201101 上海市七寶中學(xué) 童永健 卜照澤
隨著“雙新”課改的推進(jìn),2022年是上海采用二期課改教材高考的最后一年.同時,在疫情導(dǎo)致上海高考推遲的影響下,對這一年的考生而言,高考注定是特殊而不平凡的.
2022年上海高考數(shù)學(xué)卷一如往常,遵循整體平穩(wěn),確保有序,又不忘突出考查學(xué)科核心素養(yǎng)的原則.前者體現(xiàn)在試題的結(jié)構(gòu)體量保持穩(wěn)定、全面考查基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想和基本活動經(jīng)驗,有較多“常規(guī)”知識和技能的考查,讓考生“能得分”.而后者則體現(xiàn)在對考生能力考查的重視,部分試題穩(wěn)中有新,考查學(xué)生多元化思維、在情境中進(jìn)行問題解讀、在探究過程中進(jìn)行思考與分析,讓考生不輕易“得高分”[1].今年的高考試題對《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱“課標(biāo)”)提出的六大數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)均有體現(xiàn).從教師的視角看,今年的高考試題對基礎(chǔ)知識的考查比重更大,填空題、選擇題整體難度偏易,解答題中檔題居多,涉及的知識面廣,對考生要求較高;而對考生而言,考生普遍反映今年的高考試題較往年更有難度.要順利應(yīng)對高考的挑戰(zhàn),圍繞核心素養(yǎng)的復(fù)習(xí)策略和能力培養(yǎng)途徑是值得思考的方向.
課標(biāo)對邏輯推理素養(yǎng)有如下描述:“(學(xué)生)能夠在比較復(fù)雜的情境中把握事物之間的關(guān)聯(lián),把握事物的發(fā)展脈絡(luò)……”[2]正如課標(biāo)所指出的,今年的高考試卷在難題中特別體現(xiàn)對考生邏輯推理素養(yǎng)的考查.
對于“水平三”的邏輯推理素養(yǎng),課標(biāo)指出:“……對于新的數(shù)學(xué)問題,能夠提出不同的假設(shè)前提,推斷結(jié)論,形成數(shù)學(xué)命題.對于較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,能夠通過構(gòu)建過渡性命題,探索論證的途徑,解決問題……”[2]今年上海卷在第12、16、20、21題等位置的難題提升了不少難度,并對邏輯推理和數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)進(jìn)行了較多考查,這也成為考生反映整張試卷偏難的原因之一.壓軸位置問題難度的提升對考生核心素養(yǎng)、綜合分析及數(shù)學(xué)運用能力、解題時思維的靈活運轉(zhuǎn),乃至高壓下心理抗壓能力都提出了更高的要求.
經(jīng)過嘗試后發(fā)現(xiàn)本題頭緒逐步清晰,“柳暗花明”,在思考過程中,要求考生進(jìn)行縝密的邏輯推理,一旦想“通”后即可快速得到答案.這類問題是典型的圍繞“對于從沒見過的新問題,如何去解決”的考查,對能力水平的要求較高,上海高考壓軸題中也經(jīng)常出現(xiàn)類似的問題.
例2(2022上海高考-16) 已知平面直角坐標(biāo)系中的點集Q={(x,y)|(x-k)2+(y-k2)2=4|k|,k∈Z}.
①存在直線l與Q沒有公共點,且Q中存在兩點在l的兩側(cè);②存在直線l經(jīng)過Q中的無數(shù)個點.則( )
A.①成立,②成立 B.①成立,②不成立
C.①不成立,②成立 D.①不成立,②不成立
本題充分體現(xiàn)選擇題的特點,考生通過嘗試、探究及推理,可猜到正確答案,而并不用嚴(yán)格證明,同時,命題②的嚴(yán)格證明也是十分困難的.在解題過程中,腦中應(yīng)有一系列以拋物線上點為圓心的圓的圖像,是對抽象字母變化過程的直觀想象;對于兩個命題,在不同情況下分析判斷獲得信息,也是對直線與圓相交情況逐步明晰過程中的邏輯推理.
