新聞動(dòng)態(tài) NEWS
2023年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題評(píng)析|關(guān)注
2023-08-30 中心資訊
縱觀最近三年的高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題,在深化基礎(chǔ)、注重情境、素養(yǎng)和能力導(dǎo)向、落實(shí)立德樹人和“五育”并舉[3][4][5][6]等方面均有體現(xiàn),這符合《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》提出的“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”的“四翼”考查要求,以及核心素養(yǎng)融入考查內(nèi)容等要求。2023年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題繼續(xù)秉持深入考查基礎(chǔ)知識(shí)和能力、落實(shí)考試評(píng)價(jià)改革、助力人才選拔等要求,注重?cái)?shù)學(xué)本質(zhì)、突出理性思維、滲透數(shù)學(xué)文化,全面考查數(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)算和數(shù)據(jù)分析等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[7]。為此,本文將結(jié)合具體試題內(nèi)容,深入評(píng)析2023年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題如何落實(shí)核心素養(yǎng)、體現(xiàn)育人價(jià)值,以期為更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)試題命制以及指導(dǎo)一線數(shù)學(xué)教學(xué)提供一定參考。
最新版普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了六大數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),體現(xiàn)具有數(shù)學(xué)基本特征的思維品質(zhì)、關(guān)鍵能力以及情感、態(tài)度與價(jià)值觀。其中,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)要求舍棄事物的一切物理屬性,從數(shù)量與數(shù)量關(guān)系、圖形與圖形關(guān)系中抽象出數(shù)學(xué)概念、命題、方法、結(jié)構(gòu)體系,從中提高學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力、發(fā)展思維品質(zhì)、形成和發(fā)展一定的情感態(tài)度與價(jià)值觀[9];邏輯推理素養(yǎng)體現(xiàn)獲得猜想、證明猜想的過程,是合情推理與演繹推理的結(jié)合,在特殊與一般的邏輯推演過程中培養(yǎng)學(xué)生推理的嚴(yán)密性、發(fā)展思維品質(zhì)、形成和發(fā)展一定的情感態(tài)度與價(jià)值觀[10];數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)是數(shù)學(xué)計(jì)算能力的發(fā)展,借助運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問題實(shí)際上是邏輯推演的過程,在理解運(yùn)算對(duì)象、掌握運(yùn)算法則、探究運(yùn)算思路、選擇運(yùn)算方法、設(shè)計(jì)運(yùn)算程序、求得運(yùn)算結(jié)果的過程中發(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算能力[11];直觀想象素養(yǎng)是幾何直觀與空間想象的結(jié)合,建立形數(shù)聯(lián)系、借助幾何直觀使抽象問題形象化、構(gòu)建直觀模型使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,提高空間想象和幾何直觀能力,發(fā)展思維品質(zhì)和形成一定的情感態(tài)度與價(jià)值觀[12];數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)重在使學(xué)生體會(huì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性以及數(shù)據(jù)中的規(guī)律性;數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)是在完整的數(shù)學(xué)建模過程中體會(huì)模型建立、參數(shù)調(diào)適、模型求解和模型解釋等,體會(huì)用數(shù)學(xué)模型量化并解決現(xiàn)實(shí)問題的過程。
數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是“四基”“四能”課程目標(biāo)的繼承和發(fā)展。2023年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題如何融入數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、體現(xiàn)育人價(jià)值?下面我們對(duì)此進(jìn)行深入研討。
(一)數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)
