



[摘 要] 2024年高考數學新課標卷依托高考評價體系,創新試卷結構設計,深化基礎性考查,突出思維能力考查,強調對學科基礎知識、基本方法的深刻理解,繼續在反套路、反機械刷題上下功夫,創新人才選拔,引導教師轉變教學重點,從解題技巧總結轉向學科核心素養培養.
[關鍵詞] 2024年高考;新課標卷;命題風格;試題評析
高考評價體系中的“四翼”考查要求立足素質教育應達成的內容表現與形式表現,是高考對素質教育進行評價的基本維度[1]. 2024年高考數學新課標Ⅰ卷和Ⅱ卷繼續在反套路、反機械刷題上下功夫,強調對基礎知識和基本概念的深入理解和靈活掌握,注重考查學科知識的綜合應用能力,落實中國高考評價體系中“四翼”的考查要求. 命題可歸納為三個“堅持”:堅持素養導向,緊扣時代發展,設置真實的問題情境,引導學生將知識學習與實踐應用相結合,在解決實際問題的過程中發展核心素養;堅持考教銜接,依據新課標設計命題內容,注重考查學生對基礎知識、基本技能、基本思想方法的理解和掌握,打牢發展的根基;堅持面向未來,聚焦高校人才選拔要求,加強思維品質考查,體現基礎性、綜合性、應用性和創新性的考查要求,服務拔尖創新人才自主培養.
試卷整體風格的變化
(1)從卷面風格來看,新課標卷試題從往年的22道減至今年的19道,其中多選題、填空題和解答題各減少1題. 在考試時間不變的情況下,減少試題數量是強化思維考查的必要措施. 數學高考一直強調“多想一點,少算一點”的理念,減少試題數量能夠增加學生思考時間,考查學生的思考方式和過程,讓思維能力較強的學生展現素養,發揮潛力,脫穎而出.
(2)從考點布局來看,由于試題數量減少了,因此考查的知識內容的覆蓋面受到了一定影響. 新課標卷打破了以往的命題模式,靈活、科學地確定試題內容和順序,不受限于對某些具體知識內容的考查. 靈活改變試題順序有助于打破機械應試套路,以及教學中僵化、刻板的訓練模式,防止猜題押題,消除應試教育的弊端. 如新課標Ⅱ卷,函數題曾作為壓軸題,現調整為解答題的第2題;概率與統計題加大了能力考查力度,安排在解答題的倒數第2題.又如新課標Ⅰ卷,將解析幾何題安排在解答題的第2題,數列知識則結合新情境安排在壓軸題的位置.
(3)從命題意圖來看,《深化新時代教育評價改革總體方案》對中高考命題提出了明確要求:改變相對固化的試題形式,增強試題開放性,減少死記硬背和機械刷題現象. 也就是說,高考命題必須更靈活,去模式化. 新課標卷根據試卷結構調整后整卷題量減少的客觀情況,提高了最后兩道壓軸題的分值,創新能力考查策略,提升了壓軸題的思維量,突出理性思維和科學探究,把考查重點放在學生的思維品質和綜合應用能力上,不斷完善人才選拔標準和方式方法,服務高校招生和人才培養改革.
試題呈現特點的變化
1. 強化基礎性要求,注重學習過程
基礎性包括學科內容的基本性和通用性,深化基礎性就是加強對基本概念、基本原理、基本思想方法的考查,引導學生重視基礎,將所學的知識、思想方法內化為能力和素養[2]. 新課標卷命題遵循教育規律,注重考查學生對基礎知識、基本技能、基本思想方法的理解,強調在理解的基礎上融會貫通、靈活應用,避免死記硬背,引導中學教學回歸課標和課堂,重視概念教學,夯實學生學習基礎,把教學重點從解題技巧總結轉向學科核心素養培養.
例1 (新課標Ⅰ卷第12題)設雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F,F,過F作平行于y軸的直線交C于A,B兩點. 若FA=13,AB=10,則C的離心率為________.
評析 由雙曲線的定義可知,2a=AF-AF=13-5=8. 又由勾股定理可知,2c=FF==12. 所以離心率e==. 應用雙曲線的定義和性質求解,可以避免較為復雜的坐標計算,從而有效地減少計算量,節省考試時間.
