趙國威 彭乃霞 張力 江蘇臣
【摘 要】 通過對2016—2022年所有全國高考試卷(全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、全國Ⅲ卷、全國甲卷、全國乙卷、新高考Ⅰ卷、新高考Ⅱ卷)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對試卷中的情境型試題按照題目數(shù)量、綜合難度系數(shù)、知識點(diǎn)涵蓋面以及相關(guān)變化趨勢等方面進(jìn)行分析,得到以下研究結(jié)論:高考逐漸注重情境型題目的考查;不同年份之間情境型試題的綜合難度系數(shù)彼此差距不大,情境型試題能夠更好地均衡難度因素,全面考查學(xué)生的綜合素養(yǎng);情境型題目著重考查基礎(chǔ)性知識,重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力. 依據(jù)結(jié)論,期望為教師在課堂實(shí)踐中提供教學(xué)建議與參考.
【關(guān)鍵詞】 情境型試題;應(yīng)用能力;創(chuàng)新能力;綜合難度系數(shù)
1 問題提出
《中國高考評價(jià)體系》中“四層”和“四翼”指出,學(xué)生在面對與數(shù)學(xué)學(xué)科相關(guān)的生活實(shí)踐或?qū)W習(xí)探索情境中的問題時,要具備分析問題、解決問題的綜合能力與學(xué)科知識,在命制試題時要選擇合適的實(shí)際生活情境,發(fā)揮核心價(jià)值的引領(lǐng)作用,讓學(xué)生運(yùn)用必備知識和關(guān)鍵能力解決問題,全面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)水平[1]. 可見,情境型試題是考查學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體,情境也是高考評價(jià)體系中的考查載體[2]. 《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中強(qiáng)調(diào),強(qiáng)國必先強(qiáng)教,新時代下的教育要提升學(xué)生的綜合素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)國家、服務(wù)人民的社會服務(wù)能力,提升學(xué)生勇于探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)研究能力,培養(yǎng)學(xué)生善于解決問題的實(shí)踐能力[3]. 《國務(wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見》中指出,我國考試招生制度旨在選拔德、智、體、美、勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者與接班人,在公平公正的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)基礎(chǔ)性和綜合性,著重考查學(xué)生的獨(dú)立思考和運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力[4].
我國課程標(biāo)準(zhǔn)改革以來,經(jīng)歷了從雙基到三維目標(biāo),再到四基與核心素養(yǎng),對學(xué)生綜合實(shí)踐能力的考查逐漸增加,注重?cái)?shù)學(xué)在生活中的實(shí)際應(yīng)用. 2017版《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程性質(zhì)這一板塊強(qiáng)調(diào)了“數(shù)學(xué)的應(yīng)用已滲透到當(dāng)今社會及人們生活的各個方面”,課程基本理念這一板塊中也明確指出課程的內(nèi)容要重視數(shù)學(xué)與生活、數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科之間的聯(lián)系、提升學(xué)生用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力. 必修課程和選修課程中也分別加入了數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)探究活動,用來加強(qiáng)學(xué)生學(xué)到的知識與生活之間的聯(lián)系[5]. 這預(yù)示著我國高中數(shù)學(xué)教學(xué)越來越重視數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,因此提高數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,也是順應(yīng)現(xiàn)今數(shù)學(xué)教育改革的基本趨勢.
情境化試題是利用學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的實(shí)際問題,著重考查學(xué)生解決問題的能力,這些試題將學(xué)生置于實(shí)際生活情境中,能夠有效落實(shí)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)[6]. 數(shù)學(xué)情境化試題指的是以真實(shí)存在于自然界與生活中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象、或相關(guān)數(shù)學(xué)歷史為背景材料,聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)的一類試題. 情境型試題的解決需要學(xué)生在閱讀情境中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析獲取關(guān)鍵信息,解決相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題. 情境型試題最大的特點(diǎn)是題目取自于現(xiàn)實(shí)生活,注重書本知識與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng),強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察生活,用數(shù)學(xué)的思維思考世界的觀點(diǎn). 數(shù)學(xué)應(yīng)用意識是一種認(rèn)知活動,是學(xué)生通過運(yùn)用習(xí)得的數(shù)學(xué)觀點(diǎn)、數(shù)學(xué)方法以及學(xué)習(xí)技能在進(jìn)行探究活動時所經(jīng)歷的感覺、知覺、記憶和思維等過程的綜合反應(yīng),是一種碰到問題時不僅具備運(yùn)用數(shù)學(xué)觀點(diǎn)和數(shù)學(xué)方法去解決問題的心理傾向,而且伴隨著數(shù)學(xué)思維的行為產(chǎn)生[7]. 學(xué)生通過所掌握的習(xí)得數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)技能,以數(shù)學(xué)的視角主動地進(jìn)行觀察、感知,進(jìn)行分析事物和現(xiàn)象,再借助數(shù)學(xué)語言、邏輯推理、思想技能等來描述和解決所面對問題的一種認(rèn)知活動. 它建構(gòu)于學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和對應(yīng)用價(jià)值的理解認(rèn)識之上,數(shù)學(xué)應(yīng)用意識可以幫助學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的視角看生活.
