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随着新课程标准地不断深入,高考对考生的实践能力和创新意识的要求也逐年提高. 近年的高考试题都会推出一些构思精巧、情境别致、背景新颖且具有一定深度和导向清晰的创新试题,使得试卷富有时代气息而精彩纷呈与亮点频出. 本文采撷近三年高考全国卷与2015高考湖北卷数学情景题并予以分类赏析,旨在探索命题规律,揭示解题方法,达到科学备考、高效备考的目的.
创新题型之鲜明的立意
1. 考查基础知识的灵活应用
2015年新课标Ⅰ卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点. 选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理(理科)、线性规划等知识点,大部分属于常规题型和中等难度,是在高三平时训练中常见的类型.有些试题考查了基础知识的灵活应用.
如2015年新课标Ⅰ卷第16题:在平面四边形[ABCD]中,[∠A=∠B=∠C][=75°,][BC=2],则[AB]的取值范围是 .
答案 [(6-2,6+2)]
赏析 命题者试图引导我们将解三角形的原理推广运用到四边形中.
再如2013年新课标Ⅱ卷第7题:一个四面体的顶点在空间直角坐标系[O-xyz]中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以[zox]平面为投影面,则得到的正视图可以为( )
[A B C D]
答案 A
赏析 本题考查空间点的坐标与三视图,让我们在数形结合中领悟空间想象.所有这些,要求我们打破常规思路,独立思考,积极探究,才能达到目的.
2. 立意于能力,数学方法与思想贯穿考卷
数学思想是数学的灵魂,在考查知识的同时考查思想与方法是高考的必然. 2015年新课标Ⅰ卷第1题,利用复数相等,将复数问题转化为实数问题;第8题由三角函数图象写解析式,是数形结合形数转化的数学思想;第13题函数[f(x)=xln(x+a+x2)]为偶函数,可考虑特殊化思想,由[f(-1)=f(1)]求解;第18题将立体几何的垂直关系、夹角转化为向量的数量积问题;第21题第二问,是一个含参问题的分类讨论思想等. 对思想方法的考查,在以后的高考试题中必将继续受到重视.
3. 立意于应用考查,注重逻辑推理能力
考基础、考能力是高考永恒不变的主题,而逻辑思维能力首当其冲.
如2015年新课标Ⅰ卷第9题算法循环到哪一步为止,进行的是什么运算;第10题[(x2+x+y)5]的展开式中,[x5y2]的系数问题等,无不蕴含数学逻辑推理.
再如2014年新课标Ⅰ卷第14题:甲、乙、丙三位同学被问到是否去过[A,B,C]三个城市时,
甲说:我去过的城市比乙多,但没去过[B]城市;
乙说:我没去过[C]城市;
丙说:我们三人去过同一个城市.
由此可判断乙去过的城市为 .
答案 A城市
赏析 本题是集合的交集、补集运算在实际生活中的应用,或借助于逻辑联结词的“且、或、非”的含义求解.
逻辑思维能力是数学能力的核心,高考对逻辑思维的考查提出了三个方面的要求:会对问题或资料进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括;会用演绎、归纳和类比进行推理;能准确、清晰有条理地进行表述.同一个问题一般有多个解决方法与路径,使用哪一个,往往体现我们的思维水平的高低.
创新题型之新颖的情境
问题情境是实现立意的材料介质,问题是情境的焦点,情境因问题而存在,新颖的情境是创新高考试题的共同特点. 解答这类问题,靠解题套路、猜题押题、题海战术等是难以达到好的效果的.
1. “新定义”型题
此类型是通过定义某新概念、新运算、新规则或新性质,从而达到完成某种推理证明或指定要求的问题. 这类问题可以考查同学们在新情景下解决问题的迁移能力,近几年的高考命题中比较常见.
如2015年湖北卷:定义“阳马”——底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥;“鳖臑”——四个面都为直角三角形的四面体. 2015年新课标Ⅰ卷第21题:[minm,n]表示[m,n]中的最小值等. 解决问题的基本思路是理解定义、紧扣定义、恰当类比和合理迁移.