數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)實(shí)際也體現(xiàn)邏輯推演的過程,具體表現(xiàn)在理解運(yùn)算對(duì)象、掌握運(yùn)算法則、探究運(yùn)算思路、選擇運(yùn)算方法、設(shè)計(jì)運(yùn)算程序、求得運(yùn)算結(jié)果等過程中[13]。借助運(yùn)算解決實(shí)際問題,可以促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,培養(yǎng)規(guī)范思考問題的品質(zhì),養(yǎng)成一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。以2023年數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅱ卷第21題為例,解析該題體現(xiàn)的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)。
已知雙曲線C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為(-2√5,0),離心率為√5。
(1)求C的方程;
(2)記C的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,過點(diǎn)(-4,0)的直線與C的左支交于M,N兩點(diǎn),M在第二象限,直線MA1與直線NA2交于P。證明:點(diǎn)P在定直線上。
理解運(yùn)算對(duì)象:這是一道解析幾何題,考慮用坐標(biāo)法解決。此題涉及的關(guān)鍵點(diǎn)有:左右頂點(diǎn)A1、A2,交點(diǎn)M,N,P,對(duì)應(yīng)的代數(shù)表達(dá)即為點(diǎn)的坐標(biāo);涉及的關(guān)鍵曲線有:雙曲線C,直線MN、MA1、NA2,定直線,對(duì)應(yīng)的代數(shù)表達(dá)是二元二次方程和二元一次方程。
探究運(yùn)算思路:中學(xué)階段的圓錐曲線問題,經(jīng)常與二次曲線和直線間的幾何動(dòng)態(tài)變化過程有關(guān)。第一問考查基礎(chǔ)知識(shí)和基本運(yùn)算,易得雙曲線方程為X^2/4-Y^2/16=1。第二問證明點(diǎn)在定直線上,也即求定直線的方程。直接找點(diǎn)P的橫縱坐標(biāo)關(guān)系比較困難,可以先通過圖像分析這條定直線的特點(diǎn),例如(圖1)借助對(duì)稱性(直線MN,M’N’關(guān)于x軸對(duì)稱),分別做出交點(diǎn)P,P’,直觀發(fā)現(xiàn)PP’⊥x軸,推測(cè)點(diǎn)P所在的定直線與x軸垂直,證明結(jié)論轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)P的橫坐標(biāo),結(jié)論的運(yùn)算對(duì)象從二維降為一維,這是非常重要的一種探究思路。當(dāng)然,常規(guī)思路是根據(jù)已知條件,設(shè)出直線MN方程,與雙曲線方程聯(lián)立,并根據(jù)直線MA1、NA2相交于點(diǎn)P,進(jìn)而探求點(diǎn)P橫縱坐標(biāo)滿足的關(guān)系。但這種思路計(jì)算量太大,點(diǎn)M,N坐標(biāo)含根式,點(diǎn)P坐標(biāo)形式復(fù)雜,難以化簡(jiǎn)求解。思路受阻時(shí),解決途徑之一就是尋求特殊情形下的結(jié)論,即上面提到的將運(yùn)算對(duì)象從二維降為一維。分析直線與二次曲線的幾何動(dòng)態(tài)變化,點(diǎn)M,N的變化同時(shí)影響點(diǎn)P坐標(biāo),考慮借助韋達(dá)定理得到點(diǎn)M,N橫(或縱)坐標(biāo)的和與積,表示點(diǎn)P。具體求解此處不贅述。
該題第一問是基礎(chǔ)知識(shí)和基本運(yùn)算能力的考查;第二問結(jié)合已知條件和所求結(jié)論,進(jìn)行幾何語言代數(shù)化表達(dá),以及選擇合適算法、依據(jù)一定的運(yùn)算法則、求得運(yùn)算結(jié)果,體現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的要求。
(二)數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)
數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)即抽象出數(shù)學(xué)概念、命題、方法、結(jié)構(gòu)體系的過程?;诂F(xiàn)實(shí)或邏輯的抽象,可以積累從具體到抽象的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),形成用數(shù)學(xué)思維解決問題的能力,在日常生活中會(huì)用一般性思維理解事物的本質(zhì)[13]。以2023年數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第10題為例,解析該題在抽象數(shù)學(xué)命題或模型中體現(xiàn)的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。
噪聲污染問題越來越受到重視。用聲壓級(jí)來度量聲音的強(qiáng)弱,定義聲壓級(jí)Lp=20×lgP/P0,其中常數(shù)P0(P0>0)是聽覺下限閾值,P是實(shí)際聲壓。下表為不同聲源的聲壓級(jí):
A. P1≥P2B. P2>10P3
C. P3=100P0D. P1≤100P2
理解問題情境:此題設(shè)置生活實(shí)踐情境,給出噪聲聲壓級(jí)的數(shù)學(xué)模型或數(shù)學(xué)表達(dá)式,判斷各類型機(jī)動(dòng)車實(shí)際聲壓間的關(guān)系。此題首先要理解問題背景,認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)模型中每個(gè)字母的含義以及參變關(guān)系:Lp是聲壓級(jí),常數(shù)P0是聽覺下限閾值,P是實(shí)際聲壓;數(shù)學(xué)解析式是因變量Lp關(guān)于自變量P的表達(dá)式。