2 問題設(shè)計(jì)
以課程標(biāo)準(zhǔn)改革為分界線,通過對2016年至今所有多省份參與的高考試卷(全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、全國Ⅲ卷、全國甲卷、全國乙卷、新高考Ⅰ卷、新高考Ⅱ卷)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對試卷中的情境型試題按照題目數(shù)量、綜合難度系數(shù)、知識點(diǎn)涵蓋面以及相關(guān)變化趨勢等方面進(jìn)行分析.
2.1 研究對象
2016—2020年的全國高考試題分為全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、全國Ⅲ卷,2020年課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂后,2021年和2022年的全國高考試題分為全國甲卷、全國乙卷、新高考Ⅰ卷、新高考Ⅱ卷. 將2016—2022年的高考真題進(jìn)行劃分,其中因新高考Ⅰ卷與新高考Ⅱ卷不區(qū)分文理,故對于新高考Ⅰ卷與新高考Ⅱ卷單獨(dú)進(jìn)行分析. 全國甲卷依據(jù)適考地區(qū)應(yīng)與全國Ⅲ卷進(jìn)行對比分析,全國乙卷依據(jù)適考地區(qū)歸入到全國Ⅱ卷進(jìn)行分析.
2.2 研究框架
本文從 2016—2022年全國高考數(shù)學(xué)試題中的數(shù)學(xué)應(yīng)用題目出發(fā),研究數(shù)學(xué)應(yīng)用能力在高考試題中的滲透情況,并根據(jù)相應(yīng)的結(jié)果提出有關(guān)促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合應(yīng)用能力教學(xué)的建議,提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng). 以 2016—2022 年全國高考卷中的數(shù)學(xué)情境型試題為研究對象,對數(shù)學(xué)高考試題進(jìn)行文本分析,探究其滲透的情況. 借助武小鵬的綜合難度系數(shù)模型[8],采用定量分析法對高考試題中數(shù)學(xué)情境型試題的數(shù)量、難度系數(shù)、知識點(diǎn)涵蓋面以及相關(guān)變化趨勢進(jìn)行量化分析,以此分析數(shù)學(xué)情境型試題在高考試題中的考查情況. 根據(jù)分析結(jié)果對數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提出建議,期望能夠?yàn)榻處熢谶M(jìn)行課堂教學(xué)時提供參考意見.
3 問題結(jié)果與分析
3.1 題目數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析
從試題的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如圖1所示. 從圖中可以看出情境型題目的數(shù)量總體呈現(xiàn)增長趨勢,在試卷中所占分值也在逐步增大. 《中國高考評價(jià)體系》依據(jù)國家發(fā)展所需人才特質(zhì)和素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標(biāo)提出高考的四個考查要求—四翼. 四翼中的應(yīng)用性強(qiáng)調(diào),高考要注重學(xué)以致用,在命題時要堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際原則,注重貼近生活,貼近社會,要利用日常生活中的實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)能力以及自身綜合素養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力[2]. 由此可以進(jìn)行合理推斷,高考情境型試題的數(shù)量會保持一個穩(wěn)定的速率進(jìn)行增長. 因此教師在進(jìn)行教學(xué)過程中,要注重?cái)?shù)學(xué)知識與實(shí)際生活的聯(lián)系,讓學(xué)生在日常學(xué)習(xí)生活中潛移默化地提升自身的綜合素養(yǎng).