2. 数学实践情境
新课程标准要求同学们获取知识不仅限于被动接受、机械记忆与练习模仿,更应该自主探究与动手实践. 这一点在高考试题中得到了体现.
2015年湖北卷:一种作图工具如图所示. [O]是滑槽[AB]的中点,短杆[ON]可绕[O]转动,长杆[MN]通过[N]处铰链与[ON]连接,[MN]上的栓子[D]可沿滑槽[AB]滑动,且[DN=ON=1],[MN=3]. 当栓子[D]在滑槽AB内作往复运动时,带动N绕[O]转动一周([D]不动时,[N]也不动),[M]处的笔尖画出的曲线记为[C]. 以[O]为原点,[AB]所在的直线为[x]轴建立如图2所示的平面直角坐标系.
(1)求曲线C的方程;
(2)设动直线[l]与两定直线[l1:x-2y=0]和[l2:x+2y=0]分别交于[P, Q]两点. 若直线[l]总与曲线[C]有且只有一个公共点,试探究:[△OPQ]的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.
答案 (1)曲线[C]的方程为[x216+y24=1.]
(2)[SΔOPQ]的最小值为8.
赏析 本题给出椭圆的方法带有“数学实践”与“实习作业”特点,第一问的切入看似“高大上”,如若去除背景,实际上就是下面这个问题:[N]是单位圆[O:x2+y2=1]上的动点,[D]在[x]轴上且[|DN|=|ON|=1],若[DM=2ND],求[M]的轨迹方程(下略),很容易想到采用坐标转移法或参数方程法求解. 创新题型之深刻的背景
1. 数学文化背景
无论是今年全国卷还是近几年湖北卷,一个明显的亮点就是在基础试题中渗透中国数学文化.我国数学文化历史悠久,在高考试卷中选取了体现中国古代优秀数学文化,并与中学数学内容结合紧密的素材编拟试题,是自然而然的事.
如2015年全国课标Ⅱ卷第8题,其设计思路来源于《九章算术》中的“更相减损术”等.
再如2015高考湖北卷第2题,我国古代数学名著《数书九章》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1534石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( )
A. 134石 B. 169石
C. 338石 D. 1365石
答案 B
赏析 这些试题都不是渗透中国古代数学文化的良好载体,在以后的高考命题中应该会一直持续下去.
2. 生活实践背景
数学源于生活与实践,数学知识是解决实际问题的有力工具,数学也是培养理性思维的重要学科,对创新应用意识的形成和发展具有重要作用.试卷中有很多涉及应用背景的试题,贴近生活实际,让考生深深感受到“生活就是数学”、“数学就在身边”.
例如2015年新课标Ⅰ卷:某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费[x]对年销售量[y]和年利润[z]的影响问题,本题要求考生根据试题所给的散点图,自主选择回归方程类型,对企业投入产品的宣传费用进行预测.
又如2015年新课标Ⅱ卷:我国二氧化硫年排放量柱形图问题、第18题用户对其产品的满意度随机调查问题(略).
再如2014年全国卷:4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率( )
A. [18] B. [38] C. [58] D. [78]
答案 D
赏析 这些试题都重视现实生活中的热点问题,紧密结合社会实际和现实生活,考查我们运用数学工具和思想方法分析、解决问题的能力,也体现了数学在解决实际问题中的重要作用和应用价值,体现了高考改革中加强实践性、应用性的要求.
3. 高等数学背景
高等数学的一些基本思想、基本概念为设计高考试题提供了广阔而又深刻的背景,其基本思想和方法是考查同学们进一步学习潜能的良好素材,加之命题小组成员中有一部分来自高校教师,因而有高等数学背景的试题走进考卷是一件再正常不过的事了.
如2015年高考湖北卷理科第6题的“符号函数”、理科第10题的“高斯函数”等,就是高等数学知识向初等数学的下移.
