陳晨
(廣東省開(kāi)平市開(kāi)僑中學(xué))
高中數(shù)學(xué)解析幾何高考試題分析與教學(xué)策略研究
陳晨
(廣東省開(kāi)平市開(kāi)僑中學(xué))
高中數(shù)學(xué)解析幾何是重要的教學(xué)內(nèi)容之一,有著豐富的數(shù)形結(jié)合思想,同時(shí)在高考試題中又占有舉足輕重的地位,分值較大。通過(guò)分析近年來(lái)高考數(shù)學(xué)試題中的解析幾何試題,基于高考試題談解析幾何教學(xué),從解析幾何高考試題引發(fā)思考,探究高中數(shù)學(xué)解析幾何教學(xué)策略。
高中數(shù)學(xué);解析幾何;高考數(shù)學(xué);教學(xué)策略
在高中數(shù)學(xué)中解析幾何有著重要地位,是高考中重要的考查內(nèi)容。在人教A版教材中,解析幾何內(nèi)容編排在《直線與方程》《圓與方程》《圓錐曲線與方程》《坐標(biāo)系與參數(shù)方程》等章節(jié),有平面解析幾何、立體解析幾何兩大部分內(nèi)容,通過(guò)平面直角坐標(biāo)系,分析點(diǎn)與實(shí)數(shù)對(duì)、曲線與方程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,用幾何方法研究代數(shù)問(wèn)題或用代數(shù)問(wèn)題研究幾何問(wèn)題。
在高考解析幾何試題中,學(xué)生的得分率普遍較低,很多學(xué)生學(xué)習(xí)解析幾何的水平尚未達(dá)到高考要求。高中數(shù)學(xué)解析幾何教學(xué)存在一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)為學(xué)生懂而不會(huì)、會(huì)而不對(duì)、對(duì)而不全、全而不快。其中,懂而不會(huì),學(xué)生只是生搬硬套、表面理解解析幾何概念,產(chǎn)生自我假懂的現(xiàn)象;會(huì)而不對(duì),解析幾何問(wèn)題的解決,通常用到直角坐標(biāo)系,包括大量的運(yùn)算,可是學(xué)生的運(yùn)算能力較薄弱,即使找對(duì)了解法,也難以做對(duì)解析幾何題目;對(duì)而不全,學(xué)生在解析幾何問(wèn)題解決過(guò)程中,往往忽視動(dòng)點(diǎn)軌跡方程;全而不快,學(xué)生在解析幾何過(guò)程中,往往照搬解題程序,對(duì)于思路寬的解析幾何問(wèn)題則缺少創(chuàng)新意識(shí),學(xué)生不敢動(dòng)筆,或者直接放棄嘗試高效率的算法。筆者基于分析高考解析幾何試題,給出恰切的解析幾何教學(xué)策略,提高解析幾何教學(xué)效益,幫助學(xué)生克服解析幾何考試畏懼心理,取得理想的解析幾何得分成績(jī)。
筆者所在廣東省高考使用試卷為全國(guó)卷I卷,故此筆者對(duì)2013~2015年的全國(guó)卷1中的解析幾何考查部分進(jìn)行梳理總結(jié),剖析典型高考題,為解析幾何教學(xué)提出策略與建議。
1.高考解析幾何試題考查對(duì)比
從全國(guó)卷I中解析幾何考查知識(shí)點(diǎn)整體看,覆蓋范圍寬,視角高,層次性的考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,同時(shí)還滲透了對(duì)數(shù)學(xué)思想的考查,從2013年-2015年,全國(guó)卷I中對(duì)文科和理科不同學(xué)生的解析幾何知識(shí)點(diǎn)考查具體見(jiàn)下表所示。
2013~2015年全國(guó)卷I解析幾何試題題量看,是“兩小一大”,兩個(gè)小的客觀題,一個(gè)大的解答題,分值分別為5∶5∶12。近3年的全國(guó)卷I試題中,文科理科解析幾何試題共有11個(gè)選擇題和填空題,題目一樣的只有1個(gè),文科和理科的試題考查差異性較大,對(duì)解析幾何知識(shí)點(diǎn)的考查交錯(cuò)互補(bǔ),對(duì)學(xué)生綜合知識(shí)運(yùn)用和問(wèn)題解決能力的要求較高;文科和理科解析幾何試題共有5個(gè)解答題,題目一樣的只有1個(gè),題型相對(duì)常規(guī),考查重點(diǎn)是解析幾何通性通法。