3.2 題目難度統(tǒng)計(jì)分析
借助武小鵬教授的綜合難度系數(shù)模型[8]、鮑建生教授的課程綜合難度評價(jià)模型[9]對高考中情境型題目的難度系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,一級因子只取背景因素,其劃分水平如表1所示,利用背景因素難度系數(shù)模型di=∑jnijdijn,其中∑jnij=n,i=1,2,3…. 依照綜合難度系數(shù)模型對于背景因素的定義,將試題劃分完畢后由高校教師與一線教師對分析結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn),由此得出2016—2022年情境型題目的難度系數(shù),結(jié)果如表2所示.
由表2可以看出,每一年不同地區(qū)的考試試卷其情境型題目的難度系數(shù)變化幅度不大,漲幅在平均值附近上下波動,表明情境型題目的設(shè)置能夠體現(xiàn)高考的公平性.
以試卷類別為維度,從圖2中可以看出,全國Ⅰ卷從2016年題目的難度系數(shù)逐步提升,于2019年達(dá)到峰值,2020年趨于平緩. 全國Ⅱ卷的題目一直在上下波動,從2018年開始呈現(xiàn)增長趨勢. 全國Ⅲ卷題目的難度系數(shù)相較于另外兩套試卷的難度系數(shù)是較低的,總體保持一個穩(wěn)定增長的趨勢,足以體現(xiàn)出高考試題充分考慮了地域教育因素的差別,從而在試題命制的數(shù)量與難度方面進(jìn)行了合理的分配,體現(xiàn)了高考的平等性與公平性原則. 從圖3中可以看出,雖然新高考試卷(2021—2022年)數(shù)據(jù)較少,但也能看出難度系數(shù)呈現(xiàn)一個平穩(wěn)增加的趨勢. 由圖2和圖3綜合來看,情境型題目的難度會有所上升,也表明情境型題目會強(qiáng)調(diào)多個知識點(diǎn)和多個素養(yǎng)的綜合考查指標(biāo),由此可以看出高考試卷在把握試題整體呈現(xiàn)效果的基礎(chǔ)上在慢慢增加情境型題目在高考試題中的占比,因此教師應(yīng)增強(qiáng)對于數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)的重視程度. 由此可推斷出,高考將會逐漸偏重于對情境型題目的考查,且更加強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識與實(shí)際生活之間的聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)學(xué)生核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展.
3.3 題目考查知識點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析
將2016—2022年全部情境型試題所考查的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),借鑒《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》對課程結(jié)構(gòu)的劃分,將高中知識點(diǎn)分為必修課程、選擇性必修課程以及選修課程,其中必修課程包括預(yù)備知識(集合,常用邏輯語,相等關(guān)系與不等關(guān)系,從函數(shù)觀點(diǎn)看一元二次方程與一元二次不等式)、函數(shù)(函數(shù)概念與性質(zhì),冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù),三角函數(shù),函數(shù)應(yīng)用,數(shù)列,一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用)、代數(shù)與幾何(平面向量及其應(yīng)用,復(fù)數(shù),立體幾何初步)、統(tǒng)計(jì)與概率(計(jì)數(shù)原理,統(tǒng)計(jì),概率)、數(shù)學(xué)建模與探究活動;選擇性必修課程包括函數(shù)(數(shù)列,一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用)、幾何與代數(shù)(空間向量與立體幾何,平面解析幾何)、概率與統(tǒng)計(jì)(計(jì)數(shù)原理,概率,統(tǒng)計(jì))、數(shù)學(xué)建?;顒优c數(shù)學(xué)探究活動[5];同時借助《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中的六大核心素養(yǎng),將試題所考查的素養(yǎng)能力進(jìn)行劃分,得出數(shù)學(xué)情境型高考題所涉及的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)以及對應(yīng)的核心素養(yǎng)統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖4所示. 依照《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》對于核心素養(yǎng)的定義,將試題進(jìn)行劃分,劃分完畢后由高校教師與一線教師對分析結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn),由此得出2016—2022年考查核心素養(yǎng)的統(tǒng)計(jì)表,結(jié)果如圖5所示.
