摘 要:2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷嚴(yán)格依標(biāo)命題,努力守正創(chuàng)新。一方面,秉承以往全國(guó)卷的一貫風(fēng)格,關(guān)注社會(huì)生活,挖掘數(shù)學(xué)史料,守學(xué)科育人的正確目標(biāo);全面覆蓋基礎(chǔ)知識(shí),突出考查主干內(nèi)容,著力考查通性通法,守學(xué)生發(fā)展的正確基點(diǎn);指向本質(zhì),多思少算,守?cái)?shù)學(xué)思維的正確路徑。另一方面,貫徹黨的二十大精神,服務(wù)選才,創(chuàng)有效甄別的新結(jié)構(gòu);考查能力,創(chuàng)深化思考的智力游戲、知識(shí)交匯、新型定義等新情境;聚焦素養(yǎng),創(chuàng)推進(jìn)教改的新契機(jī)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)高考;全國(guó)卷;思維能力;數(shù)學(xué)素養(yǎng);守正創(chuàng)新
2024年,教育部教育考試院命制了3套(4份)高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷:全國(guó)甲卷(文、理科)、新課標(biāo)Ⅰ卷、新課標(biāo)Ⅱ卷。這3套試卷既同根共源、一脈相承,又相對(duì)獨(dú)立、各具特色。本文將從整體視角進(jìn)行分析探討,以期讓大家更生動(dòng)地感知數(shù)學(xué)新高考的改革脈搏,更深刻地理解數(shù)學(xué)新高考的命題立意,更準(zhǔn)確地把握高中數(shù)學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵。
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷嚴(yán)格依標(biāo)命題,努力守正創(chuàng)新,堅(jiān)決落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù),深入考查“四層”“四翼”,突出考查思維能力與數(shù)學(xué)素養(yǎng),很好地發(fā)揮了人才選拔功能,引導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)深刻反思,把準(zhǔn)數(shù)學(xué)高考的育人導(dǎo)向。
一、 守正:守正確目標(biāo),守正確基點(diǎn),守正確路徑
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷秉承以往全國(guó)卷的一貫風(fēng)格,簡(jiǎn)約大氣、清新自然、內(nèi)涵雋永,體現(xiàn)了守正的特點(diǎn)。
(一) 立德樹(shù)人,守學(xué)科育人的正確目標(biāo)
1. 關(guān)注社會(huì)生活,樹(shù)數(shù)學(xué)實(shí)踐價(jià)值
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷命題堅(jiān)持思想性與科學(xué)性的高度統(tǒng)一,圍繞我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與學(xué)生個(gè)人發(fā)展,積極探索情境的人文性、趣味性、新穎性、生活性[1],命制具有教育意義的試題,引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)社會(huì)、熱愛(ài)生活,樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀。如:全國(guó)甲卷(理科)第17題創(chuàng)設(shè)了工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)情境;新課標(biāo)Ⅰ卷第9題創(chuàng)設(shè)了農(nóng)村農(nóng)業(yè)收入的現(xiàn)實(shí)情境;新課標(biāo)Ⅱ卷第4題創(chuàng)設(shè)了水稻畝產(chǎn)量的現(xiàn)實(shí)情境,第18題創(chuàng)設(shè)了體育比賽的現(xiàn)實(shí)情境。
2. 挖掘數(shù)學(xué)史料,蘊(yùn)數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵
數(shù)學(xué)史料是人類文明的智慧結(jié)晶,也是高考命題的鮮活素材。2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷命題巧妙地嵌入數(shù)學(xué)發(fā)展歷程中的經(jīng)典模型與活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生感受數(shù)學(xué)的真、善、美,極大地提升了試題的文化內(nèi)涵與品味。如:新課標(biāo)Ⅰ卷第7題融入了斐波那契數(shù)列的變形,第11題融入了笛卡兒葉形線,第14題融入了“田忌賽馬”模型的變形,第17題融入了鱉臑?zāi)P偷慕M合;新課標(biāo)Ⅱ卷第16題融入了幻方游戲,第19題融入了帕斯卡定理。
