

摘要: 通過比較2021至2023年的新高考數學試卷,從細節入手,以大局視角,結合實例就新高考在數學應用、學科特點、關鍵能力以及育人要求等方面的突出表現加以剖析,以引導教學與復習備考.
關鍵詞: 高考;命題;數學應用;學科特點;關鍵能力;育人要求
比較2021年至2023年新高考(新高考Ⅰ卷和新高考Ⅱ卷)數學試卷,總體來說,主要圍繞主干知識(數列、三角函數與解三角形、概率統計、立體幾何與空間向量、平面解析幾何、函數與導數)進行考查,大體分數為135分,占全卷的90%,而集合、復數、平面向量等相關知識占15分,不等式融合在其他知識中加以考查.經過細致解讀,發現新高考在數學應用、學科特點、關鍵能力以及育人要求等方面更加關注,因此在數學教學與復習備考中必須高度重視[1].
1 強調數學應用,發揮育人功能
此類數學試題的命制往往以學生熟知的生產生活實際、社會經濟發展等方面為背景素材,借助閱讀理解相應的背景材料,進而構建對應的數學模型,結合數學知識加以分析與應用.此類試題試圖引導教育者與被教育者關注社會主義建設的偉大成果,引導考生用數學的眼光看待世界,同時增強社會責任感,培養愛國情懷.這類試題體現了數學的應用價值以及育人功能.
例1 """(2022年高考數學新高考Ⅰ卷·4) 南水北調工程緩解了北方一些地區水資源短缺問題,其中一部分水蓄入某水庫.已知該水庫水位為海拔148.5 m時,相應水面的面積為140.0 km2;水位為海拔157.5 m時,相應水面的面積為180.0 km2.將該水庫在這兩個水位間的形狀看作一個棱臺,則該水庫水位從海拔148.5 m上升到157.5 m時,增加的水量約為( 7 ≈2.65)( ").
A.1.0×109 m3 """"""B.1.2×109 m3
C.1.4×109 m3 "D.1.6×109 m3
分析: 借助背景材料的閱讀與理解,統一題中數據的單位,合理構建立體幾何模型,結合棱臺體積公式的應用加以運算與求解,即可確定增加的水量,實現數學應用問題的破解.
解析: 由于140 km2=140×106 m2,180 km2=180×106m2,因此
根據題意,結合棱臺體積公式V= "1 3 (S1+ S1S2 +S2)h,可得增加的水量約為 1 3 (140× 106+180×106+ 140×106×180×106 )×(157.5-148.5)= 1 3 (140+180+60 7 )×106×9≈(320+60×2.65)×106×3=1437×106≈1.4×109(m3).
故選擇答案:C.
點評: 此題以我國的重大的南水北調建設工程為背景材料,借助立體幾何中的空間圖形進行數學建模,將實際應用問題轉化為相關棱臺的體積計算問題,難點在于棱臺的體積公式與應用.涉及數學的應用問題,往往可以很好結合時代特色,關注社會熱點,倡導正能量,引導愛國主義教育[2].
2 突出學科特點,彰顯教育功能
此類試題的命制立足數學的基礎知識、基本活動經驗,基本思想方法等,或來自數學基本知識,或源自教材例(習)題、閱讀材料、探究過程等,從數學學科的基本特點入手,合理創設,巧妙編制,源于教材又高于教材.此類試題試圖引導中學數學教學應專注高中數學教材與體驗,以本為本,加強教(教學)考(高考)銜接,發揮高考引導教學的核心功能,充分彰顯教育功能.
例2 """(2021年高考數學新高考Ⅱ卷·7) 已知a=log52,b=log83,c= 1 2 ,則下列判斷正確的是( ").
A.clt;blt;a
B.blt;alt;c
C.alt;clt;b
D.alt;blt;c
分析: 以兩個不同底的對數式和一個具體的數字創設問題背景,立足基本初等函數中的對數函數,通過函數的圖象與性質,以及不等式的性質等來綜合與應用,結合對數函數的圖象與性質進行放縮處理,得以判斷三數的大小關系.
解析: 由a=log52=log5 4 lt;log5 5 = 1 2 =c,b=log83=log8 9 gt;log8 8 = 1 2 =c,可得alt;clt;b.
故選擇答案:C.
點評: 涉及對數式的大小比較問題,高中數學教材中也有出現.此類習題涉及不同底的對數式的大小比較,簡捷樸實,同時蘊含著豐富的數學思想方法,對學生理性思維素養的要求較高,可以很好考查數學運算、邏輯推理等核心素養,以及發散思維、探究能力等.
鏈接教材習題 """[普通高中數學必修第一冊(人教A版)第141頁習題4.4第13題第(2)小題] 比較下列三個值的大小:log23,log34,log45.
