黃炳鋒(福州第三中學(xué),福建福州350003)
突出創(chuàng)新應(yīng)用引領(lǐng)教學(xué)實(shí)踐
——2017全國Ⅰ卷數(shù)學(xué)試題簡析與啟示
黃炳鋒
(福州第三中學(xué),福建福州350003)
2017年全國Ⅰ卷數(shù)學(xué)試題繼續(xù)保持連續(xù)穩(wěn)定的特點(diǎn),立足數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,以數(shù)學(xué)知識為載體,以理性思維、邏輯推理能力為立意,關(guān)注數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),突出創(chuàng)新應(yīng)用,滲透數(shù)學(xué)文化,體現(xiàn)了時代特征。試卷凸顯考試內(nèi)容的基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性等,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力有積極的導(dǎo)向作用。
全國Ⅰ卷;數(shù)學(xué)核心素養(yǎng);理性思維;創(chuàng)新應(yīng)用;復(fù)習(xí)對策
2017年全國Ⅰ卷數(shù)學(xué)試題與近幾年的高考試題一樣,保持連續(xù)穩(wěn)定的特點(diǎn),試卷立足數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,以數(shù)學(xué)知識為載體,以理性思維、邏輯推理能力為立意,關(guān)注數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),滲透數(shù)學(xué)文化,體現(xiàn)時代特征。試卷著力整體布局,注重考查“三基”和“四能”;試題背景公平、立意新穎、表述脫俗,對考生區(qū)分精確,有較好的區(qū)分度;與2016年相比,全卷試題的難度略作調(diào)整,理科試卷難度基本持平,文科試卷難度略低,這與學(xué)生及教學(xué)實(shí)際更加吻合,難易適度確保試卷有較高的內(nèi)容效度和預(yù)測效度。
試題知識點(diǎn)多,覆蓋面廣,選擇題與填空題遵循由易到難、逐層深入的特點(diǎn);解答題以分步設(shè)問、梯次遞進(jìn)的方式,提高試卷區(qū)分度。從知識板塊的考查分布看,與往年基本保持一致,文、理科試卷對主干知識(即基礎(chǔ)知識)的考查占分比例分別為76.3%和73.7%,特別突出對主干知識的考查,每個知識板塊的考查分布如下:
(一)考查通用數(shù)學(xué)方法,體現(xiàn)基礎(chǔ)性
高考試題體現(xiàn)基礎(chǔ)性的特征就是試題解答的常規(guī)性和方法的通用性,亦即常說的“淡化技巧,強(qiáng)調(diào)通性通法”。在高中數(shù)學(xué)中,通性通法是指具有普遍意義的常規(guī)解題模式和常用的數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法,通性通法是數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法在解決數(shù)學(xué)問題中的集中體現(xiàn)。[1]2017年試卷繼續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性,以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、基本能力、基本思想方法為考查重點(diǎn),注重對數(shù)學(xué)通性通法的考查??疾闀r從學(xué)科整體意義和思想價值的高度立意,淡化特殊技巧,體現(xiàn)基礎(chǔ)性。
例如理科16題,試題以立體幾何的基礎(chǔ)知識為載體,探求通過折疊所成三棱錐體積的最大值,以往常用的解題技巧是“取特殊值”,即設(shè)定最大值在特殊的“中點(diǎn)”位置取得,但用此法解決本題是行不通的,實(shí)際上求最值問題,除了幾何直觀,通用的數(shù)學(xué)方法是構(gòu)建三棱錐體積關(guān)于某個變量的目標(biāo)函數(shù)(這里變量取圓心到底面正三角形的邊的距離為佳),用函數(shù)與方程的思想解題。函數(shù)與方程的思想就是中學(xué)數(shù)學(xué)重要的通性通法之一。此外,理科第5題、第11題,文科第9題、第14題等也考查了函數(shù)與方程的思想,理科第14題、文科第8題等考查了數(shù)形結(jié)合的思想,文理第21題考查了分類與整合的思想,文理第19題考查了統(tǒng)計(jì)與概率的思想等。這些問題都是通過檢測考生對中學(xué)數(shù)學(xué)知識中所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法的掌握程度,來考查通用數(shù)學(xué)方法,凸顯基礎(chǔ)性。