2013~2015年,全國(guó)卷I中對(duì)解析幾何的知識(shí)點(diǎn)(直線、圓和橢圓、雙曲線、拋物線)基本全部有所涉及。其中,選擇題和填空題??純?nèi)容為雙曲線漸近線方程、圓錐曲線的定義與方程、離心率、幾何性質(zhì)、拋物線準(zhǔn)線,客觀題區(qū)分度明顯,是能力立題的集中體現(xiàn);解答題考查內(nèi)容多是直線與橢圓、直線與圓、直線與拋物線位置關(guān)系,直線與圓位置關(guān)系分量較重,??純?nèi)容是位置關(guān)系中相交弦構(gòu)成圖形的取值范圍、最值問(wèn)題。在解答題設(shè)計(jì)中,多以三角形面積計(jì)算為導(dǎo)引,轉(zhuǎn)化為弦長(zhǎng)和距離的求解,在具體運(yùn)算中用到韋達(dá)定理、弦長(zhǎng)公式、焦半徑等公式,設(shè)而不求的代換思想,簡(jiǎn)化解答題的運(yùn)算,全國(guó)卷I對(duì)解析幾何的考查本質(zhì)集中體現(xiàn)了代數(shù)問(wèn)題研究幾何問(wèn)題。
全國(guó)卷I文科與理科試卷中解析幾何知識(shí)點(diǎn)考查對(duì)比
2.高考解析幾何試題具體評(píng)述
(1)數(shù)學(xué)知識(shí):從記憶到聯(lián)想
從高考試題中解析幾何考查知識(shí)點(diǎn)看,對(duì)雙曲線、拋物線、橢圓的定義和性質(zhì)進(jìn)行基本考查,考點(diǎn)有:定義、性質(zhì)、軌跡方程的求解,這就需要學(xué)生在解題時(shí),結(jié)合自己對(duì)定義的深刻理解,聯(lián)想到定義、性質(zhì),在應(yīng)用中“得心應(yīng)手”。
A.3 B.6 C.9 D.12
【點(diǎn)評(píng)】圓錐曲線幾何性質(zhì)的考查,解題基礎(chǔ):明確概念、分清基本量關(guān)系,題目具有一定的綜合性。
(2)數(shù)學(xué)能力:運(yùn)算能力與思維能力并重
高考解析幾何試題中,每年必考大的解答題,幾乎都可以用坐標(biāo)法求解,這就需要學(xué)生在運(yùn)算中熟悉幾何條件本質(zhì)特征,能夠以恰當(dāng)?shù)拇鷶?shù)形式,表示平行、垂直、面積、中點(diǎn)、距離等關(guān)系,學(xué)生需要弄清算理,明確算法,運(yùn)算算法,得出結(jié)論。數(shù)學(xué)思維決定數(shù)學(xué)算理的正確性、數(shù)學(xué)運(yùn)算的方向,而運(yùn)算能力則決定了數(shù)學(xué)思維具體轉(zhuǎn)化施行的有效性。
【點(diǎn)評(píng)】利用直線與橢圓關(guān)系聯(lián)立方程,應(yīng)用韋達(dá)定理計(jì)算a、b關(guān)系,再利用差點(diǎn)法設(shè)而不求思想,計(jì)算中點(diǎn)弦問(wèn)題,運(yùn)算簡(jiǎn)單快捷。
(3)數(shù)學(xué)思想:融會(huì)貫通數(shù)學(xué)思想與方法
高考解析幾何試題以知識(shí)點(diǎn)為載體,但又蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想與方法,綜合考查了學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和思想。解析幾何試題的基本特點(diǎn)是利用坐標(biāo)系,求解幾何問(wèn)題,究其核心是數(shù)形結(jié)合思想。而且,高考解析幾何解答題具有綜合性,對(duì)綜合數(shù)學(xué)知識(shí)的考查,在問(wèn)題解決中涉及了轉(zhuǎn)化與化歸思想、分類與整合思想、函數(shù)與思想、特殊與一般思想。
①求E的方程;
②設(shè)過(guò)點(diǎn)A的動(dòng)直線L與E相交于P、Q兩點(diǎn),當(dāng)△OPQ面積最大時(shí),求L的方程。
【點(diǎn)評(píng)】該題集中體現(xiàn)了函數(shù)思想,整體處理時(shí)用到韋達(dá)定理,簡(jiǎn)化運(yùn)算;在計(jì)算中引入關(guān)聯(lián)變量,構(gòu)建函數(shù)關(guān)系,是解決該題的重要數(shù)學(xué)思想和方法。
1.理解是關(guān)鍵:數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),動(dòng)態(tài)探究