抽象出數(shù)學(xué)命題:模型的抽象是數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)世界建立聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)。用數(shù)學(xué)語言和形式重新表述給定的情境、問題及其蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系[14],可以抽象出不同的數(shù)學(xué)模型,得到相應(yīng)的數(shù)學(xué)命題。
解讀表格的含義:表格第二列“與聲源的距離”數(shù)值都相等,前提條件相同;表格可抽象出三個(gè)命題,例如第二行抽象出命題“若與聲源的距離為10m,則燃油汽車的聲壓級(jí)LP1∈[60,90],即20×lgP1/P0∈[60,90]”。
該題考查數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng),學(xué)生需要讀懂題干背景,理解表格數(shù)據(jù),從背景材料中抽象出數(shù)學(xué)模型和命題,最后借助對(duì)數(shù)函數(shù)相關(guān)知識(shí)得出實(shí)際聲壓間的等量和不等關(guān)系。
(三)數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)
數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)與統(tǒng)計(jì)問題中分析數(shù)據(jù)的過程密切相關(guān)。數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的四個(gè)主要表現(xiàn)是:面向?qū)嶋H背景,凝練統(tǒng)計(jì)問題;明確問題目標(biāo),收集整理數(shù)據(jù);合理構(gòu)建模型,優(yōu)化推斷結(jié)論;回歸實(shí)際問題,形成決策知識(shí)[14]。分析數(shù)據(jù)解決實(shí)際問題,利于提升學(xué)生獲取有價(jià)值的信息并定量分析的能力,形成用數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)分析事物的意識(shí)與能力。以2023年數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅱ卷第19題為例,解析該題體現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。
某研究小組經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)某種疾病的患病者與未患病者的某項(xiàng)醫(yī)學(xué)指標(biāo)有明顯差異,經(jīng)過大量調(diào)查,得到如下的患病者和未患病者該指標(biāo)的頻率分布直方圖:
(1)當(dāng)漏診率p(c)=0.5%時(shí),求臨界值c和誤診率q(c);
(2)設(shè)函數(shù) f(c)=p(c)+q(c),當(dāng)c∈[95,105],求f(c)的解析式,并求f(c)在區(qū)間[95,105]的最小值。
面向?qū)嶋H背景,凝練統(tǒng)計(jì)問題:此題設(shè)計(jì)生活實(shí)踐情境,某種疾病的患病者與未患病者的某項(xiàng)醫(yī)學(xué)指標(biāo)有明顯差異,如何制定一個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)即確定指標(biāo)的合理臨界值,才能高效診斷病情?因此,第二問的統(tǒng)計(jì)表述是:依據(jù)患病者和未患病者的指標(biāo)分布,計(jì)算漏診率和誤診率之和的最小值。
明確問題目標(biāo),收集整理數(shù)據(jù):該題數(shù)據(jù)以頻率分布直方圖的形式呈現(xiàn),雖然損失了一些原始信息,但可根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的分布情況,估計(jì)總體的分布規(guī)律。
合理構(gòu)建模型,優(yōu)化推斷結(jié)論:這是數(shù)據(jù)分析的核心部分。題目已提供模型:表示漏診率和誤診率,計(jì)算漏診率和誤診率之和來確定檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)值。第一問,反映指標(biāo)臨界值、漏診率和誤診率之間的關(guān)系。分析“患病率”直方圖計(jì)算漏診率,已知漏診率p(c)=0.5%,也即指標(biāo)介于95與c之間的小長(zhǎng)方形面積之和為0.005,列出(c-95)×0.002=0.005,求c。誤診率計(jì)算方法類似,不再贅述。第二問,增大難度,指標(biāo)臨界值同時(shí)影響漏診率和誤診率,構(gòu)造一個(gè)模型 f(c)=p(c)+q(c),用漏診率和誤診率之和最小表示檢測(cè)合理。
該題第一問考查圖表分析和對(duì)模型變量的理解;第二問構(gòu)建模型,求解析式及其最小值,是數(shù)據(jù)分析的核心過程。實(shí)際教學(xué)中,可以在此基礎(chǔ)上追問:求得最小值的實(shí)際意義是什么?可以用其他模型表示檢測(cè)合理嗎?進(jìn)一步感受模型的合理性以及結(jié)論優(yōu)化,形成決策意識(shí)。
(四)直觀想象素養(yǎng)
直觀想象素養(yǎng)的四個(gè)主要表現(xiàn)是:建立形與數(shù)的聯(lián)系,利用幾何圖形描述問題,借助幾何直觀理解問題,運(yùn)用空間想象認(rèn)識(shí)事物[13]。直觀想象利于感知事物的空間形式和變化,感悟事物的本質(zhì)。以2023年數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第12題為例,解析該題體現(xiàn)的直觀想象素養(yǎng)。
