◎海南省農墾中學 劉國海 郭嬋娟
2018年1月頒布的2017版《普通高中數(shù)學課程標準》具有基礎性、選擇性、發(fā)展性,明確了數(shù)學學習的“四基”與“四能”,提煉了發(fā)展能力內涵的六大“核心素養(yǎng)”。在2017版《普通高中數(shù)學課程標準》的指導下,新高考Ⅱ卷試題繼承了傳統(tǒng)高考的命題風格,同時穩(wěn)中有變。內容上除了注重邏輯思維能力、空間想象能力和運算求解能力考查外,逐漸加大了對數(shù)學建模能力、創(chuàng)新能力和動手實踐能力的考查,展現(xiàn)了數(shù)學的應用價值。題型上凸顯2017版《普通高中數(shù)學課程標準》對考試評價的引領作用,較傳統(tǒng)高考進行改革創(chuàng)新,增加了多選題。本文通過對2020~2022年新高考數(shù)學Ⅱ卷多選題命制的研究,談幾點解題建議及教學啟示。
縱觀2020~2022年新高考數(shù)學Ⅱ卷,較傳統(tǒng)高考試題增設了4道多選題:每道試題所給的4個選項中,有二至三項符合題意,完全選對得5分,選對部分得2分,錯選不得分。多選題的“橫空出世”,實際上是在不分文理科的新形勢下,在考試形式與內容持續(xù)改革的同時進行題型創(chuàng)新以致于適應教育時代性的一項舉措。另外,多選題也更能突出數(shù)學核心概念,重視“雙基”的有效落實,利用跨學科和多維度知識顯現(xiàn)學科和能力融合的效果,從多個角度對學生的綜合能力進行考查,提升考試的信度與效度,體現(xiàn)對學科素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的需求。
從立意上,多選題集中展示數(shù)學六大核心素養(yǎng),可直接考查學生“雙基”的掌握情況,也可以考查基本思想和活動經驗。從命制上,多選題設有恰當?shù)那榫?,而不是簡單地把單選題改成多選題,更不是直接否定原有的單選題,將其拼湊成多選題。筆者認真研究了2020~2022年新高考數(shù)學Ⅱ卷的多選題,認為多選題命制的形式有以下幾種類型:
1.“一干多支”型。
例1:我國新冠肺炎疫情進入常態(tài)化,各地有序推進復工復產,圖1是某地連續(xù)11天復工復產指數(shù)折線圖,下列說法正確的是()。
圖1
A.這11天復工指數(shù)和復產指數(shù)均逐日增加
B.這11天期間,復產指數(shù)增量大于復工指數(shù)的增量
C.第3天至第11天復工復產指數(shù)均超過80%
D.第9天至第11天復產指數(shù)增量大于復工指數(shù)的增量
本題引自2020年新高考數(shù)學Ⅱ卷第9題,試題以折線圖為情境,考查對折線圖表示的函數(shù)的認知與理解。這類多選題屬于“一干多支”型:在同一情境下,需要對4個選項呈現(xiàn)的不同結論做出判斷;或者是給定一個數(shù)學對象,設置不同性質以判斷其真假。這種類型的多選題并不是簡單地聚集一些知識點,也不是單純地把幾個根本沒有任何關聯(lián)的命題拼湊在一起,類似于大雜燴。再如2022年新高考數(shù)學Ⅱ卷的第9題:
例2:函數(shù)f(x) = sin ( 2x+φ) (0 <φ<π)的圖像以中心對稱,則()。
本題考查函數(shù)(f)x=Asin(xω+φ)圖像與性質。根據(jù)題干所給條件,可以求得函數(shù)解析式題目設置的4個選項均是在此基礎上,對該函數(shù)的單調性、極值點、對稱軸、切線等不同結論做出判斷,同樣屬于多選題中的“一干多支”型試題。
2.“盤根錯節(jié)”型。
例3:已知a>0,b>0,且a+b=1,則()。
本題引自2020年新高考數(shù)學Ⅱ卷第12題,主要考查不等式的性質,綜合了均值不等式、指對數(shù)函數(shù)的單調性。A、B選項用已知關系消元,C、D選項考查均值不等式,所有選項又同時用到了函數(shù)的單調性,側重考查數(shù)學運算的核心素養(yǎng)。這類多選題屬于“盤根錯節(jié)”型:每一個選項都經過精心設計,相互之間又具有知識的內在聯(lián)系或者方法的相通性。再如2022年新高考數(shù)學Ⅱ卷的第10題:
例4:已知O是坐標原點,過拋物線C:y2=2 2px(p>0)焦點F的直線與C交于A,B兩點,其中A在第一象限,M(p,0),若AF=AM,則()。
