●鄭日鋒 (學軍中學 浙江杭州 310012)
能力立意呼喚教學回歸
——2015年浙江省數學高考試卷評析
●鄭日鋒 (學軍中學 浙江杭州 310012)
為了有利于高校選拔合格新生,有利于中學數學教學改革,高考命題實現從知識立意到能力立意的轉變,而真正貫徹這一原則的數學高考試卷卻鳳毛麟角.我們欣喜地看到了2015年浙江省數學高考試題,命題專家為我們設計了一份“清新自然”、“立意高遠”、體現能力立意的試卷,其中許多題目“余音繞梁,回味無窮”.然而考后考生、教師一片異議,認為這是浙江省高考史上最難的試卷,這究竟是什么原因呢?高考與教學有著怎樣的關聯?本文闡述2015年浙江省數學高考試題中的各種類型問題的特點及教學導向.
試題立足教材而不拘泥于教材,平和樸實,內涵深刻,給人以“題在書外、根在書中”的感覺,如理科卷第1,2,3,4,9,10,11,12道題(占42分),文科卷第1,2,3,4,9,10,11,12道題(占44分)都是基礎題,考查基礎知識和基本技能.這些題目起點較低,考查的知識點比較單一.解決這些題目需要理解教材中的相關概念,掌握基本技能.
試卷注重通性通法,注重對數學思想方法的考查,如理科卷第5,13,16,17,19題(占53分),文科卷第5,15,16,17,18題和第20題第1)小題(占60分)都是常規題.這些題目考查主干知識,考查多個知識點,題型熟悉,方法常規,入口易、寬,往往有多種方法.個別題目用不同方法解決問題所用的時間有較大的差異,考查多個知識點,在知識網絡的交匯處命題,往往以知識為載體,考查數學思想方法及計算能力.解決這些題目需要認真審題,把握問題特征,合理選擇方法.
例1如圖1,已知橢圓上2個不同的點A,B關于直線對稱.

圖1
1)求實數 m的取值范圍;
2)求△AOB面積的最大值(O為坐標原點).
(2015年浙江省數學高考理科試題第19題)
本題緊緊圍繞用代數方法解決幾何問題的核心思想,設計的問題也是解析幾何中常規的弦長計算、垂直關系、求面積最值等常規問題,求解方法是解析幾何中的常規方法,不在技巧上作文章,考查了數形結合思想、轉化思想、函數與方程思想.
對于第1)小題,有以下2種解法.
解法1由題意知m≠0,可用韋達定理或“點差法”求出AB的中點P的坐標為,再由點P在橢圓內,得,從而實數m的取值范圍為.
解法2由題意知m≠0,可用韋達定理或“點差法”求出AB的中點P的坐標為.直線AB的方程為

代入橢圓方程x2+2y2=2,得

因為直線AB與橢圓交于2個不同的點,所以

解法1技巧性較強,有些學生難以掌握,解法2屬于通性通法,雖然它比解法1簡便,但在解決第2)小題時,解法2顯得蒼白無力,而解法1卻順理成章.
應對常規題,在教學中做到以下幾點是必要的:一是整合,歸納并總結各主干知識塊的問題特征、解題策略、易錯點、解題的誤區.編織各內容的知識網絡結構,按照知識、策略進行歸納,突出知識、策略間的聯系及適用范圍,這樣做的目的是讓知識與方法條理化、有序化、結構化,實現知識從厚到薄,達到“拎起來成條線,撒下來鋪滿地”的較高境界.二是突破,找準難點、重點、及薄弱環節,進行有針對性的訓練,切忌盲目操練,重復操練.對于不太熟悉的方法,需引導學生有意識地運用它嘗試解決相關問題.三是優化,引導學生學會從不同角度思考問題,從而開拓思路,優化思維.在復習課課堂上,教師要營造課堂氛圍,給學生思考問題的時間與空間,培養學生的思維能力.
設計試題應盡可能多地從現實問題或幾何背景出發,構造出素材樸實、內蘊豐富的試題,充分體現數學的內在實質.試卷中的題目處處閃現著問題解決的智慧.這樣的試題,加強了對數學本質的考查,突出了對學生能力的考查.如理科卷第6,7,8,14,15,18,20題(占55分),文科卷第6,7,8,13,14,19題和第20題第2)小題(占46分),這些題目設計新穎,意蘊深邃,突出本質,考查考生的能力及數學素養.這類題目的比例比往年增加了不少,體現以能力立意的命題原則,通過不同的新穎題,比較全面地考查學生的能力.
1)閱讀理解題.如理科卷第6題,這是一道閱讀理解題,給出一種新的運算,然后研究此新運算的性質,判斷2個命題的真假.解題時,需要考生理解新概念,然后在此基礎上進行邏輯推理,利用數形結合思想解決問題,這樣的考題真正考查了學生對數學問題的分析和理解能力,也說明了命題者匠心獨運的價值取向.
2)形式化問題.如理科卷第15題,以長方體為背景,以空間向量為載體,問題給出了含有2個參數、2個獨立變量及3個向量的不等式,實際上解決該問題可轉化為點到平面的距離,利用2個向量垂直關系得到解決.文科卷第8題也屬于此類問題.
3)應用型問題.如文科卷第7題:求粉刷房間的最低總費用問題,需要在6個代數式中找出最小值,實質上是排序不等式問題.
4)概念問題.彰顯“數學在根本上是玩概念而不是玩技巧的”.
例2存在函數f(x)滿足,對任意x∈R都有
( )
A.f(sin2x)=sinx B.f(sin2x)=x2+x
C.f(x2+1)=|x+1| D.f(x2+2x)=|x+1|
(2015年浙江省數學高考理科試題第7題)
本題考查函數的概念,函數是從定義域到值域的單值對應.對于選項A,取,得,取,得,不符合函數的定義,故排除選項A;同樣可排除選項B和C;對于選項D,取函數,符合條件.
2015年浙江省數學高考文科試題第7題考查“圓、橢圓、雙曲線、拋物線是圓錐面被不同位置的平面所截得的”這一知識點,需要考生具有較強的理解與轉化的能力.
5)動態問題.
例3如圖2,已知△ABC,D是AB的中點,沿直線 CD將△ACD折成△A'CD,所成二面角A'-CD-B的平面角為α,則 ( )
A.∠A'DB≤α B.∠A'DB≥α
C.∠A'CB≤α D.∠A'CB≥α
(2015年浙江省數學高考理科試題第8題)

