摘要:隨著新課標高考改革的穩(wěn)步推進,高考數(shù)學中對于中國古代數(shù)學文化、數(shù)學生活相結合的題目日益成為考查熱點。比如2017年全國Ⅰ卷理科第2題以我國古代的太極為背景,考查幾何概型;第12題將數(shù)列與大學生創(chuàng)業(yè)相結合等。作為高中生,我們需要及時把握高考命題的新趨勢,同時也要在平時不斷豐富數(shù)學文化知識、提升新背景下的數(shù)學解題能力。
關鍵詞:新課標高考改革;高考數(shù)學;傳統(tǒng)文化與數(shù)學;數(shù)學與生活
一、 概述
近年來的新課標高考數(shù)學試卷,逐漸重視了對傳統(tǒng)文化知識、數(shù)學與生活相結合等方面的考查。數(shù)學考題一改以往的“為了解題而解題”,而增強了與生活、文化相結合,這越來越成為新課標高考改革的熱點與趨勢。2017年的理科數(shù)學考試大綱指出:“要求考生具有一定的數(shù)學視野,認識數(shù)學的科學價值和人文價值……精心設計考查數(shù)學主體內容、體現(xiàn)數(shù)學素質的試題……展現(xiàn)數(shù)學的科學價值和人文價值,努力實現(xiàn)全面考查綜合數(shù)學素養(yǎng)的要求。”“本次《數(shù)學高考考試大綱》修訂的原則是:貫徹改革需要,融入科研成果,體現(xiàn)時代氣息,彰顯學科特色?!边@體現(xiàn)了知識與能力并重、科學與人文兼顧的精神,同時,高考中對學生關于此類題目的解題能力要求升高,這既是對我國數(shù)學文化的積極弘揚,更是對學生數(shù)學素養(yǎng)的一種全面的考察,在做題中也能培養(yǎng)學生的綜合能力。接下來,我將引用部分例題來分析新高考數(shù)學的命題熱點并對題目予以解答。
二、 有關題目
【例1】《九章算術》是我國古代的數(shù)字名著,書中《均屬章》有如下問題:“今有五人分五錢,令上二人所得與下三人等。問各德幾何?!逼湟馑紴椤耙阎狝、B、C、D、E五人分5錢,A、B兩人所得與C、D、E三人所得相同,且A、B、C、D、E每人所得依次成等差數(shù)列。問五人各得多少錢?”(“錢”是古代的一種重量單位)。在這個問題中,E所得為()
A. 2/3錢B. 4/3錢C. 5/6錢D. 3/2錢
解答選B項。依題意可設A、B、C、D、E所得錢分別為a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,
由題意,a-2d+a-d=a+a+d+a+2d,即a=-6d,又因為五人錢數(shù)總和為5,即5a=5,∴a=1,則E所得a-2d=4/3。
【例2】《九章算術》商功章有題:一圓柱形谷倉,高一丈三尺三又三分之一寸,容納米2000斛(1丈=10尺,1尺=10寸,斛為容積單位,1斛≈1.62立方尺,π≈3),則圓柱底圓周長約為()
A. 1丈3尺B. 5丈4尺
C. 9丈2尺D. 48丈6尺
解答選B項。設圓柱形谷倉底面半徑為r尺,由題意得,谷倉高h=40/3尺。于是谷倉的體積V=πr2·h≈2000×1.62,解得r≈9。∴圓柱底圓周長約為2πr≈54尺=5丈4尺。
試題背景前兩個例題引用了《九章算術》中的題目?!毒耪滤阈g》是中國古代數(shù)學專著,收有246個與生產(chǎn)生活實踐有聯(lián)系的應用問題。它的出現(xiàn)標志著中國古代數(shù)學體系的形成。后世的數(shù)學家,大都是從《九章算術》開始學習和研究數(shù)學知識的。
【例3】劉徽在他的《九章算術注》中提出一個獨特的方法來計算球體的體積:他不直接給出球體的體積,而是先計算另一個叫“牟合方蓋”的立體的體積。劉徽通過計算,“牟合方蓋”的體積與球的體積之比應為4π。后人導出了“牟合方蓋”的18體積計算公式,即18V牟=r3-V方蓋差,r為球的半徑,也即正方形的棱長均為2r,從而計算出了球體積計算公式。記所有棱長都為r的正四棱錐的體積為V正,棱長為2r的正方形的方蓋差為V方蓋差,則V方蓋差與V正之比為()
A. 12B. 22C. 2D. 3
解答選C項。由題意算出V方蓋差=r3-18V牟=13r3,又因為棱長均為r的正四棱錐體積V正=26r3,所以方蓋差體積與正四棱錐體積之比為2。
試題背景本題考查了牟合方蓋的相關知識。牟合方蓋是由我國古代數(shù)學家劉徽首先發(fā)現(xiàn)并采用的一種用于計算球體體積的方法,類似于現(xiàn)在的微元法。由于其采用的模型像牟合的方形盒,故稱為牟合方蓋。
三、 總結
通過個人的做題經(jīng)驗總結分析出:在新課標高考數(shù)學中,最易涉及數(shù)學與文化、數(shù)學與生活類的試題題型有算法、概率、數(shù)列等,像是今年的全國Ⅰ卷理科第2題以我國古代的太極為背景,考查幾何概型;第12題將數(shù)列與大學生創(chuàng)業(yè)相結合;Ⅱ卷理科第3題引用了《算法統(tǒng)宗》中的問題等。涉及的中國古代數(shù)學著作除題目所引外還有《張邱建算經(jīng)》、《數(shù)書九章》等;數(shù)學工具還有秦九韶算法、更相減損術、祖暅原理、楊輝三角等,在課余時間我們應該去認真學習,廣泛涉獵。
中華傳統(tǒng)文化源遠流長,現(xiàn)實生活也與每位學生息息相關。清朝劉開《問說》中寫到:“理無專在,而學無止境也?!痹诟呖夹滦蝿菹?,作為學生,我們不僅需掌握好解題的能力,更需要不斷學習,了解試題背后的文化,吸收古人的精華,同時鍛煉試題與生活、抽象與具體之間的轉化能力,不斷提高自身的綜合素質。
參考文獻:
[1]2017年高考全國統(tǒng)一考試大綱:理科數(shù)學,2017.
[2]2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試·理科數(shù)學(全國Ⅰ卷),2017.
[3]安徽省江南十校2017屆高三3月聯(lián)考數(shù)學(理)試題,2017.
[4]重慶一中2016高三下高考模擬考試試卷數(shù)學(理),2016.
作者簡介:
姜永哲,山東省濟南市,山東師范大學附屬中學2015級29班。endprint