在例10中,動點C運動的不變量是點C到球心O的距離即球半徑,當(dāng)C為與球的大圓面AOB垂直的直徑端點時,三棱錐O-ABC體積最大,據(jù)此得到球半徑的大小,問題獲得解決. 讓學(xué)生的思維在關(guān)鍵處閃光,能力在要害處增長,弱點在隱蔽處暴露,意志在細(xì)微處磨礪,這是數(shù)學(xué)解題教學(xué)的根本任務(wù).