從近年上海高考題的命題特征看,能夠通過“嘗試”“猜測”解題的填空題、選擇題屢見不鮮,同時這也往往是尋找思路的突破口.填空題、選擇題往往有較大的思維量及較小的運算量,需要考生多分析思考,如此命題與解題的路徑,也更能體現(xiàn)對考生綜合素養(yǎng)的考查.
例3(2022上海高考-21) 數(shù)列{an}中,a1=1,a2=3,若對任意n(n≥2),都存在正整數(shù)i(1≤i≤n-1),使得an+1=2an-ai.
(1)求a4的所有可能值;
(2)命題p:若a1,a2,a3,…,a8成等差數(shù)列,則a9<30,證明命題p為真.寫出命題p的逆命題q,并判斷命題q的真假,若命題q為真則證明,若命題q為假,請舉出反例;
(3)若對任意正整數(shù)m,a2m=3m,求數(shù)列{an}的通項公式.
與前兩年相比,今年上海高考的壓軸題難度有所提升,涉及往年并不常見的數(shù)學(xué)歸納法,對部分考生而言,相對陌生的解題方法導(dǎo)致了難度的增加.同時,在短時間內(nèi)找到問題解決的思路,并完成證明,對考生的問題分析能力、數(shù)學(xué)思想方法的靈活運用和邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運算等素養(yǎng)都提出了較高的要求.
以上三題的解題思路均涉及了問題解決時的猜想和歸納,深入剖析邏輯推理素養(yǎng)考查的具體內(nèi)涵,體現(xiàn)從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法,也體現(xiàn)從具體到抽象的思維過程.分析和解決這類問題的能力是高等學(xué)府入學(xué)選拔考試進(jìn)行篩選的標(biāo)準(zhǔn),也可以作為高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育方向和目標(biāo).
這些題目表明,在現(xiàn)實問題中所遇到的數(shù)據(jù)往往不是“湊”好的,而考生是否具備足夠的數(shù)學(xué)運算素養(yǎng),以應(yīng)對復(fù)雜的現(xiàn)實中的運算,也是高考所希望體現(xiàn)的.
圖1
例4(2022上海高考-19) 如圖1,AD=BC=6,AB=20,∠ABC=∠DAB=120°,O為AB中點,曲線CMD上所有的點到O的距離相等,MO⊥AB,P為曲線CM上的一動點,點Q與點P關(guān)于OM對稱.
(1)若P在點C的位置,求∠POB的大?。?/p>
(2)求五邊形MQABP面積的最大值.
分析:近年來,上海高考試卷的第19題一般考查考生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng),但今年此位置的題目僅是一道三角知識背景下的圖形題,現(xiàn)實情境的去除應(yīng)是出于平衡難度、減少閱讀量的考量,在函數(shù)關(guān)系確立的過程中,仍對數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)有所涉及.
本題關(guān)系式建立相對容易,如存在現(xiàn)實背景,作為數(shù)學(xué)建模,應(yīng)對模型和結(jié)論在現(xiàn)實情境下是否適用與合理展開分析.另外,本題結(jié)論數(shù)據(jù)的設(shè)置應(yīng)是契合實際背景下產(chǎn)生的非整數(shù)或特殊值,另一方面也增加了運算量,對考生數(shù)學(xué)運算與數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的考查有所體現(xiàn).
(1)若a=2,AM的中點在x軸上,求點M的坐標(biāo);
(3)若橢圓Γ上存在點P到直線l的距離為d,且滿足d+|PF1|+|PF2|=6,當(dāng)a變化時,求d的最小值.
圖2
分析:解析幾何大題在每年高考試卷中都是對數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)考查最適合的載體,2022年上海卷的解析幾何問題也推陳出新,摒棄傳統(tǒng)的設(shè)直線、聯(lián)立、韋達(dá)定理,而是更多考查了數(shù)學(xué)思想方法在解題中的應(yīng)用.
