☉重慶市教育科學(xué)研究院 張曉斌☉重慶市南開中學(xué) 黃億君
突出數(shù)學(xué)核心素養(yǎng) 著眼學(xué)生能力發(fā)展*
——2016年全國數(shù)學(xué)卷(Ⅱ)試題特點(diǎn)分析
☉重慶市教育科學(xué)研究院 張曉斌
☉重慶市南開中學(xué) 黃億君
重慶市經(jīng)歷了12年的高考數(shù)學(xué)自主命題后,今年又開始使用全國卷(Ⅱ),不管是從老師的教學(xué)還是學(xué)生的應(yīng)試,都有一個(gè)改變和適應(yīng)的問題,所以我們是懷著一顆忐忑的心打開2016年全國高考數(shù)學(xué)試卷的,通做一遍之后,熟悉感和親切感油然而生,動蕩的心才得以平靜.
之所以有這種感覺,得益于本套試卷的最大特點(diǎn):穩(wěn)定.與往年全國卷比較,保持了極大的穩(wěn)定性,這表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是試卷結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;二是考查內(nèi)容穩(wěn)定,試卷仍然以高中數(shù)學(xué)常見板塊作為支撐,重點(diǎn)知識重點(diǎn)考查,知識覆蓋面廣,既體現(xiàn)了基礎(chǔ)性,又兼顧了綜合性;三是考查難度穩(wěn)定,試卷難易適度,難易題比例適當(dāng),先易后難,適合學(xué)生的應(yīng)試心理.
整套試卷給我們最大的感受是穩(wěn)定而不平庸,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)皇ъ`活與創(chuàng)新,試卷以常見素材為載體,多角度、多層次地全面考查考生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),考查考生的各種數(shù)學(xué)能力,突出對邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、創(chuàng)新應(yīng)用意識與中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的考查,在難度適中的基礎(chǔ)上,又較好地保持了區(qū)分度,突出了試卷的選拔功能.總體來講,這是一套高質(zhì)量的高考數(shù)學(xué)試卷.
1.注重基礎(chǔ),平實(shí)近人
綜觀全卷基本題和基礎(chǔ)題構(gòu)成了全卷的主體,考生考后反應(yīng)平靜,沒有出現(xiàn)意外情況.如選擇題前9個(gè)、填空題前3個(gè)、解答題前3個(gè)和三選一的題都是由基本知識、基本方法和常見材料構(gòu)成的,這對絕大多數(shù)學(xué)生來說,他們都會做到一個(gè)滿意的基本分,無形中會增添考生完成全卷的信心.
2.立德樹人,貼近實(shí)際
試卷關(guān)注社會熱點(diǎn)問題,貼近考生實(shí)際,如理科第5題以同學(xué)到老年公寓參加志愿者活動的公益事業(yè)為背景,并配以形象直觀的圖片,文科第8題以某人在某路口人行道處等待紅綠燈時(shí)間的交通規(guī)則為背景,都使考生有熟悉與親切的感覺,從中讓學(xué)生潛移默化地提高道德認(rèn)知和思想覺悟;又如文科第9題和理科第8題通過秦九韶算法,增強(qiáng)考生對我國古代數(shù)學(xué)輝煌成就的自豪感;再如文理科第18題的試題背景是保險(xiǎn)的購買與賠付,而且試題描繪的問題情景與目前市面上保險(xiǎn)公司流行條款吻合,大多數(shù)城市考生比較熟悉,不會花大量的精力用于題目情景的理解,有利于考生對問題的解答.同時(shí)要求考生熟悉當(dāng)今社會生活的熱點(diǎn)問題,提高人們對現(xiàn)實(shí)生存能力的認(rèn)識.
