摘要:以2024年高考數(shù)學(xué)卷數(shù)列基礎(chǔ)題為例,分析考查目標(biāo)、一題多解,體會數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)落實(shí),引導(dǎo)教學(xué).
關(guān)鍵詞:高考數(shù)學(xué)真題" 試題解答與評價(jià)" 核心素養(yǎng)落實(shí)
1問題
【2024年全國甲卷文】已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn,若S9=1,則a3+a7=( )
A. -2 B. [73] C. 1 D. [29]
1.1考查目標(biāo)
本題考查等差數(shù)列通項(xiàng)和等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式、等差中項(xiàng)等性質(zhì)以及它們之間關(guān)系的綜合運(yùn)用,考查學(xué)生邏輯思維和數(shù)學(xué)運(yùn)算求解能力.
1.2命題過程
高考數(shù)列小題,相對考查比較基礎(chǔ),會明確告知數(shù)列類型,根據(jù)已知條件一般可以確定等差數(shù)列的首項(xiàng)和公差或等比數(shù)列的首項(xiàng)和公比.若在已知條件中找不到,則考慮通項(xiàng)公式、求和公式、性質(zhì)公式的綜合應(yīng)用.該類試題通常題干有幾個(gè)相互獨(dú)立的已知條件,將這些已知條件通過一些基本公式或常見關(guān)系式,如數(shù)列通項(xiàng)[an]的公式、前n項(xiàng)和[sn]的公式、[s1=a1]及[sn-sn-1=an]等,列成數(shù)列基本量(首項(xiàng)、公差)之間的方程或方程組,用解方程或方程組的方法、整體換元思想確定所求問題.本題只給出了等差數(shù)列的前n和[s9]=1,求[a3+a7=]?,利用等差數(shù)列性質(zhì)公式和數(shù)列求和公式,通過整體代換的思想,從而進(jìn)一步通過等差數(shù)列的性質(zhì)公式求解本題,得到結(jié)論.
1.3解題思路
思路1 用等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式[sn=na1+n(n-1)2d]和整體換元的方法解答
設(shè)等差數(shù)列[an]的公差為[d],由[s9=9a1+9×82d=9(a1+4d)=1],
得[a1+4d=19]則[a3+a7=a1+2d+a1+6d=2a1+8d=2(a1+4d)=29],故選D.
思路點(diǎn)評:本題通過對已知條件與問題的巧妙設(shè)計(jì),可用不同的解題方法完成,給不同學(xué)習(xí)能力水平的學(xué)生提供解答正確的機(jī)會.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)較高的學(xué)生能用等差數(shù)列的兩個(gè)基本量[a1]和[d]表示S9,則會在選擇類似于思路1的過程中發(fā)現(xiàn),已知條件無法分別確定[a1]和[d]的值,只能得到[a1]+4[d]的整體值,這就要求學(xué)生將問題也轉(zhuǎn)化為[a1]+4[d]表示的形式.這種將[a1]+4[d]整體看做已知條件,進(jìn)而將問題式中[a3+a7]也轉(zhuǎn)化為[a1]+4[d]形式,用整體代換的方法完成.此題對學(xué)生分析問題、轉(zhuǎn)化問題、計(jì)算能力和應(yīng)用知識解決數(shù)學(xué)問題的能力都有一定的要求.
思路2 利用等差數(shù)列求和公式[sn=n(a1+an)2]和性質(zhì)公式“在等差數(shù)列中,若[p+q=m+n,則ap+aq=an+am]”解題.
因?yàn)榈炔顢?shù)列[an],所以由等差數(shù)列求和公式與等差中項(xiàng)性質(zhì)得[s9=9(a1+a9)2=9a5=1],得[a5=19],則[a3+a7=2a5=29]" "故選D.
思路點(diǎn)評:如果考生如思路2所示,關(guān)注已知式與待求式中下標(biāo)之間的運(yùn)算關(guān)系,用等差數(shù)列中項(xiàng)性質(zhì)和推廣性質(zhì),數(shù)列前 n 項(xiàng)和公式,尋找條件和結(jié)論的共用式,使運(yùn)算更為迅速和準(zhǔn)確.
思路3 利用等差數(shù)列通項(xiàng)公式[an=a1+(n-1)d]、求和公式,結(jié)合函數(shù)思想和方法求解.
因?yàn)榈炔顢?shù)列[s9=9a1+36d=1]" ①
所以[a3+a7=a1+2d+a1+6d=2a1+8d]" ②
[=29(9a1+36d)=29]
故選D.