由圖4和圖5可以看出,近幾年的高考數(shù)學(xué)全國卷的情境型題目對于各個知識點(diǎn)均有涉及,其中以概率與統(tǒng)計(jì)為背景進(jìn)行考查較為廣泛,情境型題目同樣能夠綜合考查學(xué)生六個核心素養(yǎng)的運(yùn)用能力,對應(yīng)考查較多的核心素養(yǎng)為數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)運(yùn)算與邏輯推理. 題目對應(yīng)的知識點(diǎn)常見于概率與統(tǒng)計(jì)模塊的用樣本估計(jì)整體,主要以生活背景和綜合背景為主,其中也含有大量的數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)文化等科學(xué)背景的滲透. “概率與統(tǒng)計(jì)”試題的本質(zhì)在于反映數(shù)學(xué)源于生活,又應(yīng)用于生活. “概率與統(tǒng)計(jì)”試題對于學(xué)生閱讀能力的考查也越來越高[10].
可以發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)情境型題目的考查比較注重基礎(chǔ)性,注重對基礎(chǔ)部分內(nèi)容的應(yīng)用,結(jié)合日常生活或?qū)W習(xí)實(shí)踐中遇到的素材,并與其他學(xué)科進(jìn)行聯(lián)結(jié),增強(qiáng)應(yīng)用性,加強(qiáng)創(chuàng)新應(yīng)用意識的考查,教師在進(jìn)行教學(xué)時應(yīng)當(dāng)注意對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的講解,針對于基礎(chǔ)知識要講細(xì)講全,幫助學(xué)生構(gòu)建堅(jiān)實(shí)牢固的基礎(chǔ). 同時,數(shù)學(xué)情境型題目更加注重各數(shù)學(xué)知識之間的整合,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識體系之間的相互聯(lián)系,這便要求教師在進(jìn)行教學(xué)時應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生從總體上感知數(shù)學(xué),以基礎(chǔ)知識點(diǎn)為地基從整體上建構(gòu)數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系,注重?cái)?shù)學(xué)核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展.
4 問題結(jié)論與建議
通過對近7年高考數(shù)學(xué)全國卷試題的分析,得到全國卷(全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、全國Ⅲ卷、全國甲卷、全國乙卷、新高考Ⅰ卷、新高考Ⅱ卷)情境型試題的考查具有以下結(jié)論:數(shù)學(xué)高考試卷逐漸重視數(shù)學(xué)情境型試題的考查. 這表明通過選取適當(dāng)?shù)纳钏夭幕蚩茖W(xué)素材,構(gòu)建問題情境,讓學(xué)生在真實(shí)生活背景下綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng),用必備知識和關(guān)鍵能力去解決真實(shí)問題,全面綜合發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)水平[2]. 高考試題在情境類型題目方面綜合難度系數(shù)相差不大. 這表明情境型試題能夠更好地均衡難度因素,全面考查學(xué)生的綜合素養(yǎng),既能夠緩和整套試卷的綜合難度,又能夠更好地檢測出學(xué)生的真實(shí)水平,將數(shù)學(xué)高考的積極導(dǎo)向作用和選拔人才作用充分發(fā)揮. 全國卷中情境型試題所考查的知識點(diǎn)大多以預(yù)備知識為中心進(jìn)行考查,能夠綜合考查六大核心素養(yǎng). 這表明情境型試題強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)扎實(shí),更加關(guān)注學(xué)習(xí)者在未來生活或?qū)W習(xí)中所必須具備的學(xué)習(xí)知識和學(xué)習(xí)能力,數(shù)學(xué)學(xué)科所蘊(yùn)含的邏輯推理能力、數(shù)據(jù)分析與處理能力,數(shù)學(xué)所使用的歸納思想、推理方法均能在此類型的試題中得到考查. 通過對試題的分析,得出以下教學(xué)建議.
