馮宇斌 卞上
[摘 要] 數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析這六大核心素養(yǎng),已成為數(shù)學(xué)教育界的熱詞. 從核心素養(yǎng)考查的視角理解高考試題,對于今后的教育教學(xué)無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義. 以2017年江蘇高考數(shù)學(xué)試題為例,分四個角度進(jìn)行了闡釋:核心素養(yǎng)的考查以知識技能為載體,注重雙基;創(chuàng)新情境,綜合考查多個素養(yǎng);以數(shù)學(xué)運(yùn)算為基,注重通性通法;邏輯推理是重中之重.
[關(guān)鍵詞] 核心素養(yǎng);江蘇高考;數(shù)學(xué)教學(xué)
2017年江蘇高考數(shù)學(xué)試題在遵循國家《考試大綱》、江蘇省《考試說明》的基礎(chǔ)上,繼承了以往的命題特色,多角度、多層次地考查了學(xué)生的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)能力. 試題覆蓋面廣,重點(diǎn)突出,具有較強(qiáng)的區(qū)分度. 在筆者看來,試題的最大特點(diǎn)是充分落實(shí)了高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),學(xué)生一時難以適應(yīng),因此感覺比2016年高考難了.
2016年9月,普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組將高中階段的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)定義為:具有數(shù)學(xué)基本特征的、適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的人的思維品質(zhì)與關(guān)鍵能力,并明確了數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析這六大核心素養(yǎng). 作為重要評價工具的高考試題,也必將從知識立意、能力立意向素養(yǎng)立意轉(zhuǎn)變,2017年的高考數(shù)學(xué)試題則是一次成功的嘗試,對核心素養(yǎng)有了全面的理解. 下面,筆者試從核心素養(yǎng)的視角解讀2017年江蘇高考數(shù)學(xué)試題.
■核心素養(yǎng)的考查以知識技能為載體,注重雙基
2017年江蘇高考數(shù)學(xué)Ⅰ試題項(xiàng)目分析:
以數(shù)學(xué)Ⅰ試題為例,試題分布保持了往年的傳統(tǒng),高中數(shù)學(xué)的所有知識都有不同程度的考查. 重點(diǎn)依舊放在主干內(nèi)容上,如立體幾何、解析幾何、數(shù)列、導(dǎo)數(shù)等. 同時,試題注重知識點(diǎn)的交匯和綜合,如平面向量、三角函數(shù)與解三角形的結(jié)合,函數(shù)、導(dǎo)數(shù)與不等式的結(jié)合. 高考試題必須具備較好的選拔功能,但仍舊要注重基礎(chǔ). 基礎(chǔ)是素養(yǎng)的前提和保證,離開了數(shù)學(xué)基礎(chǔ),學(xué)生的核心素養(yǎng)就是空談. 填空1~10、解答15~16充分體現(xiàn)了對基礎(chǔ)知識的考查.
數(shù)學(xué)Ⅰ第16題將平面向量和三角函數(shù)的知識相結(jié)合,主要考查向量共線、數(shù)量積的概念及運(yùn)算,考查同角三角函數(shù)關(guān)系、誘導(dǎo)公式、兩角和(差)的三角函數(shù)、三角函數(shù)的圖像與性質(zhì),考查運(yùn)算求解能力,屬于容易題. 在現(xiàn)今核心素養(yǎng)的背景下,此類常規(guī)題仍是考查學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的一個極好的選擇. 誠然,高考試題需要創(chuàng)新,但對于基礎(chǔ)的考查,按部就班一點(diǎn)又何妨呢?
■創(chuàng)新情境,綜合考查多個素養(yǎng)
六大核心素養(yǎng)既有獨(dú)立性,又相互交融,形成一個有機(jī)整體. 高考試題綜合考查多種核心素養(yǎng),也符合數(shù)學(xué)的整體性特征.
數(shù)學(xué)Ⅰ第18題主要考查正棱柱、正棱臺的概念,考查正弦定理、余弦定理等基礎(chǔ)知識,在空間中解三角形,考查數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、直觀想象的核心素養(yǎng). 數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、直觀想象三種核心素養(yǎng)有著緊密的聯(lián)系. 數(shù)學(xué)抽象是數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ),直觀想象可以視作數(shù)學(xué)建模的一種方式. 本題以四棱柱、四棱臺為背景,二者雖是簡單空間幾何體,但學(xué)生平時對棱臺接觸較少,尤其是這類倒置的棱臺,新的情境一下子就給學(xué)生帶來了陌生的感覺. 學(xué)生如果能借助直觀想象,抽象出平面圖,也可以說是該實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,那么就可以利用解三角形等知識解決該問題.
情境作為溝通多個素養(yǎng)的載體,可以是數(shù)學(xué)情境、生活情境,也可以是其他學(xué)科情境. 本題中的正四棱臺玻璃容器是一個生活化的數(shù)學(xué)情境,很有效地考出了學(xué)生在三種素養(yǎng)上的水平. 但如果我們從知識角度分析一下,這道題考查的確實(shí)還是最基本的東西!在情境的創(chuàng)設(shè)上下功夫,也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及能力.