本題考查拋物線C:y2= 2px(p>0)的圖像與性質。4個選項涉及焦點弦的斜率、弦長、焦半徑、直線夾角等問題,選項相關知識點錯綜復雜,“你”中有“我”,“我”中有“你”,相互之間聯(lián)系密切,同樣屬于多選題中的“盤根錯節(jié)”型試題。
3.“如出一轍”型。
例5:如圖2,在正方體中,O為底面的中心,P為所在棱的中點,M、N為正方體的頂點,則滿足MN⊥OP的是()。
圖2
本題引自2021年新高考數(shù)學Ⅱ卷第10題,以正方體為載體,考查異面直線垂直關系的判定。這類問題屬于“如出一轍”型:題目考查內容、條件或選項指向同一知識模塊,甚至是某一具體的知識點,只需通過精準定位即可完成題目解答,解題難度相對較低,試題區(qū)分度相對較小。再如2022年新高考數(shù)學Ⅱ卷的第12題:
例6:對實數(shù)x、y,滿足x2+y2-xy=1,則()。
4.“殊途同歸”型。
例7:下列統(tǒng)計量中,能度量樣本x1,x2,…,xn的離散程度的是()。
A.樣本x1,x2,…,xn的 標準差
B.樣本x1,x2,…,xn的 中位數(shù)
C.樣本x1,x2,…xn的 極差
D.樣本x1,x2,…xn的平均數(shù)
本題引自2021年新高考數(shù)學Ⅱ卷第9題,考查標準差、極差等兩個不同的指標均可以衡量樣本數(shù)據(jù)的離散程度。這類試題屬于“殊途同歸”型:題目是針對某一數(shù)學對象的一個屬性,設置不同角度的問題達到深度研究該數(shù)學對象的作用。再如2022年新高考數(shù)學Ⅱ卷的第11題:
例8:如圖3,四邊形ABCD為正方形,ED⊥平面ABCD,FB‖ED,AB=ED= 2FB, 記三棱錐E-ACD、F-ABC、F-ACE的體積分別為V1、V2、V3,則()。
圖3
本題是通過分別求三棱錐E-ACD、F-ABC、F-ACE的體積,進而判斷1V、2V、3V的關系。其中三棱錐E-ACD、F-ABC的體積均可采用常規(guī)體積公式求解,而三棱錐F-ACE的體積則需要采用割補法求解。由此可見,該題目主要是通過幾個不同類型的幾何體,研究體積的不同求法,達到深度研究該知識點的目的,屬于多選題中的“殊途同歸”型試題。
5.“同源異流”型。
例9:已知直線l:ax+by-r2=0與圓C:x2+y2=r2,點A(a,b),則下列說法正確的是()。
A.若點A在圓C上,則直線l:與圓C相切
B.若點A在圓C內,則直線l:與圓C相離
C.若點A在圓C外,則直線l:與圓C相離
D.若點A在直線l:上,則直線l:與圓C相切
本題引自2021年新高考Ⅱ卷第11題,考查直線與圓的位置關系。這類問題屬于“同源異流”型:試題題設條件不確定,各選項分別展示不同條件下產生的相異結論。再如2020年新高考Ⅱ卷的第10題:
例10:已知曲線C:mx2+ny2=1,則()。
A.若m>n>0,則C是橢圓,其焦點在y軸上
B.若m=n>0,則C是圓,其半徑為
C.若mn<0,則C是雙曲線,其漸近線方程為
D.若m=0,n>0,則C是兩條直線
試題主要考查曲線方程的特征,熟知常見曲線方程之間的區(qū)別是求解的關鍵,側重考查數(shù)學運算的核心素養(yǎng)。屬于不同條件下產生不同的結論,是多選題中的“同源異流”型試題。
由此可見,多選題與單選題在命制上有頗多相通之處,也有較大的差異性。多選題的命制,無論是從試題立意、背景材料的選擇、情境任務的設置,還是選項的擬定,都是以落實高考評價體系、強化素養(yǎng)為指導,既考慮其功能性、基礎性、可行性,又關注試題的嚴謹性與科學性,充分發(fā)揮多選題區(qū)分度好的功能。
多選題的設計一般突出一個主題,設置多個正確選項供考生選擇,具有知識容量大,涉及面廣,思路方法多,蘊含的數(shù)學思想比較豐富的特點,其解答方法上與解單選題有相通之處,也有區(qū)別。
1.延用單選解法尋突破。解答多選題既要用到常規(guī)題的解題方法,也要看到多選題的特殊性。跟單選題一樣,基本策略同樣是認真審題、深入細致分析、嚴密推演、謹防疏漏,做到“快狠準”。當然,解答單選題常用的直接法、排除法、特例法、逆推法、構造法、極限法、數(shù)形結合法等技巧同樣適用于多選題的解答。
例11:設正整數(shù)n=a0·20+a1·21+…+ak-1·2 2k-1+ak·2k,其 中ai∈ { 0,1},記ω(n) =a0+a1+…+ak,則()。
這是2021年新高考Ⅱ卷第12題,選取特殊值法:令n=1,則
顯然,ACD選項正確。利用特殊值法同樣可以實現(xiàn)化繁為簡,達到事半功倍的效果。