4. 数学教材背景
教材是教师教学内容与我们学习内容的根本. 为充分发挥了教材的示范作用,高考试题“源于教材、高于教材”是有目共睹的事实(有人统计2014年湖北文、理卷达到90分之多,新课标卷也有不少).
如2014年新课标卷:设函数[f(x)=aexlnx+bex-1x],曲线[y=f(x)]在点[(1,f(1))]处的切线为[y=e(x-1)+2].
(1)求[a,b];
(2)证明:[f(x)>1].
答案 (1)[a=1,b=2] (2)略
赏析 作为压轴题第一问考查基础的切线问题;第二问则是典型的不含参数的不等式恒成立问题的证明,利用左边的最小值大于等于右边的最大值,不失为一个有效的方法(注意不等价性). 本题经过变形将左边变为[xlnx],再直接利用导数求极值方法即可得到证明.实际上本题脱胎自课本上[xlnx]的求导.这种立足于教材编拟高考试题的理念和方法,充分保障了试题背景的公平性,对中学数学教学重视教材、回归教材、减轻学业负担、促进课程改革的深化具有良好的导向作用.
随着新一轮课程改革的深入和推进,高考的改革使“知识立意”转向“能力立意”(2015年湖北卷就是例证). 高考试题更加重视考查同学们的学习潜能,因而命题专家必然在试题创新方面下了很大功夫,各种新题型层出不穷,如开放题型的设计(含条件开放,结论开放、方法开放等),2015年新课标Ⅰ卷第20题(2)就是结论开放探究的例证.
面对创新试题,我们要坚信两个原则:其一是“新题不难”,一般创新试题只是对以前的问题“换件外套”、“化了个妆”,貌似超凡脱俗“新面孔”,但只要我们努力揭开题目的神秘“面纱”,便可识别其“真面目”;其二是“千变万变、方法不变”,无论试题怎么新,方法总离不开课标要求.
备考时,建议可以从以下几个方面尝试:一是重视基础,强化概念建构,突出数学问题本质;二是优化知识结构,形成体系,既见树木又见森林;其三是优化学习过程,提高学习质量,知其然还要知其所以然;其四是研究新颖试题,强化对点训练,提高应试能力,我想没有过不去的坎!
创新题型之鲜明的立意
1. 考查基础知识的灵活应用
2015年新课标Ⅰ卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点. 选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理(理科)、线性规划等知识点,大部分属于常规题型和中等难度,是在高三平时训练中常见的类型.有些试题考查了基础知识的灵活应用.
如2015年新课标Ⅰ卷第16题:在平面四边形[ABCD]中,[∠A=∠B=∠C][=75°,][BC=2],则[AB]的取值范围是 .
答案 [(6-2,6+2)]
赏析 命题者试图引导我们将解三角形的原理推广运用到四边形中.
再如2013年新课标Ⅱ卷第7题:一个四面体的顶点在空间直角坐标系[O-xyz]中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以[zox]平面为投影面,则得到的正视图可以为( )
[A B C D]
答案 A
赏析 本题考查空间点的坐标与三视图,让我们在数形结合中领悟空间想象.所有这些,要求我们打破常规思路,独立思考,积极探究,才能达到目的.
2. 立意于能力,数学方法与思想贯穿考卷
数学思想是数学的灵魂,在考查知识的同时考查思想与方法是高考的必然. 2015年新课标Ⅰ卷第1题,利用复数相等,将复数问题转化为实数问题;第8题由三角函数图象写解析式,是数形结合形数转化的数学思想;第13题函数[f(x)=xln(x+a+x2)]为偶函数,可考虑特殊化思想,由[f(-1)=f(1)]求解;第18题将立体几何的垂直关系、夹角转化为向量的数量积问题;第21题第二问,是一个含参问题的分类讨论思想等. 对思想方法的考查,在以后的高考试题中必将继续受到重视.
3. 立意于应用考查,注重逻辑推理能力
考基础、考能力是高考永恒不变的主题,而逻辑思维能力首当其冲.