在高中數(shù)學(xué)解析幾何基礎(chǔ)知識(shí)夯實(shí)教學(xué)中,筆者建議可以適當(dāng)應(yīng)用信息技術(shù),將信息技術(shù)與解析幾何整合教學(xué),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),體現(xiàn)幾何直觀,提高解析幾何教學(xué)效率。通過(guò)信息化的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),帶領(lǐng)學(xué)生溝通數(shù)式與圖形的表征,在動(dòng)態(tài)化課件中,感受解析幾何的直觀性,通過(guò)演示幾何圖形運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,幫助學(xué)生觀察現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)幾何規(guī)律,探究幾何問(wèn)題,得出解析幾何結(jié)論。通過(guò)信息技術(shù)制作的課件,以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的形式,為學(xué)生提供從感性到理性的解析幾何認(rèn)識(shí)過(guò)程,對(duì)解析幾何進(jìn)行動(dòng)態(tài)探究,感受解析幾何的動(dòng)態(tài)美,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)解析幾何的興趣,增強(qiáng)學(xué)生解析幾何想象力,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)觀察力,為更好地理解解析幾何基礎(chǔ)知識(shí)奠定基礎(chǔ),加深學(xué)生對(duì)解析幾何知識(shí)的理解與掌握。
理解是關(guān)鍵,在信息技術(shù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,筆者建議:第一,注意交互。教師將信息技術(shù)與解析幾何教學(xué)整合,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)解析幾何教學(xué)和信息技術(shù)教學(xué)整合,擴(kuò)充學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)空,觀察解析幾何動(dòng)態(tài)演變,或開(kāi)展自主解析幾何學(xué)習(xí),增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力;第二,動(dòng)靜結(jié)合。信息技術(shù)課件數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)演示下,解析幾何問(wèn)題的表現(xiàn)形式多樣化,點(diǎn)、線、圖形變化,讓課堂撲朔迷離,有別樣的動(dòng)態(tài)美,讓學(xué)生賞心悅目。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,動(dòng)中有靜,形中有數(shù),靜中有動(dòng),數(shù)中藏形,動(dòng)靜相宜,數(shù)形相生,揭示了解析幾何本質(zhì)規(guī)律,推動(dòng)學(xué)生圖形和數(shù)式學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生直覺(jué)思維和邏輯思維;第三,適度適時(shí)。在解析幾何傳統(tǒng)教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)中,適時(shí)使用信息技術(shù),創(chuàng)建數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),聚焦學(xué)生認(rèn)知沖突,把準(zhǔn)學(xué)生認(rèn)知生成,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知成長(zhǎng),為學(xué)生學(xué)習(xí)解析幾何指明方向。
2.算理是主線:強(qiáng)化運(yùn)算,達(dá)成求簡(jiǎn)
在高中解析幾何教學(xué)中,也要注重對(duì)學(xué)生運(yùn)算能力的培養(yǎng),關(guān)注學(xué)生數(shù)與式的運(yùn)算能力,奠定解析幾何正確解答,三角函數(shù)、不等式、向量、立體幾何等綜合問(wèn)題正確解答基礎(chǔ),教師教會(huì)學(xué)生算理,合理設(shè)計(jì)算法,強(qiáng)化運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)論,欣賞解析幾何運(yùn)算美,鼓勵(lì)學(xué)生迎難而上,在耐心細(xì)致中“不怕繁”,最終發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn),達(dá)成求簡(jiǎn)。