例2 (新課標Ⅱ卷第8題)設函數f(x)=(x+a)ln(x+b),若f(x)≥0,則a2+b2的最小值為( )
A. B. C. D. 1
評析 此題的函數模型簡單、基本,要求學生推斷兩個參數平方和的最小值. 由f(x)≥0可知,ln(x+b)與(x+a)始終同號. 當ln(x+b)=0時,考慮x+a=0,所以1-b=-a,即b=1+a. 所以a2+b2=a2+(a+1)2=2a++≥,當且僅當a= -,b=時取等號. 通過分析函數的單調性和函數的零點直接得到答案,不需要求導,不需要分類討論. 用創新設計考查學生真實的數學能力,而非刷題和訓練的技巧.
例3 (新課標Ⅰ卷第16題)已知A(0,3)和P3,為橢圓C:+=1(a>b>0)上兩點.
(1)求C的離心率;
(2)若過P的直線l交C于另一點B,且△ABP的面積為9,求l的方程.
評析 易求得橢圓C:+=1. 因為S=×3×3=,所以S△ABP=2S△AOP. 由橢圓的對稱性可設D(0,-3),連接PD,延長PO交橢圓C于點E,連接AE,則E-3,-,從而S△ADP=2S△AOP=9,S△AEP=2S△AOP=9,即當點B在點D和E時,△ABP的面積為9.
因為AP=,所以橢圓C上點B到直線AP的距離為. 所以滿足題意的點B最多只有兩個(點D和點E). 因為k=,所以直線PD的方程為y=x-3,即3x-2y-6=0. 因為k=,直線PE的方程為y=x,即x-2y=0. 所以直線l的方程為3x-2y-6=0和x-2y=0.
此解法利用圖形面積關系,源于對圖形特征的“敏感”,平和中有新意,靈活中見潛力. 其他解法諸如設點B的坐標,以AP為底,點B到AP的距離為高表示△ABP的面積后解方程,計算量相對較大.
2. 彰顯綜合性要求,回歸數學本質
在知識交匯點設問,考查知識間的內在聯系,體現知識的綜合性. 這種命題方式鼓勵學生跨領域思考,建立知識點間的聯系,建構完整的知識體系和網絡結構,形成新的認識和解題思路,達到融會貫通和深度理解知識的目標.
例4 (新課標Ⅰ卷第5題)已知圓柱和圓錐的底面半徑相等,側面積相等,且它們的高均為,則圓錐的體積為( )
A. 2π B. 3π
C. 6π D. 9π
評析 由側面積相等得2πr·=πr·,解得r=3,故圓錐的體積為V=πr2·=3π. 此題考查學生對高與母線概念的辨析,對圓柱與圓錐的側面積公式的區分,以及對圓錐的體積公式的應用.
例5 (新課標Ⅱ卷第6題)設函數f(x)=a(x+1)2-1,g(x)=cosx+2ax(a為常數),當x∈(-1,1)時,曲線y=f(x)和y=g(x)恰有一個交點,則a=( )
A. -1 B. C. 1 D. 2
評析 設h(x)=f(x)-g(x),曲線y=f(x)和y=g(x)恰有一個交點等價于函數y=h(x)有唯一零點. 又h(x)=ax2+a-1-cosx為偶函數,所以h(0)=0,解得a=2. 此題綜合考查冪函數和余弦函數的性質、函數零點的概念,以及數形結合思想,沒有考查煩瑣的函數求導計算,要求學生在深入理解知識的同時,實現知識的融會貫通,而非局限于解題技巧.
例6 (新課標Ⅱ卷第19題)已知雙曲線C:x2-y2=m(m>0),點P(5,4)在C上,k為常數,0<k<1. 按照如下方式依次構造點P(n=2,3,…):過點P作斜率為k的直線與C的左支交于點Q,令P為Q關于y軸的對稱點,記P的坐標為(x,y).
(1)若k=,求x,y;
(2)證明:數列{x-y}是公比為的等比數列;
(3)設S為△PnPn+1Pn+2的面積,證明:對于任意正整數n,S=S.
評析 此題融合解析幾何和數列,分層設問,環環相扣. 三個小問利用基本方法可以大幅簡化計算過程:第(2)問利用固定斜率直線與雙曲線交點性質,可迅速得到結論;第(3)問可以將證明面積相等轉化為證明兩條直線平行.
