☉江蘇省常熟市教育局教學(xué)研究室 江蘇省常熟市殷偉康特級(jí)教師工作室 陳志江
江蘇省從2005年全面實(shí)施高中新課程,2008年進(jìn)行第一次新課程下的高考至今已五次.新課程下無(wú)論是教學(xué)方法還是教學(xué)內(nèi)容,和以往相比都有較大的變化,尤其是平面解析幾何部分.由于該部分有關(guān)知識(shí)一直是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn),對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)這部分內(nèi)容一直是難點(diǎn),對(duì)老師來(lái)說(shuō)又往往感到這部分內(nèi)容的教學(xué)效果總不如人意,教學(xué)中存在很多疑惑點(diǎn),因此本文想通過(guò)對(duì)江蘇近五年高考解析幾何命題的分析來(lái)談一些對(duì)這塊內(nèi)容的教學(xué)思考,以供大家參考,希望能讓大家對(duì)這部分內(nèi)容的高考復(fù)習(xí)有所收獲.
下表是江蘇近五年高考解析幾何命題的簡(jiǎn)要情況,包括題號(hào)、題型、考查知識(shí)及能力、分值.
年份 題號(hào)及考查知識(shí)、能力 分?jǐn)?shù)2008第9題(填空題)主要考查直線方程,解方程組求兩直線交點(diǎn)等基本知識(shí),考查數(shù)形結(jié)合解決問(wèn)題和運(yùn)算求解能力.第12題(填空題)主要考查橢圓的基本性質(zhì),圓及其切線等基本知識(shí),考查運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決問(wèn)題和運(yùn)算求解能力.第18題(解答題)主要考查二次函數(shù)圖像與性質(zhì),圓方程的求法,動(dòng)圓過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題等基本知識(shí),運(yùn)算求解能力.26分2009第13題(填空題)主要考查橢圓的基本性質(zhì)(如頂點(diǎn)、焦點(diǎn)、離心率等),直線方程等基礎(chǔ)知識(shí),運(yùn)算求解能力.第18題(解答題)主要考查直線與圓的方程,點(diǎn)到直線的距離公式,數(shù)學(xué)運(yùn)算求解能力、綜合分析問(wèn)題的能力.第22題(附加題)主要考查直線、拋物線及兩點(diǎn)間的距離公式等基本知識(shí),考查運(yùn)算求解能力.21+10分26分2010第6題(填空題)主要考查雙曲線的方程和簡(jiǎn)單性質(zhì)、兩點(diǎn)間距離公式等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力.第9題(填空題)主要考查直線與圓的位置關(guān)系、點(diǎn)到直線距離公式等基礎(chǔ)知識(shí),運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決問(wèn)題的能力.第18題(解答題)主要考查求簡(jiǎn)單曲線的方程,考查直線與橢圓的方程等基礎(chǔ)知識(shí),運(yùn)算求解能力和探究問(wèn)題的能力.
2011第14題(填空題)主要考查集合的表示與運(yùn)算、圓環(huán)、二元一次不等式(組)表示平面區(qū)域等基礎(chǔ)知識(shí),靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合、等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想方法分析解決問(wèn)題的綜合能力.第18題(解答題)主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及幾何性質(zhì)、直線方程、直線的垂直關(guān)系、點(diǎn)到直線的距離等基礎(chǔ)知識(shí),運(yùn)算求解能力和推理論證能力.21分2012第8題(填空題)主要考查雙曲線的方程及離心率等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力.第12題(填空題)主要考查直線與圓的位置關(guān)系、點(diǎn)到直線距離公式等基礎(chǔ)知識(shí),運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決問(wèn)題的能力.第19題(解答題)主要考查橢圓方程的求解,直線與橢圓位置關(guān)系,兩點(diǎn)間距離公式等基本知識(shí),運(yùn)算求解能力和運(yùn)用數(shù)形結(jié)合、等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想方法分析解決問(wèn)題的綜合能力.26分
從上表各題考查的知識(shí)來(lái)看,大部分題目是圍繞直線、圓、橢圓來(lái)命制的,就解答題來(lái)說(shuō),2008、2009兩年考查的是圓為載體的問(wèn)題,2010、2011、2012三年考查的是橢圓為載體的問(wèn)題.對(duì)照江蘇高考《考試說(shuō)明》解析幾何部分所示的2個(gè)C級(jí)考點(diǎn)、6個(gè)B級(jí)考點(diǎn)和3個(gè)A級(jí)考點(diǎn),我們可以看出五年的試題命制是完全遵循《考試說(shuō)明》的.對(duì)要求理解和掌握的內(nèi)容作為重點(diǎn)考查的內(nèi)容(如圓與橢圓),每年都考,且有一定的難度,可能以難題形式出現(xiàn)(例如2011年14題、2012年19題);對(duì)要求了解的內(nèi)容也要考查,不過(guò)考查次數(shù)少,難度較小,往往以容易題形式出現(xiàn)(例如2010年第6題、2012年第8題).