(二)加強(qiáng)應(yīng)用意識考查,增強(qiáng)實(shí)踐性
考查應(yīng)用意識的試題要求綜合應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識、思想和方法解決相關(guān)學(xué)科、生產(chǎn)、生活中簡單的數(shù)學(xué)問題,解題涉及豐富的內(nèi)涵,包括閱讀理解、數(shù)據(jù)處理、數(shù)學(xué)建模、運(yùn)算求解等,給考生提出較高的要求。2017年數(shù)學(xué)科高考貫徹高考內(nèi)容改革的要求,文理科均命制了一大一小兩個應(yīng)用題,繼續(xù)加強(qiáng)應(yīng)用意識的考查。
例如文理科19題,試題以現(xiàn)實(shí)社會中常見的工廠生產(chǎn)線質(zhì)量控制為背景,結(jié)合統(tǒng)計(jì)與概率的基礎(chǔ)知識,精心編制了一道模型判斷、數(shù)據(jù)處理和數(shù)字特征求解與應(yīng)用的題目。考查了概率模型和統(tǒng)計(jì)意義的理解與應(yīng)用,考查了考生對實(shí)際問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)建模的能力、數(shù)據(jù)處理的能力和應(yīng)用的能力等。理科第(Ⅰ)問,通過建立二項(xiàng)分布模型,求解離散型隨機(jī)變量X的數(shù)學(xué)期望;第(Ⅱ)問,要求利用“3σ”原則解釋監(jiān)控生產(chǎn)過程方法的合理性,還要求根據(jù)抽樣數(shù)據(jù)通過合理計(jì)算估計(jì)參數(shù)μ和σ;文科第(Ⅰ)問,根據(jù)抽樣數(shù)據(jù)計(jì)算相關(guān)系數(shù)r,并利用計(jì)算結(jié)果對實(shí)際問題做出判斷;第(Ⅱ)問,要求考生在閱讀理解的基礎(chǔ)上,通過分析數(shù)據(jù)解釋生產(chǎn)過程是否出現(xiàn)異常,再根據(jù)抽樣數(shù)據(jù)通過合理計(jì)算估計(jì)均值和標(biāo)準(zhǔn)差。此外,文科第2題以農(nóng)作物生產(chǎn)為情景設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用的問題,理科第12題以大學(xué)生創(chuàng)業(yè)為背景設(shè)計(jì)數(shù)列應(yīng)用的問題,這些試題情景豐富、背景公平、貼近考生、貼近生活,具有濃厚的時代氣息,要求考生應(yīng)用數(shù)學(xué)原理和數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問題,對考生的閱讀理解能力、運(yùn)算求解能力、推理論證能力等進(jìn)行了全方位的考查,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題中的巨大作用和應(yīng)用價值,凸顯高考改革中加強(qiáng)應(yīng)用性、實(shí)踐性的特點(diǎn)。
(三)關(guān)注數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),突出選拔性
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是指具有數(shù)學(xué)基本特征的、適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的人的思維品質(zhì)與關(guān)鍵能力。高考試題依托數(shù)學(xué)知識考查數(shù)學(xué)能力,尤其是學(xué)生的理性思維(特別是邏輯思維)與數(shù)學(xué)思想方法,從本質(zhì)上講,就是對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的考查。2017年高考充分發(fā)揮數(shù)學(xué)思維學(xué)科的特點(diǎn),較為全面地考查了數(shù)學(xué)六大核心素養(yǎng)。