(二) 深化基礎(chǔ),守學(xué)生發(fā)展的正確基點(diǎn)
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),圍繞數(shù)學(xué)內(nèi)容主線,聚焦學(xué)生對(duì)重要數(shù)學(xué)概念、定理、方法、思想的理解和應(yīng)用,深化基礎(chǔ)性考查,強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的本質(zhì)理解、對(duì)方法的真懂真會(huì),引導(dǎo)教學(xué)從機(jī)械“刷題”、盲目鉆研套路向素養(yǎng)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變,為學(xué)生終身學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1. 全面覆蓋基礎(chǔ)知識(shí)
單從一份全國(guó)卷看,高考數(shù)學(xué)命題可能不能完全做到知識(shí)覆蓋,但是從整體上看3套全國(guó)卷,可以發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間相互補(bǔ)充,做到了對(duì)高中數(shù)學(xué)知識(shí)的全覆蓋,引導(dǎo)教學(xué)不要猜題押題,必須依標(biāo)施教。試題遵循“低起點(diǎn)、緩坡度、高落差”的原則,降低初始題起點(diǎn)、增加基礎(chǔ)題題量,讓學(xué)生較好地適應(yīng)高考氛圍,較快地進(jìn)入考試狀態(tài),體現(xiàn)命題的人文關(guān)懷。各題考查的知識(shí)點(diǎn)(甲卷未統(tǒng)計(jì)選考題)如表1所示。
2. 突出考查主干內(nèi)容
新課標(biāo)卷、全國(guó)甲卷的考查內(nèi)容分別按照新、舊課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)范圍設(shè)定,特別是全國(guó)甲卷的文科試卷,回避了排列組合、空間向量等課程標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)范圍外的內(nèi)容,對(duì)支撐學(xué)科知識(shí)體系的主干知識(shí)保持很高的考查比例,使之成為試卷的主體,并達(dá)到必要的深度。[2]2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷除去集合、簡(jiǎn)易邏輯、復(fù)數(shù)、線性規(guī)劃等知識(shí)之外,對(duì)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、三角函數(shù)、數(shù)列、立體幾何、解析幾何、統(tǒng)計(jì)與概率等6大版塊的主干知識(shí)進(jìn)行了重點(diǎn)考查。新課標(biāo)Ⅰ卷中,主干知識(shí)共考查130分,占比86.7%;新課標(biāo)Ⅱ卷中,主干知識(shí)共考查135分,占比90%;新高考甲卷(理科)中,主干知識(shí)共考查120分(未統(tǒng)計(jì)選考題),占比85.7%。主干內(nèi)容重點(diǎn)考,引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)以課程目標(biāo)為指引,注重知識(shí)的基礎(chǔ)性和方法的普適性,避免隨意深挖。
3. 著力考查通性通法
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷得到全國(guó)師生以及專家的廣泛好評(píng),其中一個(gè)重要原因就是,每道試題都將對(duì)通性通法的考查有機(jī)融入數(shù)學(xué)知識(shí),深入考查基本原理與基本思想方法,淡化特殊技巧,沒(méi)有偏題、怪題、“套路題”、“秒殺題”,有效檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)中蘊(yùn)含的思想方法的理解與掌握程度,真正達(dá)到了考查能力素養(yǎng)的目的。
例1 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第8題)已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且當(dāng)x<3時(shí),f(x)=x,則下列結(jié)論中一定正確的是(" )
A. f(10)>100
B. f(20)>1000
C. f(10)<1000
D. f(20)<10000