3 加強關鍵能力,發揮選拔功能
此類試題的命制深化基礎性,突出主干知識,在問題的分析、求解過程中合理滲透數學能力與數學素養,強調數學思想方法的靈活性,數學內容體系的創新性,并合理引導高中數學教學與學習.基于探究的解題教學,需要重視數學學科核心素養與關鍵能力,以及試題的選拔功能.
例3 """(2023年高考數學新高考Ⅰ卷·20) 設等差數列 an 的公差為d,且dgt;1.令bn= n2+n an ,記Sn,Tn分別為數列 an ,{bn}的前n項和.
(1)若3a2=3a1+a3,S3+T3=21,求 an 的通項公式;
(2)若{bn}為等差數列,且S99-T99=99,求d.
分析: 借助等差數列創設背景,利用兩個數列之間的線性代數關系進行合理聯系,在此基礎上巧妙設置數列中的通項與前n項和加以模型構建,進而利用相關知識進行求解.
解析: (1) 由3a2=3a1+a3,可得3(a1+d)=3a1+a1+2d,整理有a1=d,所以an=a1+(n-1)d=dn.
故bn= n2+n an = n2+n dn = n+1 d .
結合S3+T3=21,可得d+2d+3d+ 2 d + 3 d + 4 d =21,整理有(2d-1)(d-3)=0.
解得d= 1 2 ,或d=3.由dgt;1,則d=3.所以an=3n.
(2)由于數列{bn}為等差數列,則有2b2=b1+b3.
由bn= n2+n an ,
得2× 22+2 a1+d = 12+1 a1 + 32+3 a1+2d ,整理有a12-3a1d+2d2=0.
解得a1=d,或a1=2d.
當a1=d時,an=nd,bn= n+1 d ,則數列{an-bn}是首項為d- 2 d ,公差為d- 1 d 的等差數列.
所以S99-T99=99 d- 2 d "+ 99×98 2 "d- 1 d "=99,解得d=-1或d= 51 50 .
由于dgt;1,則知d= 51 50 .
當a1=2d時,an=(n+1)d,bn= n d ,則數列{an-bn}是首項為2d- 1 d ,公差為d- 1 d 的等差數列.
所以S99-T99=99 2d- 1 d "+ 99×98 2 "d- 1 d "=99,解得d=- 50 51 或d=1.由于dgt;1,因此此時無解.
綜上分析,可知d= 51 50 .
點評: 以數列為問題背景的試題,一改傳統的與數列的定義、通項公式、求和公式相關的數列推理與運算問題,借助數列這一基礎知識,融入邏輯推理與證明,回歸數學基礎知識等創新設置,以基礎試題全面考查學生的創新應用與創新意識,合理引導中學數學知識間的交匯與融合,以及創新意識與創新應用的培養.
4 貫徹育人要求,引導教學方向
此類試題的命制適度創新,以多選題、開放性試題、探究性試題等創新形式出現,突出理性思維與創新意識,給學生更大的思維空間,借助知識之間的聯系與數學思維的靈活性等,創設一個適度創新融合的場景.此類試題試圖以創新新穎的情境,合理引導教師在教學過程中強化對考生創新意識的培養,全面貫徹育人的根本要求,合理引導教學方向.
例4 """(2022年高考數學新高考Ⅰ卷·14) 寫出與圓x2+y2=1和(x-3)2+(y-4)2=16都相切的一條直線的方程 """"".
分析: 以圓的標準方程為問題背景,通過兩圓位置關系的判定,結合兩圓公切線的求解,以結論的開放性來創新設置,答案不唯一.考生可以根據自己對題設信息的分析、猜想、探究和推理等,從不同視角得出一個滿足條件的結論即可.
速解視角1: 在確定兩圓位置關系為外切的前提下,將兩圓所對應的方程相減,即得3x+4y-5=0,此時為兩圓的一條內公切線.
速解視角2: 通過兩圓的大體草圖,數形結合,直觀分析,即得x=-1,此直線為兩圓的一條外公切線.
點評: 例4的第三條公切線方程7x-24y-25=0(也是外公切線)的求解就沒有以上這么簡單快捷,需要通過相關的邏輯推理與數學運算來分析與求解.而對于答案不唯一的開放性試題而言,以最快最簡捷的方式得到答案就是關鍵所在,充分體現考生的創新意識與創新應用,這也是平時經驗的積累與知識的融會貫通.
新高考數學試卷以落實立德樹人為根本任務,以服務高校人才選拔、引導中學數學教學為出發點,堅持素養導向,重視數學本質,加強對數學理性思維和關鍵能力的考查,突出選拔功能,同時協同推進高考綜合改革,對引導中學數學教學及落實“雙減”政策起到了積極的作用,助力基礎教育提質增效[2].
參考文獻:
[1] 李素娟.高考命題有依據 復習備考有目標[J].中學數學,2022(15):51-52.
[2]中華人民共和國教育部.普通高中數學課程標準(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2017.