2.分析題設條件抓本質。解答多選題同樣需要認真分析題干提供的已知條件,尤其是找出隱含信息,抓住問題的本質,力爭“一招制敵”。不能僅僅看到表層信息就直接解答,更要避免小題大做,應根據(jù)題意選擇巧妙方法隨機應變地處理,多些角度去思考、探索,達到盡量少算,能不算就不算的高效目標。
例12:圖4是函數(shù)y= sin(ωx+φ)的部分圖像,則sin (ωx+φ)=()。
圖4
這是2020年新高考Ⅱ卷第11題:主要是考查函數(shù)y=Asin (ωx+φ)的圖像。通過所給圖像,易得最小正周期T=π,于是ω= 2,排除A選項,代入特殊點的坐標可知B選項正確。根據(jù)正、余弦曲線的關系,y=Acos(ωx+φ0)的圖像是由y=Asin (ωx+φ)的圖像通過平移得到,ωx+φ0與ωx+φ應是相差的奇數(shù)倍關系,故排除D選項,即C選項正確。顯然,充分理解正、余弦曲線的關系及解析式特點,抓住問題的本質,可以精準切入,提高解題效率。
3.依據(jù)個人能力定策略。從概率的角度來看,多選題得5分的概率較單選題有所降低,得2分的概率明顯加大。解題時考生可根據(jù)個人實際情況,準確定位得分目標。若部分選項無法確定正確與否,那就當作單選題來做,選擇一個自己拿得準的選項,不冒險搏5分,同時避免得0分的風險。而對于有一定把握的問題,可以采取“搏一搏”的積極策略,選擇多個選項爭取拿到5分。
1.整合新教材提高閱讀能力。新高考數(shù)學Ⅱ卷閱讀量較傳統(tǒng)高考試卷明顯增加,學生在文字、信息較多的多選題閱讀上存在障礙,提取信息能力不強,導致解題時間不足、效率不高。新形勢下,教師要利用新教材的特點,以教材中閱讀與思考、建模與探究活動等材料為載體,整合知識性、方法性、趣味性的閱讀材料,創(chuàng)設閱讀環(huán)境,加大對學生閱讀能力的培養(yǎng)。
2.重視傳統(tǒng)文化教育的價值。新高考數(shù)學Ⅱ卷試題更加密切地聯(lián)系現(xiàn)實社會,重視文化與數(shù)學相融、生活與數(shù)學相通,更加強調學生學以致用。數(shù)學教學要從聯(lián)系數(shù)學與生活上升到關注數(shù)學與社會、經濟、文化的關系,讓學生善用數(shù)學的眼光看世界。同時將數(shù)學文化引入課堂,以數(shù)學思想為脈絡,浸潤學生的數(shù)學欣賞能力,指向立德樹人的育人目標,提升理性思維與認知能力。
3.開展經典例題的課堂教學。開展多選題解題方法教學,引導學生站在命題老師的角度思考每一個問題,拓寬學生思考問題的視野,把思維引向更深處。比如如何命題?會選擇什么載體作為題設?選項如何設置?要考查什么能力和核心素養(yǎng)?同時多鼓勵學生揭示命題視角,進而嘗試命制多選題,提升解題的深刻性,讓解題做到有的放矢。
4.提升夯實“雙基”的解題效能。從多選題對知識方法的考查方面來看,多選題仍重視主干知識考查,體現(xiàn)基礎性、應用性,強化從學科整體高度考慮問題,因此做好多選題仍需夯實雙基。有效落實雙基的訓練,不是簡單地重復和記憶,而是要抓住本質認識知識體系,把模塊、主題、章節(jié)里的典型問題進行分類、歸納、綜合,收集豐富的課堂解題教學素材,提高訓練的針對性,提升多選題的解題教學效能。
5.建立體系實現(xiàn)關鍵能力提升。加強基礎知識和基本技能的訓練,不是簡單地重復訓練,而是深化認識,從本質上發(fā)現(xiàn)知識之間的關系和聯(lián)系,從而加以分析、整理、綜合,形成一個知識結構系統(tǒng),使數(shù)學知識排列有序,相互關系清晰分明。因此在教學中,要加強圍繞教學內容,通過思維導圖、網絡圖、表格等工具,引領學生構建基礎知識框架,將基礎知識網絡化,關注學生語言表達準確化、分析問題程序化等方面的培養(yǎng)。
6.發(fā)展創(chuàng)新應用的數(shù)學能力。近三年的新高考Ⅱ卷試題更加強調能力立意,尤其是對多選題的設置提出了從問題切入,整體把握數(shù)學知識體系結構,用統(tǒng)一的數(shù)學思想組織材料的新要求。這就需要中學數(shù)學教師在課堂教學和解題訓練中重視培養(yǎng)、發(fā)展學生的數(shù)學能力,提高學生的創(chuàng)新意識和應用意識,在數(shù)學學習的過程中潛意識地培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)。