本題以斐波那契數(shù)列為背景,將“等”改為“不等”,創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)新情境,深度考查學(xué)生的推理能力。解答本題,不是機(jī)械套用斐波那契數(shù)列的性質(zhì),而是回歸研究遞推數(shù)列的基本方法,逐項(xiàng)分析f(3)>3,f(4)>5,f(5)>8,…,f(10)>89。本題在考查基本運(yùn)算的同時(shí),巧妙考查邏輯推理:注意到f(3)沒(méi)有上限,可排除C、D;又因?yàn)锳不一定正確,所以選B。
可以看到,解答本題無(wú)法套用任何現(xiàn)成的模式,也沒(méi)有可直接利用的已知模型。這正體現(xiàn)了高考數(shù)學(xué)命題突出考查學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)回歸基礎(chǔ)、減少“刷題”的決心與能力。
例2 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第11題)造型“”可以做成美麗的絲帶,將其看作下頁(yè)圖1中曲線C的一部分。已知C過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且C上的點(diǎn)滿足橫坐標(biāo)大于-2,到點(diǎn)F(2,0)
的距離與到定直線x=a(a<0)的距離之積為4,則(" )
A. a=-2
B. 點(diǎn)(22,0)在C上
C. C在第一象限的點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最大值為1
D. 當(dāng)點(diǎn)(x0,y0)在C上時(shí),y0≤4x0+2
本題以笛卡兒葉形線為背景,創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)探究情境,讓學(xué)生經(jīng)歷平面曲線研究的完整過(guò)程,考查學(xué)生對(duì)解析幾何學(xué)科本質(zhì)的理解,考查學(xué)生知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的完整性與系統(tǒng)性。
本題設(shè)計(jì)的四個(gè)選項(xiàng)環(huán)環(huán)相扣,層層遞進(jìn)。首先根據(jù)原點(diǎn)到點(diǎn)F(2,0)的距離與到定直線x=a(a<0)的距離之積為4求出a=-2,或者直接檢驗(yàn)a=-2正確,由此得到曲線C的方程為(x+2)(x-2)2+y2=4(x>-2)。該方程與平常所學(xué)的圓錐曲線方程相比顯得復(fù)雜,非常考驗(yàn)學(xué)生的心理素質(zhì)。此時(shí)應(yīng)該對(duì)照目標(biāo)分析C、D選項(xiàng)。本題故意設(shè)置成D選項(xiàng)比C選項(xiàng)容易,考查學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變能力。曲線方程變形為y2=16(x+2)2-(x-2)2,化等為不等,得到y(tǒng)2≤16(x+2)2,易判斷D正確。又因?yàn)锳、B都正確,所以C不需要再考慮。如果直接研究C選項(xiàng),首先要發(fā)現(xiàn)曲線C經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,1),如此,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究曲線C在x=2處的導(dǎo)數(shù)是否為0,構(gòu)造函數(shù)進(jìn)而研究導(dǎo)數(shù)即可。當(dāng)然,也可以考慮用特殊值法:當(dāng)x=32時(shí),y2=6449-14=207196>1,故C錯(cuò)誤。
可以看到,本題完全沒(méi)有現(xiàn)成套路,就是原原本本考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。而且,本題求解方法多,入口寬,思維要求逐步抬高,突出考查了特殊與一般、轉(zhuǎn)化與化歸、函數(shù)與方程等數(shù)學(xué)思想方法。本題的巧妙之處更在于破除學(xué)生對(duì)解析幾何問(wèn)題的固有認(rèn)識(shí),回歸解析幾何的本來(lái)面目,通過(guò)選項(xiàng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),有效控制計(jì)算量,避免繁難運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)了對(duì)思維能力的考查,有效選拔拔尖創(chuàng)新人才。
(三) 立足本質(zhì),守?cái)?shù)學(xué)思維的正確路徑