3.體現(xiàn)差異,文理聯(lián)姻
雖從整體上看,文科試題難度要比理科試題略低一些,但是文科平均分仍比理科平均分低,這是文科學(xué)生本身數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與水平要比理科學(xué)生差很多造成的.本次試題充分考慮了文理科學(xué)生的數(shù)學(xué)差異,相對簡單的題目文理科相同的題較多,如文科第6題與理科第4題,文科第7題與理科第6題,文科第9題與理科第8題,文科第15題與理科第13題,文科第16題與理科第15題,三選一的第22~24題,全卷共計(jì)6道題相同;相對較難的題目往往命成姊妹題或“血緣題”,根基相同,大同小異,文科往往比理科簡單些,如文理科第18、19題,文科壓軸題第21題與理科第20題等都是姊妹題,占3道題.這樣全卷不同的題目就有13道,它們也是文科題比理科題相對簡單些.因此,文理兩套試卷體現(xiàn)了既聯(lián)姻又有顯著差異的特點(diǎn).
4.依據(jù)課標(biāo),重視教材
本套試卷所有題目內(nèi)容均嚴(yán)格按照《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》的內(nèi)容與要求來命題,同時(shí)注重教材有關(guān)內(nèi)容的拓展,依標(biāo)靠本,引導(dǎo)廣大師生重視課標(biāo)和教材的學(xué)習(xí),而不是考什么才學(xué)什么,而是學(xué)了什么才有可能考什么,學(xué)了不一定考,不學(xué)也有可能考,考的一定是學(xué)過的,不考的也可能是要求學(xué)的,總之,讓學(xué)生多一些知識的積累,多一些視野,多一些思考,多一些智慧和力量,這是學(xué)生今后終身發(fā)展的需要.如課標(biāo)中要求“通過閱讀中國古代數(shù)學(xué)中的算法案例,體會中國古代數(shù)學(xué)對世界數(shù)學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)”,[1]不少課標(biāo)教材中算法案例這節(jié)都列舉了“秦九韶算法”,[2][3][4]這次文理科試卷中都有同一道體現(xiàn)中國古代計(jì)算多項(xiàng)式值的秦九韶算法的程序框圖題;又如課標(biāo)中要求“了解隨機(jī)數(shù)的意義,能運(yùn)用模擬方法(包括計(jì)算器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來進(jìn)行模擬)估計(jì)概率,初步體會幾何概型的意義(參見例3).”[1]同時(shí)課標(biāo)中還用例3通過計(jì)算落在圓中的豆子數(shù)與落在正方形中的豆子數(shù)之比,估計(jì)圓周率的值.[1]同樣所有課標(biāo)教材中都有這種估計(jì)圓周率的值的例子.[2][3][4]這次理科第10題就是這些隨機(jī)模擬例子的拓展改編,其意圖非常明顯,通過考試命題進(jìn)一步促使廣大師生的教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變,落實(shí)課標(biāo)要求,回歸教材內(nèi)容,規(guī)避教輔資料.
5.回避套路,強(qiáng)調(diào)能力
數(shù)學(xué)是培養(yǎng)理性思維的重要途徑,通過對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),我們希望學(xué)生提高邏輯推理能力,以及分析問題和解決問題的能力.但是現(xiàn)實(shí)中,學(xué)生為了應(yīng)對高考,卻陷入了題海,不停的刷題,重復(fù)、模仿,最終形成了一系列“成功”的應(yīng)試套路.為了改變這一局面,這套試題作了一些有益的嘗試,如文科第16題和理科第15題,沒有公式、沒有原理,沒有運(yùn)算,沒有成熟的解題套路,需要的只是學(xué)生的邏輯推理能力,這種通過所學(xué)基礎(chǔ)知識,獲得解決問題的方法并能用之解決生活實(shí)際中遇到的問題,正是我們希望學(xué)生所具有的能力之一.