下列物體中,能夠被整體放入棱長(zhǎng)為1(單位:m)的正方體容器(容器壁厚忽略不計(jì))內(nèi)的有(? ? )
A. 直徑為0.99m的球體
B. 所有棱長(zhǎng)均為1.4m的四面體
C. 底面直徑為0.01m,高為1.8m的圓柱體
D. 底面直徑為1.2m,高為0.01m的圓柱體
建立形與數(shù)的聯(lián)系:此題未給出圖形,需要根據(jù)題目想象幾何圖形。已知代數(shù)條件是正方體、球體、四面體、圓柱體的大小,解決此題頭腦中需要浮現(xiàn)出這些幾何體的模型,并會(huì)作圖。其中選項(xiàng)C是“瘦高”圓柱體,選項(xiàng)D是“矮胖”圓柱體。由幾何圖形的位置關(guān)系到代數(shù)關(guān)系,選項(xiàng)A涉及內(nèi)切球直徑問題,選項(xiàng)D涉及正多邊形內(nèi)切圓半徑問題。
利用幾何圖形描述問題:將研究問題圖形化,借助幾何圖形的形象關(guān)系描述抽象、復(fù)雜的問題[14]。“幾何體可以被整體放入正方體容器中”對(duì)應(yīng)的圖形關(guān)系描述可以是:體積大小關(guān)系、截面大小關(guān)系等。
運(yùn)用空間想象認(rèn)識(shí)事物:因?yàn)檎襟w容器的容器壁厚度忽略不計(jì),因此可將正方體容器抽象成正方體模型。選項(xiàng)C、D分析類似,例如選項(xiàng)D,需要不斷思考圓的擺放情況;想象容納最大圓的擺放位置,即圓柱體的底面圓完全放進(jìn)正方體里,則要找出能容納最大圓的正方體截面。
借助幾何直觀理解問題:正方體是常見的簡(jiǎn)單幾何體模型,其幾何性質(zhì)包括點(diǎn)線面的位置關(guān)系、截面問題、球的切接問題等。選項(xiàng)A、B分析類似,以選項(xiàng)B為例:首先,分析可知為正四面體;其次,尋找正方體內(nèi)常見的正四面體(圖3),即以正方體頂點(diǎn)為頂點(diǎn),計(jì)算此正四面體的棱長(zhǎng)為√2m>1.4m;再次,將正四面體稍微縮小一點(diǎn),可作棱長(zhǎng)均為1.4m的四面體。選項(xiàng)C、D分析類似,以選項(xiàng)D為例,尋找合適的截面,正方體的常見多邊形截面是較為熟悉的,若取為正六邊形截面(圖4),正六邊形的內(nèi)切圓直徑為√6/2 m>1.2m。圓柱的高可忽略不計(jì),D符合。實(shí)際上,圓柱是有厚度的,可以通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C明計(jì)算出符合題意的高的范圍。
圖3:以正方體頂點(diǎn)為頂點(diǎn)的正四面體
該題選項(xiàng)A、B、C較易得到臨界狀態(tài)的幾何圖形,通過分析簡(jiǎn)單圖形的位置關(guān)系和度量關(guān)系,深化基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的考查。選項(xiàng)D的截面問題,則需要較強(qiáng)的幾何直觀與空間想象力,是對(duì)直觀想象素養(yǎng)的考查。
(五)邏輯推理素養(yǎng)
邏輯推理素養(yǎng)指從一些事實(shí)和命題出發(fā),依據(jù)規(guī)則推出其他命題[13],這里的關(guān)鍵是推理有據(jù)。掌握邏輯推理的基本形式,可以培養(yǎng)人有邏輯地思考問題;利于在相對(duì)復(fù)雜的情境中看清事物發(fā)展的脈絡(luò),厘清關(guān)系;利于形成嚴(yán)謹(jǐn)有序、合乎邏輯的思維品質(zhì)[13]。以2023年數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第20題為例,解析該題體現(xiàn)的邏輯推理素養(yǎng)。
設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,且d>1。令bn=(n^2+n)/an,記Sn,Tn分別為數(shù)列{an},{bn}的前n項(xiàng)和。
(1)若3a2=3a1+a3,S3+T3=21,求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若{bn}為等差數(shù)列,且S99-T99=99,求d。
已知事實(shí)或命題:仔細(xì)觀察,不難發(fā)現(xiàn)該題兩問之間的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)。第一問的條件描述的是數(shù)列前三項(xiàng)之間的關(guān)系,結(jié)論為求通項(xiàng),也即求a1,d;第二問難度比第一問大,給出更具一般性的條件({bn}為等差數(shù)列)和較大項(xiàng)數(shù)的等量關(guān)系。發(fā)現(xiàn)這些內(nèi)在邏輯關(guān)系,是迅速解決此題的關(guān)鍵。
邏輯推理過程:第一問本質(zhì)上是求等差數(shù)列的兩個(gè)基本量a1,d,將條件3a2=3a1+a3,S3+T3=21轉(zhuǎn)化為關(guān)于a1,d的方程,即可求得結(jié)果。第二問的解決,如果發(fā)現(xiàn)第一問與第二問的內(nèi)在邏輯關(guān)系,則可以簡(jiǎn)潔地解決此題。根據(jù){bn}為等差數(shù)列,則有2b2=b1+b3,同時(shí)S99-T99=99,這樣第二問與第一問的形式很類似了,仿照第一問較易得到第二問的思路與解答。這其實(shí)是從一般到特殊的思路。還有一種思路是利用已知條件直接推理:寫出an、bn關(guān)于首項(xiàng)和公差的通項(xiàng)公式,根據(jù)已知條件中an、bn滿足的關(guān)系式,得到關(guān)于項(xiàng)數(shù)n的恒等式,利用待定系數(shù)法并結(jié)合S99-T99=99,求得等差數(shù)列{an}的公差d。后一種方法對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的要求較高,而前一種方法除了數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的要求外,對(duì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)在邏輯關(guān)系、一般與特殊的相互轉(zhuǎn)化等邏輯推理過程也有要求。