思路點(diǎn)評:如果考生能想到配湊的思想也可考慮思路3中的解法,實(shí)質(zhì)是對學(xué)生小學(xué)所學(xué)知識的考查.
思路4 本題也可用特值法(僅適合于選擇題)
令[a1=19,d=0,則] [a3+a7=29]故答案選D.
思路點(diǎn)評:思路4的特值法,也可稱為光速解法,使用比較特殊,學(xué)生需要膽大心細(xì),邏輯推理強(qiáng),對知識點(diǎn)能夠靈活掌握,且知識間邏輯關(guān)系清晰熟練.
1.4試題評價(jià)
此題以等差數(shù)列概念、通項(xiàng)公式、等差中項(xiàng)性質(zhì)公式、前n項(xiàng)和公式等基礎(chǔ)知識為主要考查點(diǎn),屬于新課程標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)列這部分內(nèi)容的基本要求.試題考查學(xué)生借助基本量(首項(xiàng)與公差)求解等差數(shù)列的能力,題干形式是考生常見、熟悉的,考查的內(nèi)容是數(shù)列的基礎(chǔ)知識,試題所求結(jié)論也是考生稍加思考可推出.求解該試題可用的方法較多,用不同方法能區(qū)分各個(gè)學(xué)生對等差數(shù)列知識的掌握程度和計(jì)算能力.
2高考題體現(xiàn)核心素養(yǎng)考查
該題作為高考題,真正構(gòu)建了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的評價(jià)框架,該類型題在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的過程中,能使學(xué)生體會到數(shù)列遞推規(guī)律,認(rèn)識數(shù)列是刻畫現(xiàn)實(shí)世界的一種數(shù)學(xué)模型.對學(xué)生逐步形成的歸納、類比、轉(zhuǎn)化與化歸和數(shù)學(xué)運(yùn)算核心素養(yǎng)進(jìn)行考查,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力、滲透函數(shù)思想,著重發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng).
該題作為等差數(shù)列的基本運(yùn)算題型,依據(jù)已知條件,考查學(xué)生是否掌握基礎(chǔ)知識和基本技能,能否從整理知識到強(qiáng)化方法,能否通過運(yùn)算提升數(shù)學(xué)思維發(fā)展,對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的考查和培養(yǎng)有一定的指導(dǎo)性.
3數(shù)列教學(xué)如何落實(shí)核心素養(yǎng)
數(shù)列是一種特殊的函數(shù),從圖像與單調(diào)性兩個(gè)方面,我們可看出數(shù)列與函數(shù)的密切關(guān)系,數(shù)列在日常生活中應(yīng)用廣泛.所以課標(biāo)中選擇性必修課程將數(shù)列劃分到主題一函數(shù)模塊,它使我們認(rèn)識到數(shù)列是函數(shù)學(xué)習(xí)的延續(xù),函數(shù)思想及離散變量的函數(shù)問題的研究方法是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)列章節(jié)必須掌握的核心思想方法.研究數(shù)列問題可類比學(xué)習(xí)函數(shù)的方法.在具體的教學(xué)活動中:一、制訂課程目標(biāo)要體現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng);二、研讀數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),領(lǐng)悟其發(fā)展特點(diǎn);三、要在具體教學(xué)內(nèi)容中關(guān)聯(lián)且體現(xiàn)核心素養(yǎng);四、制訂特定的教學(xué)任務(wù)目標(biāo),落實(shí)發(fā)展核心素養(yǎng).
4強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)法指導(dǎo)
學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是在學(xué)習(xí)活動過程中逐漸養(yǎng)成的,是知識之上的一種素養(yǎng),各項(xiàng)技能被學(xué)習(xí)者逐步感受和理解,形成自身的一種綜合能力.“學(xué)會學(xué)習(xí)到學(xué)會思考”是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成的目標(biāo).設(shè)計(jì)學(xué)法指導(dǎo)促進(jìn)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展和形成,達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的水平要求.從教學(xué)活動重心的轉(zhuǎn)移、教學(xué)方法的選擇、學(xué)法的指導(dǎo)三個(gè)方面,提高學(xué)生的基本能力,培養(yǎng)學(xué)生樂學(xué)善學(xué)、 勤于反思和自主學(xué)習(xí)的能力,形成敢質(zhì)疑、善思考的科學(xué)精神.