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷注重考查知識(shí)的本質(zhì)與知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),考查學(xué)生對(duì)概念、原理的深入理解和靈活應(yīng)用;同時(shí)加強(qiáng)思維考查,突出考查思維過(guò)程、思維方法。這引導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)“慢下來(lái)”,要注重知識(shí)的自然生成與螺旋建構(gòu),由此培養(yǎng)學(xué)生從源頭思考問(wèn)題的習(xí)慣、研究問(wèn)題時(shí)求優(yōu)求簡(jiǎn)的能力。
1. 概念、原理指向本質(zhì)
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷強(qiáng)調(diào)對(duì)概念、原理的深入理解和綜合應(yīng)用,考查知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生重視對(duì)學(xué)科理論本質(zhì)屬性和相互關(guān)聯(lián)的深刻理解與掌握。如:全國(guó)甲卷(理科)第5題考查雙曲線的定義,第10題考查空間中的位置關(guān)系原理,第13題考查二項(xiàng)式系數(shù)概念;新課標(biāo)Ⅰ卷第6題考查函數(shù)的單調(diào)性原理,第9題考查正態(tài)分布概念,第12題考查雙曲線的定義,第18題第(2)問(wèn)考查函數(shù)的中心對(duì)稱原理;新課標(biāo)Ⅱ卷第4題考查中位數(shù)、極差、平均數(shù)等概念,第7題考查正棱臺(tái)概念,第16題考查極小值原理。
例3 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅱ卷第7題)已知正三棱臺(tái)ABC-A1B1C1的體積為523,AB=6,A1B1=2,則A1A與平面ABC所成角的正切值為(" )
A. 12
B. 1
C. 2
D. 3
本題以正三棱臺(tái)為載體,依托臺(tái)體的體積與空間中直線與平面所成的角考查學(xué)生的直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理素養(yǎng)。如圖2,通過(guò)臺(tái)體的體積公式求出臺(tái)體的高,進(jìn)而在臺(tái)體的特征梯形中求得A1A與平面ABC所成角的正切值。如圖3,將臺(tái)體補(bǔ)形為錐體,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在三角形中求解,運(yùn)算大大簡(jiǎn)化。
2. 明算理算法,多思少算
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷明顯傳遞“多思少算”的考查理念:很多試題都可以較大程度地避免繁難運(yùn)算,給學(xué)生充分思考的空間,突出考查學(xué)生的思維品質(zhì);在控制計(jì)算量的同時(shí),加大思維量,特別注重思維考查的層次性。如新課標(biāo)Ⅰ卷、Ⅱ卷的第15題,兩道題模型一致,都是由兩塊三角板拼接而成的;如果能結(jié)合圖形的特征,添加輔助線,化斜為直,則可以避免大量復(fù)雜的計(jì)算。又如新課標(biāo)Ⅰ卷的第17題,立體幾何解答題,如果能用綜合法,作出二面角的平面角,結(jié)合平面幾何知識(shí),則可以很便捷地求解。
例4 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第16題)已知A(0,3)和P3,32為橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上兩點(diǎn)。
(1) 求C的離心率;
(2) 若過(guò)P的直線l交C于另一點(diǎn)B,且△ABP的面積為9,求l的方程。
本題創(chuàng)新問(wèn)題呈現(xiàn)方式,看似平淡,實(shí)質(zhì)考查思維水平,不同解法下的計(jì)算量大相徑庭,能達(dá)到很好的甄別區(qū)分效果。具體來(lái)看,不同的解題路徑如圖4所示。
路徑1“直譯”條件,思維量最小,運(yùn)算量最大,耗時(shí)最長(zhǎng);路徑2采用分割法求三角形的面積,與路徑1相比,計(jì)算AD的過(guò)程得到簡(jiǎn)化;路徑3重新構(gòu)圖,抓住S△APB=9,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究點(diǎn)B的軌跡方程,使運(yùn)算大大優(yōu)化;路徑4深度挖掘圖形的幾何特征,根據(jù)S△APO=92,發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)量關(guān)系背后的對(duì)稱性,運(yùn)算量微乎其微。
二、 創(chuàng)新:創(chuàng)新結(jié)構(gòu),創(chuàng)新情境,創(chuàng)新契機(jī)
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷貫徹黨的二十大精神,積極創(chuàng)新試題設(shè)計(jì),持續(xù)深化考試內(nèi)容改革,服務(wù)拔尖創(chuàng)新人才選拔,助推素質(zhì)教育發(fā)展,助力教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)。
