玩中学演中悟 从三个水平层次管窥直观想象素养
——以2020年浙江高考立体几何解答题为例
2021-04-08王峥嵘王奇佳
数理化解题研究 2021年7期
王峥嵘 王奇佳 沈 恒
(浙江省湖州市第二中学 313000)
《普通高中数学课程标准(2017 年版)》指出:数学学科直观想象素养主要表现在建立形与数的联系,利用几何图形描述问题,借助几何直观理解问题,运用空间想象认识事物.可以说,直观想象素养是数形结合思想的一种具体落实,在学生头脑中建立起从一维数轴——二维平面——三维空间的逐步学习过程,形成一种具备直观感受下的空间思考能力.
直观想象素养分为三个水平层次,其一是直面感官想象的能力;其二是形成数形结合的思想;其三是构建直观模型的体系.课程标准明确指出,我们教学需要适配的三个方向,即认识、形成、构建!本文结合2020年浙江省高考立体几何解答题,从直观想象三个水平层次的角度,谈一谈如何在教学中培养学生的直观想象能力.
题目(2020年浙江卷第19题)如图1,三棱台DEF-ABC中,面ADFC⊥面ABC,∠ACB=∠ACD=45°,DC=2BC.

(1)证明:EF⊥DB;
(2)求DF与面DBC所成角的正弦值.
层次一:兴于形——直面感官想象的能力
立体几何解答题往往已经给出图形,这就在水平层次一上.读懂几何试题的一般图形,是最直接的感官想象能力.具体分析一下,第(1)问考查的是异面直线垂直问题,是一个常规问题,这类问题的基本策略就是借助线面垂直证明线线垂直.此处可直接利用平面与平面垂直的性质定理(如图2):两个平面(α和β)垂直,则一个平面垂直于交线(l)的直线(b⊂α,b⊥l)与另一个平面垂直(b⊥β).
层次二:立于思——形成数形结合的思想
空间几何本身就是以图形为载……
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