解析幾何的本質(zhì)是用代數(shù)方法去解決幾何問(wèn)題,即通過(guò)建立坐標(biāo)系將幾何問(wèn)題歸結(jié)為代數(shù)問(wèn)題,然后通過(guò)對(duì)代數(shù)問(wèn)題的研究去得到幾何結(jié)果.從表中可以看出,五年的試題很好地體現(xiàn)了這一點(diǎn),例如2009年的第18題就淋漓盡致地體現(xiàn)了用代數(shù)的方法解決幾何問(wèn)題的本質(zhì).
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)注重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,這是數(shù)學(xué)教育的基本目標(biāo)之一.其中直觀感知、觀察發(fā)現(xiàn)、歸納類(lèi)比、空間想象、抽象概括、符號(hào)辨識(shí)、運(yùn)算求解、數(shù)據(jù)處理、演繹證明、反思與建構(gòu)等思維過(guò)程,是數(shù)學(xué)思維能力的具體體現(xiàn).不言而喻,從表中可以看出這些題目承載著對(duì)學(xué)生的運(yùn)算求解、歸納類(lèi)比、演繹證明等能力的考查.
從表中分?jǐn)?shù)欄看,2009、2011兩年為21分,其余三年為26分,五年平均為24分,占試卷總分約為15%.解析幾何題目的難度總體應(yīng)屬中上等,特別簡(jiǎn)單的很少,從考試來(lái)看這些題目無(wú)疑有很好的區(qū)分度.以2010年為例,三個(gè)題目的全省平均得分和難度系數(shù)如下表:
題號(hào) 第6題 第9題 第18題平均得分 4.06 2.25 6.67難度系數(shù) 0.81 0.45 0.42
應(yīng)該說(shuō)學(xué)生是否能做好這些題目,盡量多的拿到這15%的分?jǐn)?shù)對(duì)他們的考試成敗起著至關(guān)重要的作用.
江蘇普通高中《課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)要求》指出:理解直線的斜率和傾斜角的概念,理解直線的斜率和傾斜角之間的關(guān)系,掌握直線方程的幾種形式的特點(diǎn)與適用范圍……;掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程與一般方程,能根據(jù)問(wèn)題的條件選擇恰當(dāng)?shù)男问角髨A的方程……;掌握橢圓的定義和幾何圖形,掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,會(huì)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;掌握橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)……
結(jié)合《考試說(shuō)明》和五年的高考題可以看出,三者是非常吻合的,直線與圓是教學(xué)也是考查的重點(diǎn)內(nèi)容,圓錐曲線部分橢圓是教學(xué)和考查的重點(diǎn),雙曲線和拋物線要求較低.所以在教學(xué)中,我們一定要明確這些內(nèi)容,要按《教學(xué)要求》進(jìn)行教學(xué),要把新課程的理念真正落實(shí)到位.
新課程下我們不能穿著新鞋走老路,要深入研究,給學(xué)生真正減負(fù).例如隨著韋達(dá)定理的淡出,很多利用韋達(dá)定理求解的直線與圓錐曲線問(wèn)題也應(yīng)隨之退出舞臺(tái),再加上雙曲線和拋物線教學(xué)要求的降低,那些不用韋達(dá)定理解決的直線與橢圓問(wèn)題就是我們需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題了,因此這其實(shí)減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),所以教學(xué)中老師要把握好方向.再如軌跡問(wèn)題,由于“曲線與方程”內(nèi)容僅是理科學(xué)生的選學(xué)內(nèi)容,所以在文理科學(xué)生同卷的數(shù)學(xué)Ⅰ試卷部分出現(xiàn)考查軌跡問(wèn)題可能性不大,而作為理科考生考的數(shù)學(xué)Ⅱ試卷附加題部分出現(xiàn)軌跡問(wèn)題還是很有可能的,不過(guò)由于對(duì)該內(nèi)容的教學(xué)要求是:“了解求曲線方程的一般步驟,能求一些簡(jiǎn)單曲線的方程”,所以即使考,難度應(yīng)該也不會(huì)太大.因此我們老師在教學(xué)中要合理選擇有關(guān)題目,大膽舍棄那些難度很大的軌跡問(wèn)題,讓我們的學(xué)生少做甚至不做無(wú)用功.