圖3
本題探索動態圖形的不變性質,設置了一個弱條件(D是AB的中點),其實點D可以是AB的其他分點.解決此問題可以利用特殊化思想,取銳角△ABC,當α=180°時,選項D不成立;當α=0°時,選項A,C均不成立.故選B.
選項B的正確性只要作出二面角的平面角,為此只需在原平面圖形中,在CD取一點O作CD的垂線,變成空間圖形后便成為二面角A'-CD-B的平面角α,歸結為如下的數學模型:如圖3,在四面體D-OA'B'中,DO⊥平面OA'B',且OA'=OB',則∠A'DB'≤∠A'OB'.
6)綜合性問題.
例4設函數f(x)=x2+ax+b(其中a,b∈R).
2)已知函數f(x)在[-1,1]上存在零點,0≤b-2a≤1,求b的取值范圍.
(2015年浙江省數學高考文科試題第20題)
本題是函數、方程、不等式的綜合問題,第1)小題屬常規題,解決第2)小題需要考生有靈活機智的解題策略及分析問題與解決問題的能力.下面僅給出第2)小題的解法.
解法1設s,t為方程f(x)=0的根,且-1≤t≤1,則

解法2由方程f(x)=0在[-1,1]上有實根及已知,得

時,在坐標系aOb中作出點(a,b)的可行域如圖4所示.由,D(-2,-3),得.

圖4

圖5

時,在坐標系aOb中作出點(a,b)的可行域如圖5所示.由,得.
解法1為試卷提供的標準答案,在解題過程中,需要分別計算當0≤t≤1及 -1≤t<0時,的取值范圍,比較繁瑣,而且忽略了方程有解對a,b的約束條件,有可能導致錯誤,欠嚴謹.解法2從形的角度出發,過程簡潔,而且解法自然.分析與綜合、歸納與演繹、具體與抽象等數學思想及基本邏輯方法在此題中均有很好地體現.此外理科卷第18,20題也屬于此類問題.
從現實問題或幾何背景出發,構造出素材樸實、內蘊豐富的新穎題,充分體現了數學的內在實質,試卷中的題目處處閃現著問題解決的智慧.只有會思考、具有良好思維品質與數學素養的考生才能得心應手.教師在教學中應重視一題多解和一題多變,在做中領悟,在做中提升,在做中研究,這樣才能讓學生在遇到新穎問題時運用所學知識去合理地展開聯想、轉換、探究.在復習中做適量的習題是必不可少的,但千萬不能過量,依靠“題型+技巧 +大運動量訓練”的教學應對新穎題是力不從心的;在復習中切實掌握數學思想方法,以不變應萬變;開展探究式教學,引導學生建立數學模型,運用數學模型解題,提高學生的數學素養.
在2015屆高三復習階段,許多教師給學生做過如下題目:
例5已知函數f(x)=x2+ax+b(其中a,b∈R)的定義域為[-1,1],記M為|f(x)|的最大值.
例6數列{an}滿足(其中n∈N*),則的整數部分是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例6為筆者所任教學校2015屆高三最后一次適應性考試的選擇壓軸題,也是鎮海中學的2013屆高三最后一次適應性考試的選擇壓軸題.
例5以及2015年1月浙江省學業水平考試壓軸題與理科卷的第18題是相關題,例6與理科卷的第20題是相關題,而且解題方法相類似.理科卷第18,20題是2015年理科試卷中師生評價最難的2道題,我們需要探討的問題是:為什么學生做了例5、例6后,還是拿不下理科卷第18、20題?若教師能引導學生領悟這2道題的解題策略,嘗試用多種方法解決,并且布置相關題目供學生練習,應該會有更多的學生做出這2道題.
結語高考試題總是在沿襲原來的命題風格的基礎上適度創新,可謂穩中漸變,如果不改變教學策略,必然難以適應高考.我們的教學需要合理定位,應該清楚并不是所有的學生在高考中都可以拿高分,讓不同層次的學生發揮出應有的較高水平,這才是我們的目標;搞“題海戰術”不僅透支了學生未來對學習的興趣,在高考中也不能取得理想的成績,能力立意的高考試題呼喚教學回歸教材,回歸本質,回歸學生.
[1]鄭日鋒,沈新權,蔣榮清.平淡中見靈動 細微處顯意蘊——2012年浙江省高考數學試卷評析[J].數學通報,2013(2):17-19.