(一) 服務(wù)選才,創(chuàng)有效甄別的新結(jié)構(gòu)
2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷、Ⅱ卷將原來(lái)的22道題減少為19道,其中多選題、填空題、解答題各減少1道。解答題的總分值由原來(lái)的70分增加為77分,其中第18、19兩題均設(shè)置3個(gè)問(wèn)題,分值都為17分。題量減少意味著學(xué)生的思考時(shí)間增加,可以更專注、更深入地思考,更從容地試錯(cuò);也說(shuō)明進(jìn)一步強(qiáng)化了對(duì)思維過(guò)程與思維能力的考查,讓優(yōu)秀的學(xué)生能夠充分發(fā)揮、脫穎而出。
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷一如既往地反套路、反押題,打破固有命題模式,靈活、科學(xué)地確定試題的內(nèi)容和順序,很好地測(cè)試考生的臨場(chǎng)應(yīng)變能力與克服困難的意志品質(zhì)。如新課標(biāo)Ⅰ卷解答題將以往壓軸的解析幾何題調(diào)整到第2題的位置,在壓軸題的位置安排了以數(shù)列為載體的新定義問(wèn)題,同時(shí)不單獨(dú)設(shè)
置概率統(tǒng)計(jì)題。再如新課標(biāo)Ⅱ卷解答題將以往作為壓軸題的函數(shù)題調(diào)整到第2題的位置,將概率統(tǒng)計(jì)題安排在倒數(shù)第2題的位置(加強(qiáng)了能力考查力度),在壓軸題的位置設(shè)計(jì)了解析幾何與數(shù)列綜合的新穎試題。又如全國(guó)甲卷(理科)積極創(chuàng)新填空題設(shè)計(jì),第13題考查二項(xiàng)式系數(shù)的最大值,第15題考查指對(duì)數(shù)的運(yùn)算,令人耳目一新。
還在試題的呈現(xiàn)方式、設(shè)問(wèn)方式上下足功夫,提升試題的思維量,突出考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。如新課標(biāo)Ⅰ卷第18題第(2)問(wèn)精妙地設(shè)計(jì)為證明曲線的中心對(duì)稱性,考查學(xué)生對(duì)概念的理解以及數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和邏輯推理能力;第(3)問(wèn)中呈現(xiàn)的“當(dāng)且僅當(dāng)”的數(shù)學(xué)語(yǔ)言精彩絕倫,直擊學(xué)生對(duì)問(wèn)題本質(zhì)的理解,將對(duì)函數(shù)、不等式、方程的整體理解考查得淋漓盡致,盡顯綜合性要求下試題的創(chuàng)新特點(diǎn)。再如新課標(biāo)Ⅱ卷第17題創(chuàng)新性地加入圖形的折疊與向量的語(yǔ)言,使得試題更為飽滿;第18題基于體育比賽的熟悉情境,創(chuàng)新設(shè)計(jì)為比賽分兩個(gè)階段,增加試題的趣味性與難度。
(二) 考查能力,創(chuàng)深化思考的新情境
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷很好地落實(shí)了高考評(píng)價(jià)體系“一核、四層、四翼”的考查內(nèi)容與要求,創(chuàng)新試題情境,選取新穎的呈現(xiàn)形式,在知識(shí)關(guān)聯(lián)處設(shè)計(jì)綜合性試題,拓寬思維的深廣度,突出考查能力。
1. 創(chuàng)設(shè)智力游戲情境,考查推理能力
3套全國(guó)卷都創(chuàng)造性地將智力游戲類問(wèn)題引入填空題壓軸題。這些試題不重點(diǎn)考查具體知識(shí)點(diǎn),而突出考查理性思維、推理能力,使得套路無(wú)用、模板失效,讓死記硬背的教學(xué)方式不能適應(yīng)高考的新要求。
例5 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第14題)甲、乙兩人各有四張卡片,每張卡片上標(biāo)有一個(gè)數(shù)字,甲的卡片上分別標(biāo)有數(shù)字1、3、5、7,乙的卡片上分別標(biāo)有數(shù)字2、4、6、8。兩人進(jìn)行四輪比賽,在每輪比賽中,兩人各自從自己持有的卡片中隨機(jī)選一張,并比較所選卡片上數(shù)字的大小,數(shù)字大的人得1分,數(shù)字小的人得0分,然后各自棄置此輪所選的卡片(棄置的卡片在此后的輪次中不能使用)。四輪比賽后,甲的總得分不小于2的概率為""" 。
對(duì)本題,首先要分析出乙的卡片排列順序變化不影響概率,因此先固定乙的卡片排列順序,不妨為2、4、6、8;如此簡(jiǎn)化問(wèn)題,得到甲的卡片排放種數(shù)為4!=24;接著注意到甲的標(biāo)有1的卡片無(wú)論怎么放置,都得0分,因此,要使得甲的總得分不小于2,通過(guò)分類討論,分別考慮甲得2分或3分;甲得2分時(shí),再討論得分的分別是3、5或3、7或5、7;甲得3分時(shí),必然是3、5、7各得1分。條分縷析的梳理如圖5所示。