如2015年新课标Ⅰ卷第9题算法循环到哪一步为止,进行的是什么运算;第10题[(x2+x+y)5]的展开式中,[x5y2]的系数问题等,无不蕴含数学逻辑推理.
再如2014年新课标Ⅰ卷第14题:甲、乙、丙三位同学被问到是否去过[A,B,C]三个城市时,
甲说:我去过的城市比乙多,但没去过[B]城市;
乙说:我没去过[C]城市;
丙说:我们三人去过同一个城市.
由此可判断乙去过的城市为 .
答案 A城市
赏析 本题是集合的交集、补集运算在实际生活中的应用,或借助于逻辑联结词的“且、或、非”的含义求解.
逻辑思维能力是数学能力的核心,高考对逻辑思维的考查提出了三个方面的要求:会对问题或资料进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括;会用演绎、归纳和类比进行推理;能准确、清晰有条理地进行表述.同一个问题一般有多个解决方法与路径,使用哪一个,往往体现我们的思维水平的高低.
创新题型之新颖的情境
问题情境是实现立意的材料介质,问题是情境的焦点,情境因问题而存在,新颖的情境是创新高考试题的共同特点. 解答这类问题,靠解题套路、猜题押题、题海战术等是难以达到好的效果的.
1. “新定义”型题
此类型是通过定义某新概念、新运算、新规则或新性质,从而达到完成某种推理证明或指定要求的问题. 这类问题可以考查同学们在新情景下解决问题的迁移能力,近几年的高考命题中比较常见.
如2015年湖北卷:定义“阳马”——底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥;“鳖臑”——四个面都为直角三角形的四面体. 2015年新课标Ⅰ卷第21题:[minm,n]表示[m,n]中的最小值等. 解决问题的基本思路是理解定义、紧扣定义、恰当类比和合理迁移.
2. 数学实践情境
新课程标准要求同学们获取知识不仅限于被动接受、机械记忆与练习模仿,更应该自主探究与动手实践. 这一点在高考试题中得到了体现.
2015年湖北卷:一种作图工具如图所示. [O]是滑槽[AB]的中点,短杆[ON]可绕[O]转动,长杆[MN]通过[N]处铰链与[ON]连接,[MN]上的栓子[D]可沿滑槽[AB]滑动,且[DN=ON=1],[MN=3]. 当栓子[D]在滑槽AB内作往复运动时,带动N绕[O]转动一周([D]不动时,[N]也不动),[M]处的笔尖画出的曲线记为[C]. 以[O]为原点,[AB]所在的直线为[x]轴建立如图2所示的平面直角坐标系.
(1)求曲线C的方程;
(2)设动直线[l]与两定直线[l1:x-2y=0]和[l2:x+2y=0]分别交于[P, Q]两点. 若直线[l]总与曲线[C]有且只有一个公共点,试探究:[△OPQ]的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.
答案 (1)曲线[C]的方程为[x216+y24=1.]
(2)[SΔOPQ]的最小值为8.
赏析 本题给出椭圆的方法带有“数学实践”与“实习作业”特点,第一问的切入看似“高大上”,如若去除背景,实际上就是下面这个问题:[N]是单位圆[O:x2+y2=1]上的动点,[D]在[x]轴上且[|DN|=|ON|=1],若[DM=2ND],求[M]的轨迹方程(下略),很容易想到采用坐标转移法或参数方程法求解. 创新题型之深刻的背景
1. 数学文化背景
无论是今年全国卷还是近几年湖北卷,一个明显的亮点就是在基础试题中渗透中国数学文化.我国数学文化历史悠久,在高考试卷中选取了体现中国古代优秀数学文化,并与中学数学内容结合紧密的素材编拟试题,是自然而然的事.
如2015年全国课标Ⅱ卷第8题,其设计思路来源于《九章算术》中的“更相减损术”等.