該題考查邏輯推理素養(yǎng),要求有邏輯地思考問題,推理要有根據(jù)。問題是如何提出的,證明思路和計(jì)算方向是如何形成的,懂得分析“來龍去脈”,運(yùn)算過程中要步步有據(jù)等,這些是邏輯推理素養(yǎng)在育人方面的要求。
第一,試題全面考查了數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。通過對(duì)試題的舉例說明,我們?cè)敿?xì)呈現(xiàn)了題目是如何考查數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的。例如,數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)中的理解運(yùn)算對(duì)象、探究運(yùn)算思路;數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)中的理解情境、從情境中抽象出數(shù)學(xué)命題或模型;數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)中的將情境抽象為統(tǒng)計(jì)問題、合理構(gòu)建模型推斷結(jié)論、解釋現(xiàn)實(shí)問題;直觀想象素養(yǎng)中的借助幾何直觀和空間想象,同時(shí)依據(jù)一定的邏輯推理解決問題;邏輯推理素養(yǎng)體現(xiàn)的一般化為特殊的邏輯推導(dǎo)等。具體題目中體現(xiàn)了高中數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和具體表現(xiàn),一定程度反映了在基礎(chǔ)教育課程改革的考試試題中融入核心素養(yǎng)是可行的。
第二,試題很好融合了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的考查和數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)融入數(shù)學(xué)試題,與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的考查必定是相伴相隨的。例如考查數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的題目,第一問更多體現(xiàn)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),第二問更多體現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng);考查數(shù)學(xué)抽象的題目,如果缺乏一定的數(shù)學(xué)抽象能力,解決此題就比較困難,同時(shí)解決此題需要具備對(duì)數(shù)函數(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí);又比如考查數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的題目,考生需要具備扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)知識(shí),同時(shí)能夠?qū)F(xiàn)實(shí)情境轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計(jì)問題,借助概率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)加以解決;而關(guān)于邏輯推理素養(yǎng)的考查,更需要借助具體數(shù)學(xué)知識(shí),通過有邏輯的推理,包括數(shù)學(xué)演算解決問題。
第三,試題很好體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值。數(shù)學(xué)學(xué)科獨(dú)特的育人價(jià)值,體現(xiàn)在發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神和辯證唯物主義世界觀等,這些通過試題一定程度得以反映。
對(duì)一線數(shù)學(xué)教學(xué)的啟示主要表現(xiàn)在:
第一,教學(xué)中注重過程性引導(dǎo),關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì)的理解和掌握。
數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,離不開對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì)的把握。僅靠知識(shí)的死記硬背、機(jī)械記憶不可能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。為此,教師應(yīng)注重教學(xué)中的過程引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,把握數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)、感悟數(shù)學(xué)基本思想。