本題為探究性學(xué)習(xí)提供了極好的素材,可以先采用“退”的策略,退到甲、乙雙方只有2張、3張卡片的簡(jiǎn)單情況;再采用“進(jìn)”的策略,研究一般情況下的概率問(wèn)題。事實(shí)上,當(dāng)甲、乙雙方只有3張卡片時(shí),問(wèn)題就是我國(guó)古代著名的“田忌賽馬”問(wèn)題。整個(gè)研究路徑如圖6所示。
2. 創(chuàng)設(shè)知識(shí)交匯情境,考查綜合能力
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷強(qiáng)化綜合性考查,在知識(shí)交匯處設(shè)計(jì)試題,考查知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,考查學(xué)生對(duì)學(xué)科理論本質(zhì)屬性和相互關(guān)聯(lián)理解與掌握程度[3],考查學(xué)生的關(guān)鍵能力。如:新課標(biāo)Ⅰ卷第5題將圓柱與圓錐結(jié)合,綜合考查側(cè)面積、體積的計(jì)算;新課標(biāo)Ⅱ卷第6題綜合考查冪函數(shù)和余弦函數(shù)的性質(zhì);全國(guó)甲卷(理科)第9題將平面向量和常用邏輯用語(yǔ)結(jié)合,通過(guò)向量垂直、平行的判定考查充要條件。
例6 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅱ卷第19題)已知雙曲線C:x2-y2=m(m>0),點(diǎn)P1(5,4)在C上,k為常數(shù),0<k<1。按照如下方式依次構(gòu)造點(diǎn)Pn(n=2,3,…):過(guò)Pn-1作斜率為k的直線與C的左支交于點(diǎn)Qn-1,令Pn為Qn-1關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),記Pn的坐標(biāo)為(xn,yn)。
(1) 若k=12,求x2、y2;
(2) 證明:數(shù)列{xn-yn}是公比為1+k1-k的等比數(shù)列;
(3) 設(shè)Sn為△PnPn+1Pn+2的面積,證明:對(duì)任意的正整數(shù)n,Sn=Sn+1。
本題選擇雙曲線背景,基于帕斯卡定理創(chuàng)設(shè)與數(shù)列結(jié)合的問(wèn)題情境,立意高、意蘊(yùn)深,考查學(xué)生的閱讀理解能力,要求學(xué)生獲取信息后聯(lián)想所學(xué)的相關(guān)知識(shí),制訂解決問(wèn)題的策略,考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。學(xué)生要在仔細(xì)審題的基礎(chǔ)上畫(huà)出圖形,進(jìn)而結(jié)合圖形分析條件與目標(biāo)的關(guān)聯(lián),最后選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ńⅫc(diǎn)與點(diǎn)之間的坐標(biāo)關(guān)系,解決問(wèn)題。第(2)、第(3)兩問(wèn)的解題路徑分別如下頁(yè)圖7、圖8所示。
3. 創(chuàng)設(shè)新型定義情境,考查創(chuàng)新能力
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷突出創(chuàng)新導(dǎo)向,設(shè)計(jì)新定義問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,發(fā)揮想象力和思想的張力,在思維過(guò)程中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)方法,自主選擇路徑和策略,真正實(shí)現(xiàn)從“解題”走向“解決問(wèn)題”。
例7 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第19題)設(shè)m為正整數(shù),數(shù)列a1,a2,…,a4m+2是公差不為0的等差數(shù)列,若從中刪去兩項(xiàng)ai和aj(i<j)后剩余的4m項(xiàng)可被平均分為m組,且每組的4個(gè)數(shù)都能構(gòu)成等差數(shù)列,則稱數(shù)列a1,a2,…,a4m+2是(i,j)-可分?jǐn)?shù)列。
(1) 寫(xiě)出所有的(i,j),1≤i<j≤6,使數(shù)列a1,a2,…,a6是(i,j)-可分?jǐn)?shù)列;
(2) 當(dāng)m≥3時(shí),證明:數(shù)列a1,a2,…,a4m+2是(2,13)-可分?jǐn)?shù)列;
(3) 從1,2,…,4m+2中一次任取兩個(gè)數(shù)i和j(i<j),記數(shù)列a1,a2,…,a4m+2是(i,j)-可分?jǐn)?shù)列的概率為Pm,證明:Pm>18。