課標(biāo)對數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)要求為“理解運算對象,掌握運算法則,探究運算思路,求得運算結(jié)果”[2].可見數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)并不僅指計算,也包括概念公式的理解和應(yīng)用、求得結(jié)果過程中的思路、方法的探求,對問題的分析、計算路徑合理性的評估等.本題將分類討論、函數(shù)與方程的思想等融入點到直線的距離、兩直線所成角等基礎(chǔ)的解析幾何公式的考查中,對考生數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)同樣有一定的要求.
可以看到,數(shù)學(xué)考試中的運算往往會較大程度影響考生的心態(tài),在復(fù)習(xí)和訓(xùn)練中,練就較強的運算能力,以應(yīng)對不同復(fù)雜程度的運算,強化考試過程中的心理承受度,能夠助力考生正常發(fā)揮,順利解題.
在偏重邏輯推理和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)的同時,整張高考卷在其他核心素養(yǎng)的考查上也有所體現(xiàn),融合數(shù)學(xué)思想方法的全方位考查,能較好地體現(xiàn)考生綜合性思維,進(jìn)而起到區(qū)分選拔的目的.
例6(2022上海高考-18) 已知f(x)=log3(x+a)+log3(6-x).
(1)若將函數(shù)y=f(x)的圖像向下平移m(m>0)個單位,經(jīng)過點(3,0)、(5,0),求a與m的值;
(2)若a>-3且a≠0,解關(guān)于x的不等式f(x)≤f(6-x).
例7(2022上海高考-15) 如圖3,正方體ABCD-A1B1C1D1中,P,Q,R,S分別為棱AB,BC,BB1,CD的中點,聯(lián)結(jié)A1S,B1D,空間任意兩點M,N,若線段MN上不存在點在線段A1S,B1D上,則稱M,N兩點可視,下列選項中與點D1可視的為( )
A.點PB.點BC.點RD.點Q
圖3
分析:要順利解決本題,應(yīng)先讀懂題目,題目涉及新定義的概念,能夠考查學(xué)生數(shù)學(xué)抽象的素養(yǎng).簡單而言,本題中的“可視”即求過點D1,且與A1S,B1D都異面的直線,即求與D1A1S與B1D1D不共面的點,易知A1D1∥PS,D1D∥B1B,故選D.以立體幾何為代表的直觀想象素養(yǎng)是每年高考的必考內(nèi)容,在選擇題中,考生可將選項代入進(jìn)行觀察,前提依然是對題意的解讀,在本題中化歸和轉(zhuǎn)化的思想體現(xiàn)突出.
從核心素養(yǎng)的視角看,無論是簡單題還是難題,每道題都對一個或多個核心素養(yǎng)的考查有所體現(xiàn),圍繞核心素養(yǎng)引申出數(shù)學(xué)問題的解決路徑和方法,不變的依然是數(shù)形結(jié)合、函數(shù)方程、化歸等數(shù)學(xué)思想方法.兩者并不矛盾,要順利解決高考中的問題,特別是“新”問題,需要用思想方法“武裝”思維,使核心素養(yǎng)有所體現(xiàn),這是高考考查的目標(biāo),也是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù).
上海高考的數(shù)學(xué)題素有“重視思維過程,簡化運算過程”的特點,特別是填空題、選擇題,較少有復(fù)雜的運算,卻對問題的理解和分析有較高的要求.今年高考雖然在數(shù)學(xué)運算上給考生設(shè)置了一些困難,但試卷整體思維水平的體現(xiàn)依然遠(yuǎn)超純運算,這也符合上海高考一直以來的趨勢.高考卷的難度分配和命題方向始終有跡可循.
第一,從核心素養(yǎng)的視角看,高考緊密地圍繞了課程標(biāo)準(zhǔn)提出的六大核心素養(yǎng).每年高考卷的命題都會對各個核心素養(yǎng)進(jìn)行全方位考查,兼顧全面性,也不乏側(cè)重點.同時,對考生核心素養(yǎng)相互融合下綜合能力和思維水平的考查,在中檔題及難題中有較多體現(xiàn).核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程是一個長期又復(fù)雜的工程.高考越來越多考查能力,而非解題技巧,如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)自身素養(yǎng),通過能力“推得”技巧,是高中數(shù)學(xué)面對的一大課題[3].
筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的依托是數(shù)學(xué)思想方法的滲透,用數(shù)學(xué)的思維分析問題、解決問題的訓(xùn)練,能夠有效提升學(xué)生個人的能力水平,進(jìn)而從“應(yīng)試”中解放出來.高中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)以知識為載體,在教學(xué)練習(xí)中不斷融入和強調(diào)數(shù)學(xué)思想方法,以知識習(xí)得、兼顧能力提升為目的,雙管齊下,共同關(guān)注.
第二,“雙新”課改將對2023年上海高考的數(shù)學(xué)學(xué)科帶來較大的變化.教師在復(fù)習(xí)和教學(xué)中依然能夠遵循核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為主線、基礎(chǔ)知識的習(xí)得為依托、在其周圍不斷開枝散葉的方針,并參考多年來上海高考卷的難度、結(jié)構(gòu)和命題特色,選擇有針對性和適用性的復(fù)習(xí)策略.
近年來高考始終追求平穩(wěn),立足基礎(chǔ).題型變化不大,難度分配合理,無論是哪個層次的考生,都應(yīng)放眼基礎(chǔ),力求“不該丟分的”一分不丟,而“努力能得分的”作為錦上添花,這是復(fù)習(xí)的方向和重點,也是確保高分的基石.要做到這一點,即要求對所學(xué)知識點有較全面的認(rèn)識,學(xué)習(xí)時強化單元性,復(fù)習(xí)時站在較高的觀點整體把握.數(shù)學(xué)知識切忌死記硬背,力求在理解中融會貫通.
第三,對于新教材刪去的內(nèi)容,在練習(xí)中應(yīng)精挑細(xì)選,不加入不考的內(nèi)容以增加負(fù)擔(dān).對于新教材改動的內(nèi)容,教師應(yīng)更多予以關(guān)注,多思考變化帶來的啟示,有些問題也可能來源于此,如單調(diào)和嚴(yán)格單調(diào)表述上的區(qū)別引發(fā)的問題,導(dǎo)數(shù)的工具在單調(diào)性、最值、極值求解中的引入等.
對于新增的內(nèi)容,應(yīng)充分研讀課標(biāo),以核心素養(yǎng)在新內(nèi)容中的融入為切入點,如概率統(tǒng)計(續(xù))可能出現(xiàn)涉及數(shù)據(jù)分析和數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的解答題,即具有現(xiàn)實背景、需進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、建立一定數(shù)學(xué)模型的概率問題或統(tǒng)計問題.在“雙新”課改中,數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)特別受到關(guān)注,可以看出,2017年-2019年高考試卷的第19題對數(shù)學(xué)建模問題進(jìn)行了一系列嘗試和探索,在未來的高考中,側(cè)重點可能是數(shù)學(xué)建模過程中的某個環(huán)節(jié),也可能是對現(xiàn)實問題的整體解決思路,甚至可能出現(xiàn)開放式的主觀題.在日常教學(xué)中,仍應(yīng)依托新教材豐富的資源,切實組織并開展建?;顒樱瑢⒔K仞B(yǎng)的培育落到實處.
第四,數(shù)學(xué)運算是數(shù)學(xué)學(xué)科較為重要的素養(yǎng),學(xué)生對其的掌握往往是較為薄弱的,這同時也與考生在考場的心態(tài)與應(yīng)變相關(guān)聯(lián),是一種能力的體現(xiàn).計算器的使用能夠在很大程度上幫助考生進(jìn)行運算、觀察函數(shù)的性質(zhì)等,在考試中也可挖掘計算器的“巧用”,充分體現(xiàn)從特殊到一般的思想,特別是面對選擇題,上海的高考題也較能體現(xiàn)填空題、選擇題小題的特點.但在平時過多地依賴計算器,會使原本應(yīng)得到訓(xùn)練的思維過程被忽視,造成反向的作用,這也應(yīng)引起足夠的重視.