算理是主線,在高中解析幾何強(qiáng)化運(yùn)算教學(xué)中,筆者建議:第一,要“精講多練”,賦予解析幾何運(yùn)算練習(xí)新內(nèi)涵。在解析幾何運(yùn)算教學(xué)中,經(jīng)典做法就是精講多練,教師精講,學(xué)生多練。教師通過(guò)對(duì)解析幾何典型例題的講解,特別是高考試題中解析幾何的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和試題,教師要詳細(xì)講解,鞏固解析幾何知識(shí)的同時(shí),講述解析幾何解題思路、解答方法;第二,教師結(jié)合學(xué)生解析幾何解題現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)學(xué)生解析幾何運(yùn)算存在的問(wèn)題,剖析成因,對(duì)癥下藥,引導(dǎo)學(xué)生明確解題目的,轉(zhuǎn)化、分析解析幾何圖形,構(gòu)建坐標(biāo)系,求解解析幾何,按照清晰的解題思路運(yùn)算解答。通過(guò)“雙重”運(yùn)算能力強(qiáng)化,培養(yǎng)學(xué)生解析幾何求解舉一反三的能力,闡釋精講多練新內(nèi)涵??傊?,在解析幾何運(yùn)算中,算理是主線,學(xué)生作為解析幾何運(yùn)算主體,亦是算理的主體,教師要引導(dǎo)學(xué)生把握運(yùn)算方向,認(rèn)清算與理的關(guān)系,做好運(yùn)算準(zhǔn)備,通過(guò)多練習(xí)強(qiáng)化運(yùn)算能力,達(dá)成求簡(jiǎn)。
3.數(shù)形結(jié)合是核心:分析解題,誘思導(dǎo)悟
數(shù)與形,相倚相依,數(shù)缺形則少直觀,形缺數(shù)則難入微,數(shù)形結(jié)合則代數(shù)與幾何統(tǒng)一,萬(wàn)事休。高中解析幾何了謊,那就讓調(diào)解法官審問(wèn)我好了。他的法律上說(shuō)得明白,現(xiàn)在大家都平等啦。不瞞您說(shuō),我的兄弟就在當(dāng)憲兵……”俄國(guó)的19世紀(jì)80年代,正是沙皇亞歷山大三世統(tǒng)治的最反動(dòng)時(shí)期。沙皇亞歷山大三世采取高壓政策,加強(qiáng)了憲兵、警察等專政機(jī)構(gòu),整個(gè)俄羅斯籠罩在軍警憲兵的白色恐怖中。沙皇的虛假政治影響著每一個(gè)人,赫留金先引用法律為自己辯護(hù),接著抬出“當(dāng)憲兵”的兄弟。赫留金的話揭露沙皇法律的實(shí)質(zhì)是:憲兵就是法律,權(quán)勢(shì)決定一切。這正是軍警憲兵當(dāng)?shù)赖纳郴式y(tǒng)治的真實(shí)寫照,具有鮮明的時(shí)代特征,反映出當(dāng)時(shí)俄國(guó)“警察國(guó)家”的黑暗與反動(dòng)。這是對(duì)沙皇法律的又一次尖銳諷刺。奧楚蔑洛夫聽(tīng)巡警說(shuō)拿得準(zhǔn)將軍家里沒(méi)有這樣的狗后,說(shuō):“……要是這樣的狗在彼得堡或者莫斯科讓人碰見(jiàn),你們猜猜看,結(jié)果會(huì)怎樣?一眨眼的工夫就叫它斷了氣!……”“那兒的人可不管什么法律不法律”揭露了這個(gè)封建專制國(guó)家在華麗莊嚴(yán)掩蓋下的丑惡與卑劣,具有鮮明的時(shí)代特征,反映出當(dāng)時(shí)俄國(guó)“警察國(guó)家”的黑暗與反動(dòng),揭露沙俄專制統(tǒng)治下警察制度的反動(dòng)與虛偽。
從體裁和傳播上說(shuō),沒(méi)有比小說(shuō)更合適擔(dān)當(dāng)社會(huì)啟蒙任務(wù)的了。小說(shuō)通過(guò)刻畫人物、描寫環(huán)境、反映社會(huì)現(xiàn)實(shí)等所承載的內(nèi)容,反映的社會(huì)廣度和深度,相比其他文學(xué)作品具有更大的優(yōu)勢(shì)。所以我們?cè)谛≌f(shuō)教學(xué)中,在品味人物語(yǔ)言時(shí),不妨把角度打得更開(kāi)一些,可以引領(lǐng)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)人物語(yǔ)言背后的深刻含義,這樣會(huì)更有利于深切領(lǐng)會(huì)作品的思想和作者的寫作目的,也更有利于學(xué)生文學(xué)素養(yǎng)的生成和發(fā)展。
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·編輯 魯翠紅