4.1 注重生活中的知識積累,增強(qiáng)創(chuàng)新應(yīng)用意識
來自現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)際情境強(qiáng)調(diào)知識之間的融合,能夠綜合考查學(xué)生的核心素養(yǎng),能夠讓學(xué)生更好地把握數(shù)學(xué)的本質(zhì),啟發(fā)思考. 學(xué)生從情境型試題中尋找題目條件,以自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)抽象出數(shù)學(xué)模型,有效考查學(xué)生數(shù)據(jù)分析、信息提取的能力,以及模型建構(gòu)的科學(xué)思維. 加強(qiáng)數(shù)學(xué)考試試題與真實(shí)情境的融合,對學(xué)生感悟數(shù)學(xué)的學(xué)科價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值、文化價(jià)值和審美價(jià)值起到增強(qiáng)作用,同時對邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析等學(xué)科核心素養(yǎng)的考查和建構(gòu)都具有十分重要的意義. 重視情境與問題的結(jié)合,將問題與情境融為一體,提高情境與問題結(jié)合的程度,加深學(xué)生對情境的理解,在情境中分析問題、解決問題的能力,從而有效培養(yǎng)、高效考查學(xué)生對所學(xué)數(shù)學(xué)知識的掌握和核心素養(yǎng)水平.
例1 (2022年全國甲卷選擇題第2題)某社區(qū)通過公益講座以普及社區(qū)居民的垃圾分類知識.為了解講座效果,隨機(jī)抽取10位社區(qū)居民,讓他們在講座前和講座后各回答一份垃圾分類知識問卷,這10位社區(qū)居民在講座前和講座后問卷答題的正確率如圖6,則(? ).
A.講座前問卷答題的正確率的中位數(shù)小于70%
B.講座后問卷答題的正確率的平均數(shù)大于85%
C.講座前問卷答題的正確率的標(biāo)準(zhǔn)差小于講座后正確率的標(biāo)準(zhǔn)差
D.講座后問卷答題的正確率的極差大于講座前正確率的極差
該試題以普及社區(qū)居民進(jìn)行垃圾分類知識的講座為試題背景,利用問卷答題正確率為題目數(shù)據(jù),要求學(xué)生從圖表中精確提取數(shù)據(jù),考查學(xué)生預(yù)備知識中概率與統(tǒng)計(jì)部分的用樣本估計(jì)總體的集中趨勢參數(shù),同時也考查了學(xué)生對于統(tǒng)計(jì)圖表的數(shù)據(jù)分析能力,通過對數(shù)據(jù)的整理、分析和推斷,最終作出正確選擇,體現(xiàn)了高考想要考查學(xué)生綜合運(yùn)用能力的改革方向.
因此,教師在進(jìn)行教學(xué)時,應(yīng)當(dāng)以數(shù)學(xué)來源于生活為教學(xué)重點(diǎn),注重知識點(diǎn)與國家時政相互融合,注重知識點(diǎn)在真實(shí)生活情境中的處理,將知識點(diǎn)的講解轉(zhuǎn)變?yōu)樗枷敕椒ǖ闹v解,提升學(xué)生獲取信息的能力,增強(qiáng)進(jìn)行定量分析的意識和數(shù)據(jù)表達(dá)現(xiàn)實(shí)生活的問題意識,可以將生活情境中產(chǎn)生的問題作為新課程的課前導(dǎo)入素材,進(jìn)行生活中的知識積累,建立數(shù)學(xué)知識與生活知識之間的聯(lián)系,依托數(shù)據(jù)探索事物本質(zhì),加強(qiáng)創(chuàng)新意識與應(yīng)用意識的培養(yǎng),學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察所處的世界.
4.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)性知識的講解,注重內(nèi)在知識的遷移與理解
高考試題中,一部分試題所提供的情境與問題之間存在一定的關(guān)聯(lián),該類試題所考查的知識點(diǎn)均屬于必修模塊中學(xué)生要求掌握的基礎(chǔ)知識,學(xué)生分析所給情境,從情境中獲得有用信息進(jìn)行解答,主要考查學(xué)生的理解能力與知識遷移能力,對創(chuàng)新能力的考查相對薄弱. 《中國高考評價(jià)體系》指出,簡單的情境活動主要對應(yīng)“四翼”中的基礎(chǔ)性要求,重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在未來的生活、學(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)具備的基本知識與能力. 通過對題目的閱讀理解,概括出對應(yīng)的數(shù)學(xué)概念,利用得到的新概念進(jìn)行題目求解,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、直觀想象以及數(shù)學(xué)運(yùn)算等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
例2 (2022年新高考Ⅰ卷單選題第4題)南水北調(diào)工程緩解了北方一些地區(qū)水資源短缺問題,其中一部分水蓄入某水庫. 已知該水庫水位為海拔148.5 m時,相應(yīng)水面的面積為140.0 km2 ;水位為海拔157.5 m時,相應(yīng)水面的面積為180.0 km2. 將該水庫在這兩個水位間的形狀看作一個棱臺,則該水庫水位從海拔148.5 m上升到157.5 m時,增加的水量約為(? )(7≈2.65 ).