6.易題求新,難題重質(zhì)
試卷對題目難易的處理上也是獨(dú)具匠心的.對于容易題,在降低難度的同時(shí),不忘求新求變,比如文理科第17題,這是第一個(gè)解答題,在設(shè)計(jì)上這是一個(gè)難度較小的解答題,但是命題者在學(xué)生所熟知的數(shù)列中巧妙地引入了高斯函數(shù),使這個(gè)題目瞬間擺脫了平庸.高斯函數(shù)學(xué)生并不是特別熟悉,需要學(xué)生有一個(gè)對新信息新定義的分析處理過程,并還要與數(shù)列知識進(jìn)行整合,這樣在考查學(xué)生基礎(chǔ)的同時(shí)還不知不覺地考查了學(xué)生閱讀理解和綜合運(yùn)用知識的能力.而對于較難題,命題者則更加全面地賦予它多項(xiàng)功能與職責(zé),比如理科壓軸題第21題,這是一個(gè)關(guān)于函數(shù)導(dǎo)數(shù)的題目,選材合理,這個(gè)內(nèi)容是高中數(shù)學(xué)的重中之重,也是高中數(shù)學(xué)和大學(xué)數(shù)學(xué)的一個(gè)銜接內(nèi)容,對它的考查還可以看出學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)能力.然而,對這個(gè)題目的解決要求學(xué)生不僅要有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,還要有深厚的數(shù)學(xué)功底,若想得滿分,則學(xué)生數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的思維推理必不可少.命題者對這個(gè)題肯定抱有很大期望,全卷的區(qū)分度、選拔功能全靠它了,可謂命題者煞費(fèi)苦心.
7.史海掘金,推陳出新
試卷中文科第9題和理科第8題以秦九韶算法為命題素材,秦九韶是我國古代數(shù)學(xué)家的杰出代表之一,他在《數(shù)書九章》中概括了宋元時(shí)期中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的主要成就,尤其是系統(tǒng)總結(jié)和發(fā)展了高次方程的數(shù)值解法與一次同余問題的解法,提出了相當(dāng)完備的“正負(fù)開方術(shù)”和“大衍求一術(shù)”,對數(shù)學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了廣泛的影響.[5]秦九韶算法是一種將一元n次多項(xiàng)式的求值問題轉(zhuǎn)化為n個(gè)一次式的算法.其大大簡化了計(jì)算過程,即使在今天,利用計(jì)算機(jī)解決多項(xiàng)式的求值問題時(shí),秦九韶算法依然是最優(yōu)的算法,在中國數(shù)學(xué)發(fā)展史上占有十分重要的地位,本題以此為素材確有弘揚(yáng)中國優(yōu)秀文化的意義.另外理科第10題考查了利用概率求π的近似值,它在數(shù)學(xué)史中能找到原型,這就是著名的“蒙特卡羅方法”,也稱統(tǒng)計(jì)模擬方法,是二十世紀(jì)四十年代中期由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明,而被提出的一種以概率統(tǒng)計(jì)理論為指導(dǎo)的一類非常重要的數(shù)值計(jì)算方法.使用隨機(jī)數(shù)(或更常見的偽隨機(jī)數(shù))來解決很多計(jì)算問題的方法,其基本思想是當(dāng)所求解問題是某種隨機(jī)事件出現(xiàn)的概率,或者是某個(gè)隨機(jī)變量的期望值時(shí),通過某種“實(shí)驗(yàn)”的方法,以這種事件出現(xiàn)的頻率估計(jì)這一隨機(jī)事件的概率,或者得到這個(gè)隨機(jī)變量的某些數(shù)字特征,并將其作為問題的解;1777年,法國數(shù)學(xué)家布豐提出用投針實(shí)驗(yàn)的方法求圓周率π,這被認(rèn)為是蒙特卡羅方法的起源.[6]試卷以此為原型挖掘出題點(diǎn),不僅可增強(qiáng)本套試卷的文化底蘊(yùn),還可以起到弘揚(yáng)數(shù)學(xué)文化,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的作用.
8.注重素養(yǎng),考查思想
本套試卷注重對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的考查,全卷除對數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模等六個(gè)核心素養(yǎng)的考查外,特別對數(shù)學(xué)思想與方法進(jìn)行了考查,如理科第12題,題目中給出了一個(gè)函數(shù)f(x)滿足f(-x)=2-f(x),實(shí)際上,學(xué)生可以馬上構(gòu)造一個(gè)滿足要求的特殊函數(shù)f(x)=x+1,問題就可以迎刃而解,這是典型的特殊與一般思想的應(yīng)用;數(shù)形結(jié)合能力好的學(xué)生還會馬上看出函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于(0,1)對稱,從而可以秒殺此題.又如文科第21題和理科第20題的第(1)小題,利用數(shù)形結(jié)合很容易發(fā)現(xiàn)AM與AN的對稱性,從而使解題變得輕松自如.像這樣既考查學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),又考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法的領(lǐng)悟與運(yùn)用的試題不勝枚舉.