過程性引導(dǎo)應(yīng)該注意概念、定理、公式、法則等新知識(shí)如何在創(chuàng)設(shè)的背景中引出。概念本質(zhì)特征的抽象、概念的來龍去脈以及概念之間的關(guān)聯(lián)、定理公式法則等的推導(dǎo),知識(shí)之間的聯(lián)系和串通、知識(shí)本質(zhì)特征的把握以及直觀理解等,這些都是過程性引導(dǎo)需要關(guān)注的重點(diǎn)問題。教師要幫助學(xué)生理解問題的來龍去脈,良好的引導(dǎo)和啟發(fā)能促使學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和提出問題,探究數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì),發(fā)展數(shù)學(xué)的眼光。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)促使學(xué)生獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)氛圍,幫助學(xué)生積累多樣化的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
第二,教學(xué)中引導(dǎo)并關(guān)注“三會(huì)”,在知識(shí)掌握的同時(shí)關(guān)注數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。
“三會(huì)”指會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考世界,會(huì)用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界,分別對(duì)應(yīng)高中六大數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。從前面分析高考試題中可以看出,會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界在考查數(shù)學(xué)抽象和概率統(tǒng)計(jì)的題目中有突出體現(xiàn);會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考世界,體現(xiàn)在數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯推理素養(yǎng)考查的題目中;會(huì)用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)考查的題目中。
具體來講,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,這包括能將現(xiàn)實(shí)世界抽象到數(shù)學(xué)內(nèi)部以及在數(shù)學(xué)內(nèi)部的抽象。例如,針對(duì)前面的高考題目,教師在教學(xué)中可以和學(xué)生一起閱讀現(xiàn)實(shí)情境題目,逐句分析,理解數(shù)學(xué)模型中的常數(shù)、參數(shù)、變量,會(huì)用不同標(biāo)識(shí)區(qū)分不同情況,克服對(duì)數(shù)學(xué)文字題的恐懼心理,這對(duì)于現(xiàn)實(shí)情境的抽象是有益的。對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),如柱、錐、臺(tái)體積公式的統(tǒng)一,圓錐曲線第二定義的統(tǒng)一等,則是數(shù)學(xué)內(nèi)部較高層面的抽象了。
高中階段邏輯推理素養(yǎng)的養(yǎng)成建立在學(xué)生已有認(rèn)知基礎(chǔ)上,在高一就要開始加以培養(yǎng)和提升,如學(xué)習(xí)常用邏輯用語、驗(yàn)證命題的正確性、舉反例說明命題不成立等。再如比較2^4/3,4^2/5的大小,先假設(shè)2^4/3<4^2/5,運(yùn)用不等式性質(zhì)對(duì)其等價(jià)變形為(2^4/3)^15<(4^2/5)^15,轉(zhuǎn)化成一個(gè)易判斷的不等式,這是一個(gè)邏輯推斷的過程。前面分析的2023年數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅱ卷第21題用歸納推理方式猜測(cè)定直線,再用演繹推理證明猜想,教學(xué)中可以讓學(xué)生體驗(yàn)猜想的必要性。當(dāng)運(yùn)算的對(duì)象復(fù)雜且抽象時(shí),可通過特殊情形找到運(yùn)算的方向;尋找何種特殊情形?與電腦作圖相比,圓錐曲線手繪作圖較難實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)的精確定位,但依舊可以保證良好的對(duì)稱性,因此觀察對(duì)稱直線的動(dòng)態(tài)變化,可以較為精準(zhǔn)地判斷定直線的位置。
培養(yǎng)直觀想象素養(yǎng)時(shí),教師要意識(shí)到作圖的重要性。借助清晰美觀的平面圖較易“看”出性質(zhì)和結(jié)論,找到思路;初學(xué)立體幾何,教師可以少用多媒體直接展示幾何體,而多借助尺規(guī)作圖,并適當(dāng)講解簡(jiǎn)單幾何體的作圖步驟。
總之,教師應(yīng)該關(guān)注課程標(biāo)準(zhǔn)的這些理念和要求,并應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中。
第三,通過養(yǎng)成式教學(xué),逐步形成和發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)。