A.1.0×109 m2??? B.1.2×109 m2
C.1.4×109 m2??? D.1.6×109 m2
該試題以南水北調(diào)工程為試題背景,利用水庫的相應(yīng)數(shù)據(jù)為題目數(shù)據(jù),令學(xué)生抽象概括出一個底面積為180.0 km2,上底面積為140.0 km2,棱臺高為9m的新棱臺,考查學(xué)生預(yù)備知識中幾何與代數(shù)部分的立體幾何初步中棱臺體積的計(jì)算公式,以現(xiàn)實(shí)世界中物體的形狀、大小為載體考查學(xué)生直觀想象、數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng),以及數(shù)據(jù)提取能力與運(yùn)算能力. 該類試題的考查體現(xiàn)了高考的基礎(chǔ)性以及學(xué)生融會貫通的能力,因此教師在進(jìn)行教學(xué)時應(yīng)當(dāng)注重知識之間的遷移,將知識進(jìn)行單元化備課,幫助學(xué)生搭建知識點(diǎn)與知識點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié).高中數(shù)學(xué)涉及的知識點(diǎn)多且雜,在進(jìn)行課程授課設(shè)計(jì)過程中,需要遵循一定的規(guī)律安排,并且結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置出符合學(xué)生基礎(chǔ)的教學(xué)目標(biāo). 在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前,應(yīng)當(dāng)充分理解學(xué)習(xí)內(nèi)容對應(yīng)的內(nèi)涵與外延,認(rèn)清學(xué)情,同時要緊跟時政步伐,理清暗藏在知識點(diǎn)之間的脈絡(luò),將新的合適的教學(xué)方法適時融入課堂教學(xué)中,更好地培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成.
例3 (2022年新高考Ⅱ卷單選題第3題)中國的古建筑不僅是擋風(fēng)遮雨的住處,更是美學(xué)和哲學(xué)的體現(xiàn). 如圖7是中國某古建筑物的剖面圖,AA′,BB′,CC′,DD′是桁,DD1,CC1,BB1,AA1是脊,OD1,DC1,CB1,BA1是相等的步,相鄰桁的脊步的比分別為DD1OD1=0.5,CC1DC1=k1,BB1CB1=k2,AA1BA1=k3,若k1,k2,k3是公差為0.1的等差數(shù)列,直線OA的斜率為0.75,則k3=(? ).
A. 0.75? B. 0.8? C. 0.85? D. 0.9
該試題以中國古建筑屋頂?shù)慕?gòu)為試題背景,利用屋頂?shù)南鄳?yīng)數(shù)據(jù)為題目數(shù)據(jù),令學(xué)生利用數(shù)據(jù)之間滿足的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,考查學(xué)生函數(shù)模塊中對數(shù)列定義的理解,以現(xiàn)實(shí)世界中物體的形狀、大小為載體考查學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象等核心素養(yǎng),該題目還涉及對學(xué)生的題目理解能力的考查,是否能通過文字描述想象出模型的大體形狀,通過等差數(shù)列與直線斜率知識點(diǎn)交叉融合,考查學(xué)生綜合能力的應(yīng)用.
因此,教師在進(jìn)行教學(xué)時,應(yīng)當(dāng)以基礎(chǔ)知識為教學(xué)重點(diǎn),不要過多地在難題、偏題等數(shù)學(xué)競賽試題上耗費(fèi)學(xué)生精力. 加強(qiáng)學(xué)生對于基本概念和基礎(chǔ)知識的掌握,教師的教學(xué)應(yīng)當(dāng)促進(jìn)學(xué)生理解概念的內(nèi)涵,扎實(shí)的基礎(chǔ)知識是產(chǎn)生遷移的基礎(chǔ). 同時也應(yīng)加強(qiáng)知識點(diǎn)之間的整合,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)各個分支之間的相互交叉與滲透,幫助學(xué)生從宏觀上建構(gòu)知識框架,在學(xué)生的已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)之上,構(gòu)建新的知識結(jié)構(gòu),教會學(xué)生用數(shù)學(xué)的思維思考世界.