解析幾何題的解題過(guò)程大致可以歸結(jié)為:幾何條件——代數(shù)式子——運(yùn)算求解——得出結(jié)論——還原幾何結(jié)論.在這個(gè)過(guò)程中,幾何不應(yīng)該是考查的重點(diǎn),它只是這個(gè)過(guò)程的開(kāi)頭和結(jié)尾,重點(diǎn)應(yīng)該是如何將幾何條件轉(zhuǎn)化為代數(shù)式子和對(duì)代數(shù)式子進(jìn)行運(yùn)算求解,這當(dāng)然也是難點(diǎn).
(1)注重?cái)?shù)形結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力
“數(shù)”和“形”是數(shù)學(xué)中的兩個(gè)基本概念,它們是對(duì)立又統(tǒng)一的.?dāng)?shù)學(xué)大師華羅庚說(shuō)過(guò):“數(shù)無(wú)形少直觀,形無(wú)數(shù)難入微.”而解析幾何題是考查數(shù)形結(jié)合思想方法的最好載體之一.
教學(xué)中我們首先要讓學(xué)生儲(chǔ)備好平面幾何的一些基本知識(shí).例如與三角形相關(guān)的有三角形的三線,三角形面積的求法,三角形四心(外心、內(nèi)心、重心、垂心)的性質(zhì);與圓相關(guān)的垂徑定理,切線長(zhǎng)定理,圓的切線與弦,圓心角與圓周角等;與曲線位置關(guān)系相關(guān)的有兩直線的垂直與平行,直線與圓(橢圓)的相交、相切、相離,圓與圓的相交、相切、相離等.其次,要在數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化這點(diǎn)上進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練.例如2010年的第18題第三小問(wèn)“設(shè)t=9,求證:直線MN必過(guò)x軸上的一定點(diǎn)(其坐標(biāo)與m無(wú)關(guān))”和2011年的第18題第三小問(wèn)“對(duì)任意k>0,求證:PA⊥PB”,都要求先確定一個(gè)可以得到幾何結(jié)論的數(shù)學(xué)式子,然后再看由條件如何來(lái)求得這個(gè)數(shù)學(xué)式子.由此看出,能否將幾何條件(結(jié)論)與代數(shù)式子進(jìn)行正確的相互轉(zhuǎn)化是解決解析幾何題的一大關(guān)鍵點(diǎn).因此我們老師在平時(shí)的教學(xué)中要有意識(shí)地讓學(xué)生體會(huì)轉(zhuǎn)化過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化意識(shí),最終提高學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力.
(2)注重代數(shù)方法培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力
有效的轉(zhuǎn)化是解題的前提,但是能否解出題目,還在于學(xué)生的運(yùn)算求解能力.從近五年高考解答題的具體求解來(lái)看,并沒(méi)有可用幾何法直接簡(jiǎn)單獲證的題目,所以教學(xué)中我們要注重代數(shù)方法培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力,這是解答解析幾何題的另一大關(guān)鍵.筆者認(rèn)為教學(xué)中要注意以下三點(diǎn):第一要注意方程思想的應(yīng)用.解析幾何題目往往條件較多,需要引入多個(gè)變量,得到多個(gè)方程,因此用方程(組)解決解析幾何題是不變的主題.由于涉及多個(gè)變量,所以學(xué)生往往感覺(jué)難以下手,教學(xué)中教師要重點(diǎn)分析如何處理方程(組),消元、整體代換、確定變量的主次轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題等都是常用的處理方法,教學(xué)中應(yīng)結(jié)合題目讓學(xué)生切身體會(huì)這些方法的應(yīng)用;第二要注意培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的運(yùn)算習(xí)慣.由于韋達(dá)定理已不作要求,所以江蘇省高考解析幾何題的解題過(guò)程發(fā)生了變化,從“設(shè)而不求”轉(zhuǎn)變成“設(shè)而求之”,這樣就對(duì)學(xué)生的運(yùn)算能力提出了更高的要求.例如2012年第19題第二問(wèn),解題思路很清楚,目標(biāo)很明確,就是解出直線和橢圓的交點(diǎn)坐標(biāo),再利用兩點(diǎn)間距離公式求出線段長(zhǎng)度,但運(yùn)算量較大,學(xué)生往往難以一算到底.第三,要注意解題后的反思和總結(jié).孔子曰:“學(xué)而不思則罔.”我們的功夫不能僅僅花在解題上,更要用在反思和總結(jié)上,只有這樣,我們才能實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的同化和遷移,建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),深化對(duì)知識(shí)的理解,才能積累解題經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化解題方法,防止錯(cuò)誤再犯,提高解題能力.
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