例如,文理科第21題的第(Ⅰ)問,試題給定函數(shù)f (x),要求考生討論f(x)的單調(diào)性,因?yàn)閒(x)的解析式中含有參數(shù)a,所以在求解導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)時,需要對參數(shù)a進(jìn)行分類討論,并據(jù)此求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;在此基礎(chǔ)上,理科第(Ⅱ)問要求根據(jù)函數(shù)有兩個零點(diǎn)的條件,文科第(Ⅱ)問要求根據(jù)函數(shù)值非負(fù)的條件,確定參數(shù)的取值范圍。試題層層深入,考查考生思維縝密性、嚴(yán)格推理能力,凸顯數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理等素養(yǎng)的考查。此外,理科第7題、文科第6題、文理科第18、20題等考查了直觀想象素養(yǎng);文理科第19題等考查了數(shù)據(jù)分析和數(shù)學(xué)建模等素養(yǎng)。試卷中大量的試題還將數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)抽象與邏輯推理等素養(yǎng)的考查有機(jī)結(jié)合,綜合考查考生的核心素養(yǎng)。同時,試題也充分考慮到考生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的差異,絕大多數(shù)試題的解題方法、思維方式都不是唯一的,而是多種多樣,如文理科12題,理科16題等,由于解題路徑和方法的差異,能影響運(yùn)算的復(fù)雜程度與解題時間的長短,從而達(dá)到區(qū)分考生數(shù)學(xué)能力和核心素養(yǎng)的差異,體現(xiàn)了高考的選拔功能。
(四)弘揚(yáng)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,體現(xiàn)人文性
今年首次把數(shù)學(xué)文化的考查寫進(jìn)《考試大綱》,引發(fā)了廣泛的關(guān)注。其實(shí),對于數(shù)學(xué)文化的考查,近幾年的試題已經(jīng)有所體現(xiàn),但一般側(cè)重于引用我國古代數(shù)學(xué)名著名題,結(jié)合函數(shù)、數(shù)列、立體幾何、算法等內(nèi)容加以呈現(xiàn),這些問題體現(xiàn)了創(chuàng)新應(yīng)用的考查。
2017年全國Ⅰ卷數(shù)學(xué)試題雖未在數(shù)學(xué)文化考查上有大的動作,但也有所嘗試。例如理科第2題、文科第4題以我國太極圖中的陰陽魚為原型,設(shè)計(jì)幾何概型以及幾何概率計(jì)算問題,可以看出命題者試圖通過本題的求解,滲透數(shù)學(xué)文化,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的人文性,使考生感受中華傳統(tǒng)優(yōu)秀文化的民族性與世界性,深刻地認(rèn)識到中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的博大精深和源遠(yuǎn)流長,激勵他們創(chuàng)造出更加輝煌的成就。
(一)掌握方向,明確考查要求
備考方向和復(fù)習(xí)內(nèi)容的選擇對總復(fù)習(xí)而言至關(guān)重要,就如羅盤對于航海一樣,《考試大綱》和《考試說明》明確了考試形式和范圍、規(guī)定了考核目標(biāo)和要求,指明了總復(fù)習(xí)的方向,是總復(fù)習(xí)最重要的參考書。從這幾年看,每年的《考試大綱》和《考試說明》都要等到學(xué)年下學(xué)期才發(fā)布,勢必影響總復(fù)習(xí),但由于這兩本書的變化不大,因此可以使用前一年的《考試大綱》和《考試說明》先用于復(fù)習(xí)指導(dǎo),再根據(jù)當(dāng)年的進(jìn)行調(diào)整。
備考時,應(yīng)根據(jù)《考試大綱》明確知識、能力、個性品質(zhì)和考查要求,再根據(jù)《考試說明》了解如何通過數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)能力落實(shí)考核目標(biāo)和要求。我們知道,試卷中不同位置、不同題型的試題,在考查不同知識、能力、思想方法及其層次上有不同的功能,認(rèn)真研讀《考試說明》,理解數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的考查要求,教學(xué)時不產(chǎn)生新的熱點(diǎn),可以減輕學(xué)生不必要的負(fù)擔(dān),有利于考生復(fù)習(xí)備考。
(二)夯實(shí)基礎(chǔ),重視能力培養(yǎng)