4.3 加強(qiáng)邏輯推理能力的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生綜合性發(fā)展
數(shù)學(xué)是培養(yǎng)理性思維的重要途徑[11]. 邏輯推理是得到數(shù)學(xué)結(jié)論、構(gòu)建數(shù)學(xué)體系的重要方式,是數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的基本保證,是人們在數(shù)學(xué)活動中進(jìn)行交流的基本思維品質(zhì)[5]. 通過選取社會現(xiàn)實(shí)存在的熱點(diǎn)問題,以提供多種形式的材料進(jìn)行設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的思考與判斷. 該類型的試題不僅考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力,同樣也能考查學(xué)生融會貫通的方法,學(xué)生的邏輯推理與數(shù)據(jù)分析等核心素養(yǎng)均能得到考查.
例4 (2022年全國乙卷選擇題第10題)某圍棋手與甲、乙、丙三位棋手各比賽一盤,各盤比賽結(jié)果相互獨(dú)立.已知該棋手與甲、乙、丙比賽獲勝的概率分別為p1,p2,p3,且p3>p2>p1>0.記該棋手連勝兩盤的概率為p,則(? ).
A. p與該棋手和甲、乙、丙的比賽次序無關(guān)
B. 該棋手在第二盤與甲比賽,p最大
C. 該棋手在第二盤與乙比賽,p最大
D. 該棋手在第二盤與丙比賽,p最大
該試題以中國圍棋為試題背景,融入必修模塊的概率與統(tǒng)計(jì)中隨機(jī)事件的獨(dú)立性,動用學(xué)生的數(shù)據(jù)分析與邏輯推理能力,深入考查了學(xué)生對概率的理解. 通過題目所給信息,利用其中的棋局輸贏邏輯關(guān)系,學(xué)生需要從文字?jǐn)⑹鲋谐橄蟪雠袛嘈畔?,選出最終的答案,體現(xiàn)了高考注重全面發(fā)展的改革方向.
因此,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)將培養(yǎng)學(xué)生的歸納、類比與演繹能力融入到學(xué)習(xí)中,針對學(xué)生邏輯推理能力的培養(yǎng)也有助于學(xué)生的創(chuàng)新能力與應(yīng)用意識的發(fā)展. 對課堂中所教授知識重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行深度挖掘,在學(xué)生已有邏輯推理能力的建構(gòu)基礎(chǔ)上展開教學(xué),幫助學(xué)生更好地建構(gòu)邏輯推理素養(yǎng),將邏輯思維能力融入生活,也體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)中理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)理念.
5 結(jié)束語
通過對7年所有全國高考試卷(全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、全國Ⅲ卷、全國甲卷、全國乙卷、新高考Ⅰ卷、新高考Ⅱ卷)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對試卷中的情境型試題按照題目數(shù)量、綜合難度系數(shù)、知識點(diǎn)涵蓋以及相關(guān)變化趨勢等方面進(jìn)行分析,借助高考試題研究領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn),從中國高考評價(jià)體系入手,試題總體體現(xiàn)出知識與生活緊密聯(lián)系的特點(diǎn),情境型題目作為將知識、能力、價(jià)值進(jìn)行綜合考查的載體,能夠更好地均衡難度因素,全面考查學(xué)生的綜合素養(yǎng). 真實(shí)情境往往與社會實(shí)際是緊密相連的,情境型題目既保留了知識的基礎(chǔ)性考查作用,又強(qiáng)調(diào)了知識在生活中的綜合應(yīng)用,對高考數(shù)學(xué)課程教學(xué)以及課程改革提供了重要的參考方向.
參考文獻(xiàn)
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作者簡介 趙國威(1996—),女,山東曲阜人;主要研究中學(xué)數(shù)學(xué)教育;主持省級課題一項(xiàng)、校級課題一項(xiàng);已發(fā)表論文3篇.
彭乃霞(1960—),女,山東濟(jì)南人,教授;主要研究中小學(xué)教育教學(xué).
張力(1997—),男,貴州遵義人;主要研究中學(xué)數(shù)學(xué)教育.
江蘇臣(1982—),男,貴州都勻人,教授;主要研究中小學(xué)教育教學(xué).