數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成需要一定的過程,即通過養(yǎng)成式教學(xué)逐步形成。例如數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng),在概念學(xué)習(xí)、命題學(xué)習(xí)等特定教學(xué)活動(dòng)中,讓學(xué)生多感受用抽象思維思考問題;邏輯推理素養(yǎng)可滲透在各知識(shí)板塊間的梳理、各種教學(xué)活動(dòng)以及學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中;數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)要注重運(yùn)算的思路以及運(yùn)算程序的設(shè)計(jì),對(duì)于重要經(jīng)典的運(yùn)算過程,要給學(xué)生做示范并和學(xué)生一起算,探討多種算法,教會(huì)學(xué)生估算;發(fā)展直觀想象素養(yǎng),要強(qiáng)化學(xué)生的作圖意識(shí),會(huì)轉(zhuǎn)化成圖形進(jìn)行推理和分析;數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的發(fā)展,一定要有問題情境的引導(dǎo),經(jīng)歷數(shù)據(jù)分析的全過程。
數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要較長(zhǎng)時(shí)間。教學(xué)中以數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為引領(lǐng)、落實(shí)育人價(jià)值,不僅可有效培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì),而且能提高教師自身素養(yǎng),在引導(dǎo)其整體設(shè)計(jì)指向核心素養(yǎng)的主題教學(xué)、單元教學(xué)、課時(shí)教學(xué)等方面,都是有益的。
[2] 教育部考試中心. 中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系說明[M]. 北京:人民教育出版社,2019.
[3] 教育部教育考試院. 創(chuàng)設(shè)情境? ?發(fā)揮育人作用? ?深化基礎(chǔ)? ?考查核心素養(yǎng)——2022年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題評(píng)析[J]. 中國(guó)考試,2022(07):14-19.
[4] 教育部考試中心. 聚焦核心素養(yǎng)考查關(guān)鍵能力——2021年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題評(píng)析[J]. 中國(guó)考試,2021(07):70-76.
[5] 教育部考試中心. 以評(píng)價(jià)體系引領(lǐng)內(nèi)容改革? ?以科學(xué)情境考查關(guān)鍵能力——2020年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題評(píng)析[J]. 中國(guó)考試,2020(08):29-34.
[6] 教育部考試中心. 以真情實(shí)景落實(shí)“五育并舉” 以理性思維踐行“立德樹人”——2019年高考數(shù)學(xué)試題評(píng)析[J]. 中國(guó)考試,2019(07):7-10.
[7] 教育部教育考試院. 深入考查基礎(chǔ)知識(shí)和能力? 助力人才選拔和“雙減”落地——2023年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題評(píng)析[J]. 中國(guó)考試,2023(07):15-21.
[8] 教育部辦公廳. 基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動(dòng)方案[Z]. 2023.
[9] 郭玉峰. 聚焦數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)和數(shù)學(xué)問題提出——第二屆“中學(xué)數(shù)學(xué)課程與教材國(guó)際論壇”綜述[J]. 中國(guó)數(shù)學(xué)教育,2019(24):3-7.
[10] 吳惠玲,郭玉峰.數(shù)學(xué)歸納推理能力再探:內(nèi)涵與表現(xiàn)[J]. 數(shù)學(xué)通報(bào),2021,60(05):10-17.
[11] 郭玉峰,段欣慰,孫艷.數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的理解與商榷[J]. 中國(guó)數(shù)學(xué)教育,2019(20):3-8.
[12] 劉佳,劉攀坤,郭玉峰.基于直觀想象素養(yǎng)的構(gòu)成和水平劃分的數(shù)學(xué)高考試題研究[J]. 數(shù)學(xué)通報(bào),2020,59(03):35-40.
[13] 中華人民共和國(guó)教育部制定.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn):2017年版2020年修訂[M]. 北京:人民教育出版社,2020:4-7.
[14] 教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì)組織編寫,普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組編寫,史寧中,王尚志主編.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)解讀[M]. 北京:高等教育出版社,2020:74,88,111,131-134,161.
大教育考試評(píng)價(jià)網(wǎng) www.elliottbowen.com 版權(quán)所有 電話:010-56181877 郵箱:gets_wz@163.com
北京學(xué)海神舟教育科技有限公司 京ICP備13051459號(hào)