基礎(chǔ)知識即重點(diǎn)知識,夯實(shí)基礎(chǔ)就是在全面復(fù)習(xí)必考內(nèi)容的前提下,重點(diǎn)復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識?!犊荚嚧缶V》指出對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的考查,既要全面又要突出重點(diǎn)。對于支撐學(xué)科知識體系的重點(diǎn)內(nèi)容,要占有較大的比例,構(gòu)成數(shù)學(xué)試卷的主體。這表明《考試說明》中列出的6大基礎(chǔ)知識:函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、數(shù)列、三角函數(shù)、立體幾何、解析幾何、概率與統(tǒng)計(jì),是高考數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,要重點(diǎn)復(fù)習(xí)。同時還應(yīng)注意6大基礎(chǔ)知識常常綜合考查,在知識網(wǎng)絡(luò)的交匯點(diǎn)設(shè)計(jì)試題,在綜合中考查能力,所以還應(yīng)梳理基礎(chǔ)知識的內(nèi)在聯(lián)系,搭建成條理清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。
“以能力立意命題”是數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和考試目標(biāo)所決定的,重視數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng),這既是數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),也是能力立意的考試要求?!犊荚嚧缶V》明確規(guī)定,數(shù)學(xué)能力包含了抽象概括能力、推理論證能力、運(yùn)算求解能力、空間想象能力、數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識等。備考時,首先要明確,不同的基礎(chǔ)知識承載著不同的能力要求,培養(yǎng)能力的途徑之一就是提高基礎(chǔ)知識的靈活運(yùn)用,缺漏的知識將是影響能力發(fā)揮的致命點(diǎn),總復(fù)習(xí)時應(yīng)經(jīng)常查缺補(bǔ)漏,《考試大綱》羅列的考試內(nèi)容與要求就是很好的比對;其次,由于學(xué)科的特點(diǎn),對推理論證能力和抽象概括能力的考查貫穿于全卷,是考查的重點(diǎn),應(yīng)重視,而運(yùn)算求解能力是“基本功”,決定了推理論證的正確執(zhí)行和抽象概括的實(shí)現(xiàn),近年來,高考試題特別重視含字母的式子的運(yùn)算,運(yùn)算求解能力不過關(guān),解題終將失敗,也應(yīng)重視。
(三)領(lǐng)會思想,在實(shí)戰(zhàn)中落實(shí)
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識在更高層次上的抽象和概括,它蘊(yùn)涵在數(shù)學(xué)知識發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用的過程中,它是解決數(shù)學(xué)問題的“領(lǐng)航員”?!犊荚囌f明》指出,數(shù)學(xué)思想方法主要包括函數(shù)與方程的思想,數(shù)形結(jié)合的思想,分類與整合的思想,化歸與轉(zhuǎn)化的思想,特殊與一般的思想,統(tǒng)計(jì)與概率的思想等。高考對數(shù)學(xué)思想方法的考查往往決定了試題的大致位置和難易程度,比如,對分類與整合的思想的考查往往放在把關(guān)試題的位置,突出考查考生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和周密性;教學(xué)思想方法的途徑之一是“提煉”和“內(nèi)化”,復(fù)習(xí)時,教師應(yīng)善于從試題解答的過程中提煉蘊(yùn)涵其中的思想方法,加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的提煉滲透,使學(xué)生領(lǐng)悟并逐漸學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法;途徑之二是“實(shí)戰(zhàn)”,即實(shí)戰(zhàn)高考真題,實(shí)際上,高考試題的思想方法往往蘊(yùn)含在近幾年試題的解題思想方法之中,這也是體現(xiàn)高考試題穩(wěn)定性和發(fā)揮高考試題的導(dǎo)向作用的一個方面。
[1]曹軍.“通性通法”應(yīng)為解題首選方法[J].數(shù)學(xué)通報,2012(7).
[2]教育部考試中心.2017年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱(理科)[M].北京:高等教育出版社,2017.
[3]教育部考試中心.2017年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱(文科)[M].北京:高等教育出版社,2017.
(責(zé)任編輯:萬丙晟)
(一、二等獎名單略,詳見福建省教育廳網(wǎng)站)