再如2015高考湖北卷第2题,我国古代数学名著《数书九章》有“米谷粒分”题:粮仓开仓收粮,有人送来米1534石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得254粒内夹谷28粒,则这批米内夹谷约为( )
A. 134石 B. 169石
C. 338石 D. 1365石
答案 B
赏析 这些试题都不是渗透中国古代数学文化的良好载体,在以后的高考命题中应该会一直持续下去.
2. 生活实践背景
数学源于生活与实践,数学知识是解决实际问题的有力工具,数学也是培养理性思维的重要学科,对创新应用意识的形成和发展具有重要作用.试卷中有很多涉及应用背景的试题,贴近生活实际,让考生深深感受到“生活就是数学”、“数学就在身边”.
例如2015年新课标Ⅰ卷:某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费[x]对年销售量[y]和年利润[z]的影响问题,本题要求考生根据试题所给的散点图,自主选择回归方程类型,对企业投入产品的宣传费用进行预测.
又如2015年新课标Ⅱ卷:我国二氧化硫年排放量柱形图问题、第18题用户对其产品的满意度随机调查问题(略).
再如2014年全国卷:4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率( )
A. [18] B. [38] C. [58] D. [78]
答案 D
赏析 这些试题都重视现实生活中的热点问题,紧密结合社会实际和现实生活,考查我们运用数学工具和思想方法分析、解决问题的能力,也体现了数学在解决实际问题中的重要作用和应用价值,体现了高考改革中加强实践性、应用性的要求.
3. 高等数学背景
高等数学的一些基本思想、基本概念为设计高考试题提供了广阔而又深刻的背景,其基本思想和方法是考查同学们进一步学习潜能的良好素材,加之命题小组成员中有一部分来自高校教师,因而有高等数学背景的试题走进考卷是一件再正常不过的事了.
如2015年高考湖北卷理科第6题的“符号函数”、理科第10题的“高斯函数”等,就是高等数学知识向初等数学的下移.
4. 数学教材背景
教材是教师教学内容与我们学习内容的根本. 为充分发挥了教材的示范作用,高考试题“源于教材、高于教材”是有目共睹的事实(有人统计2014年湖北文、理卷达到90分之多,新课标卷也有不少).
如2014年新课标卷:设函数[f(x)=aexlnx+bex-1x],曲线[y=f(x)]在点[(1,f(1))]处的切线为[y=e(x-1)+2].
(1)求[a,b];
(2)证明:[f(x)>1].
答案 (1)[a=1,b=2] (2)略
赏析 作为压轴题第一问考查基础的切线问题;第二问则是典型的不含参数的不等式恒成立问题的证明,利用左边的最小值大于等于右边的最大值,不失为一个有效的方法(注意不等价性). 本题经过变形将左边变为[xlnx],再直接利用导数求极值方法即可得到证明.实际上本题脱胎自课本上[xlnx]的求导.这种立足于教材编拟高考试题的理念和方法,充分保障了试题背景的公平性,对中学数学教学重视教材、回归教材、减轻学业负担、促进课程改革的深化具有良好的导向作用.
随着新一轮课程改革的深入和推进,高考的改革使“知识立意”转向“能力立意”(2015年湖北卷就是例证). 高考试题更加重视考查同学们的学习潜能,因而命题专家必然在试题创新方面下了很大功夫,各种新题型层出不穷,如开放题型的设计(含条件开放,结论开放、方法开放等),2015年新课标Ⅰ卷第20题(2)就是结论开放探究的例证.
面对创新试题,我们要坚信两个原则:其一是“新题不难”,一般创新试题只是对以前的问题“换件外套”、“化了个妆”,貌似超凡脱俗“新面孔”,但只要我们努力揭开题目的神秘“面纱”,便可识别其“真面目”;其二是“千变万变、方法不变”,无论试题怎么新,方法总离不开课标要求.
备考时,建议可以从以下几个方面尝试:一是重视基础,强化概念建构,突出数学问题本质;二是优化知识结构,形成体系,既见树木又见森林;其三是优化学习过程,提高学习质量,知其然还要知其所以然;其四是研究新颖试题,强化对点训练,提高应试能力,我想没有过不去的坎!