(1)因為點P(5,4)在C上,所以m=x2-y2=52-42=9. 所以雙曲線C:x2-y2=9. 又Q(-x,y),當k=時,有x-y=9,y-4=(-x-5),解得x=3y=0 或x=-5y=4(舍去). 所以x=3,y=0.
(2)由題意得P(x,y),Q(-x,y),直線PnQn的斜率為k. 設Z=x-y,由x-y=9,x-y=9相減得=1. 又k=,所以y-y=-k(x+x),x-x=-k(y+y).兩式相減得Z-Z=k(Z+Z),所以=. 故數列x-y是公比為的等比數列.
(3)要證S=S,即證S=S,只需證PP∥PP.設=q,由(2)可知x-y=qn-1,x+y=9·,所以x=qn-1+9·,y=·-qn-1.PP的斜率k===1-=1-=1-.
PnPn+3的斜率k′===1-=1-=1-.
所以k=k′,故PP∥PP.
3. 注重應用性要求,實現學科育人
試題突出素養導向,緊扣時代發展,設置真實的問題情境,引導學生將知識學習與實踐應用相結合,在解決實際問題的過程中發展核心素養. 數學從“解題”到“解決問題”的轉變已經成為當前數學教育的一個重要趨勢.這種轉變不僅有助于學生更好地理解和掌握數學知識,還能培養他們實踐能力和創新精神.
例7 (新課標Ⅱ卷第14題)在下圖(圖3)的4×4方格表中選4個方格,要求每行和每列均恰有一個方格被選中,則共有________種選法;在所有符合上述要求的選法中,選中方格中的4個數之和的最大值是________.
評析 每行和每列均恰有一個方格被選中,共有4×3×2×1=24種選法. 要使4個數之和最大,先看十位上的數,其和一定是10+20+30+40=100,再選個位上最大的數,其和為5+3+3+1=12,所以4個數之和的最大值是112.此題考查排列組合,是推理型分割問題,思維量大,體現多思少算,區分度佳.
例8 (新課標Ⅰ卷第14題)甲、乙兩人各有四張卡片,每張卡片上標有一個數字,甲的卡片上分別標有數字1,3,5,7,乙的卡片上分別標有數字2,4,6,8. 兩人進行四輪比賽,在每輪比賽中,兩人各自從自己持有的卡片中隨機選一張,比較所選卡片上數字的大小,數字大的人得1分,數字小的人得0分,然后各自棄置此輪所選的卡片(棄置的卡片在此后的輪次中不能使用),則四輪比賽后,甲的總得分不小于2的概率為________.
評析 表格或樹狀圖是分析排列組合問題常用的工具. 問題等價于從圖4①中的16個方格中任取4個,4個方格既不同行也不同列,求“1”的個數大于等于2的概率. 為了表述方便,現重新編號(如圖4②所示).
①3個“1”的情況:C-B-A,1種.
②2個“1”的情況:C-B-A,1種;C-A-B/B,2種;C-A-B,1種;A-B-C/C,2種;A-B-C/C,2種;A-B-C/C,2種;A-B-C,1種.
合計共12種情況,所以甲的總得分不小于2的概率為P==.
本題考查學生的理性思維和探究能力,套路和模板失效,死記硬背不再適應高考新要求.
4. 突出創新性要求,助力人才選拔
試題強調創新,設計新穎情境和設問方式,加強基本能力考查,提升解答題思維量,強調理性思維和數學探究,考查學生運用數學思維和數學方法發現問題、分析問題和解決問題的能力,要求學生融合知識、經驗、方法,并遷移轉化運用,為全面發展奠定基礎.
例9 (新課標Ⅰ卷第11題)設計一條美麗的絲帶,其造型φ可以看作圖中的曲線C的一部分.已知C過坐標原點O,且C上的點滿足橫坐標大于-2,到點F(2,0)的距離與到定直線x=a(a<0)的距離之積為4,則( )
A. a=-2
B. 點(2,0)在C上
C. C在第一象限的點的縱坐標的最大值為1
D. 當點(x,y)在C上時,y≤
評析 由題意得曲線C的軌跡方程為·x-a=4,原點(0,0)在C上,所以a=2. 又a<0,故a=-2. 選項A正確. 因為·x+2=4,令y=0,解得x=0或2.選項B正確. 當x>0時,y2=-(x-2)2,令g(x)=-(x-2)2,顯然g(2)=1,且g′(2)<0,所以g(x)>g(2)=1. 選項C錯誤. 由y2=-(x-2)2≤得y≤=(x>-2). 選項D正確. 故正確的選項有ABD.