本題以等差數(shù)列為知識(shí)背景,設(shè)計(jì)新定義“可分?jǐn)?shù)列”??忌斫飧拍畈⒉焕щy,解決問(wèn)題也不需要關(guān)于數(shù)列的復(fù)雜知識(shí),關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)構(gòu)造“可分?jǐn)?shù)列”的方法,這給所有考生提供了公平比賽的舞臺(tái)。本題的3個(gè)問(wèn)題由特殊到一般,由淺入深,為考生進(jìn)行數(shù)學(xué)探究提供了腳手架,也讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)研究的一般過(guò)程。本題具體探究路徑如圖9所示。
(三) 聚焦素養(yǎng),創(chuàng)推進(jìn)教改的新契機(jī)
2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷的命題真正實(shí)現(xiàn)了從“知識(shí)立意”向“素養(yǎng)導(dǎo)向”的轉(zhuǎn)變。3套試卷是解讀《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》的“生動(dòng)案例”,也是遵循《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的“鮮活典范”,還是尊重教材、使用教材的“示范標(biāo)兵”。試題深化基礎(chǔ)性考查,在概念的深刻理解處、在核心主干重點(diǎn)處、在相關(guān)知識(shí)的連接處精心創(chuàng)設(shè)情境,考查學(xué)生的必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值。
例8 (2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷第18題)已知函數(shù)f(x)=lnx2-x+ax+b(x-1)3。
(1) 若b=0,且f′(x)≥0,求a的最小值;
(2) 證明:曲線y=f(x)是中心對(duì)稱圖形;
(3) 若f(x)>-2當(dāng)且僅當(dāng)1<x<2,求b的取值范圍。
對(duì)本題追根溯源,函數(shù)f(x)=lnx2-x+ax+b(x-1)3是由教材中常見(jiàn)的3個(gè)奇函數(shù)y=ln1+x1-x、y=x、y=x3,通過(guò)引進(jìn)參數(shù)整合成g(x)=ln1+x1-x+ax+bx3(其圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱),再將圖像向右平移1個(gè)單位并向上平移a個(gè)單位得到的,所以第(2)問(wèn)設(shè)置了中心對(duì)稱性的證明。基于以上變換,第(3)問(wèn)“f(x)>-2當(dāng)且僅當(dāng)1<x<2”在求出a=2后,可以轉(zhuǎn)化為“g(x)>0當(dāng)且僅當(dāng)0<x<1”求解,從而大幅度減少運(yùn)算量。
以評(píng)價(jià)引導(dǎo)教學(xué),以評(píng)價(jià)倒逼課堂。2024年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷吹響了中學(xué)數(shù)學(xué)深化教學(xué)改革的號(hào)角。面對(duì)素養(yǎng)導(dǎo)向的育人要求,面對(duì)拔尖創(chuàng)新人才的國(guó)家需求,我們要順應(yīng)時(shí)代呼喚,搶抓機(jī)遇,進(jìn)一步明晰高考評(píng)價(jià)體系的要求,深入研究課程標(biāo)準(zhǔn),整體把握課程內(nèi)容主線;要認(rèn)真研究學(xué)情,把準(zhǔn)學(xué)生基礎(chǔ),在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”設(shè)計(jì)主線突出、邏輯清晰、思維連貫的問(wèn)題串,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流,讓學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)的核心概念,熟練掌握數(shù)學(xué)的通性通法,感悟數(shù)學(xué)知識(shí)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法;要開(kāi)展項(xiàng)目化、主題式、探究性學(xué)習(xí),讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)研究的過(guò)程,掌握數(shù)學(xué)研究的路徑與方法,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、敢于質(zhì)疑、善于思考的理性思維與理性精神。
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