■以數(shù)學(xué)運(yùn)算為基,注重通性通法
毫不夸張地說,數(shù)學(xué)運(yùn)算是核心素養(yǎng)中最基礎(chǔ)的部分,在能力方面反映為學(xué)生的運(yùn)算求解能力. 整張試卷對數(shù)學(xué)運(yùn)算有較高的要求,要求學(xué)生能算得快、算得對,但并沒有在計算的復(fù)雜度上下功夫. 在高考填空題占70分,解答題中三角函數(shù)、解析幾何、應(yīng)用題等強(qiáng)調(diào)計算能力的題目占較大比重的現(xiàn)實(shí)情況下,可以說“算得對”是提高考試成績的必要條件. 以此為基,試題注重考查學(xué)生對于通性通法的掌握,不玩技巧,就連最后一題也是如此.
數(shù)學(xué)Ⅰ第17題將直線和橢圓結(jié)合,中規(guī)中矩,考查的是直線方程、橢圓方程等基礎(chǔ)知識,屬于中檔題. 要求學(xué)生利用基本量通過計算求出橢圓方程;討論斜率進(jìn)而聯(lián)立直線方程求出交點(diǎn)坐標(biāo). 學(xué)生只需掌握此類通性通法,具備一定的計算能力,便能順利解答本題. 近些年來的解析幾何試題呈現(xiàn)返璞歸真的狀態(tài),弱化了技巧,強(qiáng)調(diào)計算和通性通法,對于解析幾何的教學(xué)和復(fù)習(xí)有很強(qiáng)的導(dǎo)向作用.
■邏輯推理的考查是重中之重
邏輯推理主要包括兩類:一類是從特殊到一般的推理,推理形式主要有歸納、類比;一類是從一般到特殊的推理,推理形式主要有演繹. 邏輯推理是核心素養(yǎng)的重中之重,就高考題而言,每題都需要邏輯推理,只不過要求的程度不一樣罷了.
數(shù)學(xué)Ⅰ第14題以方程解的個數(shù)為背景,通過轉(zhuǎn)化化歸為函數(shù)問題,滲透數(shù)形結(jié)合的思想,推理方法是演繹,既有直接推理又有間接推理,對學(xué)生的推理能力提出了較高要求,屬于難題.
(數(shù)學(xué)Ⅰ第19題)對于給定的正整數(shù)k,若數(shù)列{an}滿足:an-k+an-k+1+…+an-1+an+1+…+an+k-1+an+k=2kan對任意正整數(shù)n(n>k)總成立,則稱數(shù)列{an}是“P(k)數(shù)列”.
(1)證明:等差數(shù)列{an}是“P(3)數(shù)列”;
(2)若數(shù)列{an}既是“P(2)數(shù)列”,又是“P(3)數(shù)列”,證明:{an}是等差數(shù)列.
由等差數(shù)列的等距性即可證得第一問.
對于第二問:由{an}是P(2)數(shù)列知,
當(dāng)n≥3時,an-2+an-1+an+1+an+2=4an ①.
由{an}是P(3)數(shù)列知,
當(dāng)n≥4時,an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an②.
至此學(xué)生往往會陷入困境,主要是無法理解這兩個符號化的數(shù)學(xué)等式.
在數(shù)列問題中,特殊化是常用的一種推理形式,我們對①和②特殊化可以得到:
a1+a2+a4+a5=4a3 ③.
a3+a4+a6+a7=4a5 ④.
a1+a2+a3+a5+a6+a7=6a4 ⑤.
③+④-⑤得到,a3+a5=2a4.
將上述過程一般化即可獲得證題思路.
同時,本題在設(shè)問上也頗有數(shù)學(xué)味道. 題設(shè)在給出“P(k)數(shù)列”的概念后,給出第一問:證明等差數(shù)列{an}是“P(3)數(shù)列”. 數(shù)學(xué)教育家波利亞說過:“好問題同某種蘑菇有些相像,它們都是成堆生長的,找到一個以后,你應(yīng)當(dāng)在周圍找一找,很可能附近就有好幾個. ”數(shù)學(xué)上得到一個命題以后,往往會繼續(xù)思考:這個命題能不能加強(qiáng)形式?條件能不能減弱?逆命題是否成立?基于這樣的思考,于是就有了第二問.
邏輯推理是高考數(shù)學(xué)無法繞開的話題,也是數(shù)學(xué)理論發(fā)生發(fā)展的重要途徑. 同時,在解決了一個問題以后,有意識地思考并嘗試解決與之相關(guān)的其他問題,這是一種典型的數(shù)學(xué)思維. 筆者認(rèn)為,在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)地思考、解決問題的意識和能力,這是命題者傳遞給我們的一種態(tài)度. 用數(shù)學(xué)的思維思考世界,這是大目標(biāo),可以先試著引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的思維思考數(shù)學(xué)問題.
用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維思考世界,用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界,這是數(shù)學(xué)教育的終極目標(biāo). 要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就要在教育教學(xué)中落實(shí)核心素養(yǎng). 通過以上分析,我們能感受到:核心素養(yǎng)確實(shí)是學(xué)生需要的、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)應(yīng)該獲得的素養(yǎng). 2017年江蘇高考數(shù)學(xué)試題給了我們很好的導(dǎo)向,基于核心素養(yǎng)的教學(xué)、評價將是今后相當(dāng)長時間內(nèi)的熱點(diǎn).