此題背景為有理曲線,可由笛卡兒葉形線旋轉得到,常見的還有蔓葉線、馬利克曲線、環索線等有理曲線. 新定義試題屬于傳統開放性試題,實質是原認知結構與新知識之間的遷移. 解決此類問題的關鍵是讀懂題意,理解新定義,確定探究方向,運用類比與歸納的方法尋找合理的解題思路.
例10 (新課標Ⅰ卷第19題)設m為正整數,數列a,a,…,a是公差不為0的等差數列,若從中刪去兩項a和a(i<j)后剩余的4m項可被平均分為m組,且每組的4個數都能構成等差數列,則稱數列a,a,…,a是(i,j)—可分數列.
(1)寫出所有的(i,j),1≤i≤j≤6,使數列a,a,…,a是(i,j)—可分數列.
(2)當m≥3時,證明:數列a,a,…,a是(2,13)—可分數列.
(3)從1,2,…,4m+2中一次任取兩個數i和j(i<j),記數列a,a,…,a是(i,j)—可分數列的概率為P,證明:P>.
評析 此題以等差數列為知識背景,創新設問方式,設置數學新定義,搭建思維平臺,引導學生積極思考,在思考過程中領悟數學方法,自主選擇路徑和策略分析問題、解決問題. 第(1)問和第(2)問根據題意容易解決,同時為第(3)問提供了解決思路.
對于第(3)問,其基本事件的總數為C. 受第(1)問和第(2)問的啟發,分兩種情況:
第一,如圖6所示,刪除第4n+1和4k+2項,其中0≤n≤k≤m+1. 此時前4n項、中4(k-n)項、后4(m-k)項按原順序4項一組都能構成等差數列,即(4n+1,4k+1)—可分數列.
當n=k時,這樣的(n,k)有m+1組;當n<k時,這樣的(n,k)有C組. 因此,滿足條件的(n,k)共有m+1+C=m2+m+1組.
第二,如圖7所示,刪除第4n+2和4k+1項,其中0≤n≤k≤m+1,k-n≥2. 此時前4n項、后4(m-k)項按原順序4項一組都能構成等差數列,中間4(k-n)項同樣可構成等差數列,即(4n+2,4k+1)—可分數列.這樣的(n,k)共有(m-1)+(m-2)+…+1=m2-m組.
綜合上述分析,P≥=>>.
理解數列特性,從特殊到一般尋求解法是解決此題的關鍵.
2024年高考綜合改革適應性測試卷公布后,各地模擬卷充斥著以高等數學為背景的新定義壓軸題,試圖通過超綱知識投機取巧,這顯然不符合高考命題改革要求. 壓軸題考查的并非學生的“知識量”,而是其“思維量”. 教師應著重培養學生的思維能力、探究能力和解決問題能力,避免超綱學、超量學,引導學生獨立思考和深度學習.
結束語
2024年高考數學新課標卷嚴格依據高中課程標準,通過命題創新,提高試題靈活度,豐富試卷內容與形式,優化試卷結構,突出考查學生的理性思維和探究能力,切實改變機械刷題和套路訓練的現象,強調學生的思維過程,積極引導教學回歸育人本位,發揮正向積極的導向作用. 高考改革后,機械刷題和套路訓練已不合時宜,無法滿足新高考對關鍵能力和學科素養的考查需求. 新課標卷打破了固化的應試思維,引導教學重視情境創設,關注知識的生成過程,引導學生通過觀察、思考、探究構建認知結構,提高學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力;引導教學關注思維深刻性,在學生掌握“四基”后,通過問題引導和深化提升,促進學生思考,實現從“學科知識”到“學科育人”的轉變.
參考文獻:
[1] 教育部考試中心. 中國高考評價體系(2019年版)[M]. 北京:人民教育出版社,2019.
[2] 翟嘉祺,任子朝,趙軒. 高考深化基礎性考查研究[J]. 中學數學教學參考,2022(31):4-7.
作者簡介:雷波(1981—),中學數學高級教師,主要從事中學數學教育教學工作.