1.本次試卷的選擇題還需充分發(fā)揮其選擇的功能
多數(shù)選擇題都是定性定量的結(jié)果式的題目,四個(gè)選項(xiàng)的干擾性、迷惑性和篩選性不強(qiáng);另外12個(gè)選擇題的梯度不夠明顯,特別是最后兩個(gè)選擇題難度不大,未能翹起來,今年選擇題考生的平均分也剛好說明了這點(diǎn),這都有待命題者今后進(jìn)一步加以改進(jìn).
2.本次試卷的填空題結(jié)果不唯一,表達(dá)形式各異,給閱卷帶來麻煩
3.個(gè)別解答題題面敘述令人費(fèi)解,個(gè)別背景材料部分學(xué)生不熟悉,造成考生理解出現(xiàn)障礙
如理科第21題第二小題“當(dāng)a∈[0,1)時(shí),函數(shù)g(x)=有最小值.設(shè)g(x)的最小值為h(a),求函數(shù)h(a)的值域.”由于此題中間是用句號隔開的,因此部分學(xué)生認(rèn)為求函數(shù)h(a)的值域,不是在前提條件a∈[0,1)下來解決,使得這部分學(xué)生未拿到自己應(yīng)有的分?jǐn)?shù).又如文科第21題第(2)小題若改成“當(dāng)|AM|=|AN|時(shí),存在常數(shù)k,使得k∈(,2)”就更好了.再如文理科解答題第18題題目中“某險(xiǎn)種的基本保費(fèi)”,許多邊遠(yuǎn)山區(qū)和農(nóng)村中學(xué)的考生對“險(xiǎn)種”、“基本保費(fèi)”不熟悉不理解,造成失分甚至是零分,本題文理科包括零分人數(shù)的平均分分別是5.21、7.85,不包括零分人數(shù)的平均分分別是8.08、8.94,這也說明了本題考生失分或零分人數(shù)較多.考后訪談部分學(xué)生,也反映未能讀懂本題題意,致使不做或胡亂猜測估摸著做一點(diǎn).這需要命題者今后注意選擇背景材料的公平性和考生的熟悉程度.
4.部分解答題的運(yùn)算量偏大,個(gè)別運(yùn)算結(jié)果不太美觀,造成考生不信服或懷疑自己,浪費(fèi)不少寶貴的考試時(shí)間
真不知是有意還是無意,本套試卷考驗(yàn)了學(xué)生的應(yīng)試心理.考生在經(jīng)過前面題目的順風(fēng)順?biāo)?,忽然遇到了文理科立體幾何題和解析幾何題的大運(yùn)算,運(yùn)算能力不太好的同學(xué)當(dāng)時(shí)的焦躁與緊張是可以想象的.特別是理科第19題,最后得出的答案是,這么任性的答案你見過么?許多同學(xué)特別是優(yōu)生都認(rèn)為這個(gè)奇葩的答案肯定是不正確的,因此還要回過頭去再算一遍,甚至是兩遍的同學(xué)都大有人在.由于文理科解析幾何題突出地考查了用代數(shù)解決幾何問題的本質(zhì)思想,使得數(shù)式運(yùn)算量偏大,如若再增強(qiáng)對幾何性質(zhì)的運(yùn)用,這樣就會減少運(yùn)算的繁難程度,使得解析幾何題既不失去它的本質(zhì)特征,又不會增加過多的繁難運(yùn)算.
文科最后一道壓軸題平均分分別為0.65,理科最后兩道壓軸題平均分分別為1.88、1.78,這說明難度太大,不做的考生更多,形同虛設(shè),失去了它應(yīng)有的意義,建議適當(dāng)增加臺階(如設(shè)置三個(gè)小題),減緩過陡的坡度,讓考生思考自然流淌,把思維引向遠(yuǎn)方.
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重慶市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度重點(diǎn)課題“高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中自主學(xué)習(xí)實(shí)施途徑與策略的研究”(課題批準(zhǔn)號:2015-JC-009,課題負(fù)責(zé)人:魏云樓)的階段性研究成果.