浙江
早在十五年前,在“數(shù)學(xué)通訊”上就提出高考數(shù)學(xué)命題的“六化”趨勢(shì),即實(shí)際問題數(shù)學(xué)化、高等數(shù)學(xué)初等化、學(xué)科問題綜合化、問題內(nèi)容創(chuàng)新化、形式結(jié)構(gòu)開放化和自主探究課題化.如今,2019年高考數(shù)學(xué)大綱明確提出來的“六核四性一化”與“六化”屬性相同,觀點(diǎn)一致,2019年高考數(shù)學(xué)大綱中明確將數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)滲透到高考數(shù)學(xué)命題之中,“在能力要求內(nèi)涵方面,增加了基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性的要求,增加了數(shù)學(xué)文化的要求.同時(shí)對(duì)能力要求進(jìn)行了加細(xì)說明,使能力要求更加明確具體”,提出了從數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)的科學(xué)與人文價(jià)值三個(gè)方面考查學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情況,體現(xiàn)了知識(shí)與能力并重,科學(xué)與人文兼顧的精神,有利于引導(dǎo)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)更加注重思想性、文化性、靈活性,有利于實(shí)現(xiàn)全面提升和培養(yǎng)學(xué)生綜合的數(shù)學(xué)素養(yǎng),高考與新課程改革的同步聯(lián)系,大綱修改契合課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂方向,2019年以前的各地高考數(shù)學(xué)命題已經(jīng)有所展示,2019年高考數(shù)學(xué)試題將把六大核心數(shù)學(xué)素養(yǎng)“數(shù)學(xué)抽象,邏輯推理,數(shù)學(xué)建模,直觀想象,運(yùn)算能力,數(shù)據(jù)分析”滲透于“基礎(chǔ)性,綜合性,應(yīng)用性,創(chuàng)新性,數(shù)學(xué)文化”之中,使之更加突出.
數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)突出對(duì)數(shù)學(xué)概念、基本運(yùn)算、基本性質(zhì)的整體理解、掌握與運(yùn)用,力求全面而有效,僅僅一知半解,死套公式可能就不行了,特別是教與學(xué)中的“題型+方法”的風(fēng)格要做改變,基礎(chǔ)性一定體現(xiàn)在對(duì)核心知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握,對(duì)數(shù)學(xué)基本方法與推理過程完整全面的理解,高考數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性還體現(xiàn)在“數(shù)學(xué)抽象”“邏輯推理”“運(yùn)算能力”等核心素養(yǎng)上.
比如,集合元素個(gè)數(shù)的計(jì)算card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)是一個(gè)非?;A(chǔ)的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),下列問題將其恰到好處地設(shè)計(jì)其中,
例1.(原創(chuàng))A6={(x1,x2,x3)|xi=1,2,3,4,5,6,i=1,2,3且6|x1x2x3}(“|”表示整除),從集合A6中隨機(jī)抽取一個(gè)元素(x1,x2,x3),使得12|(x1+x2+x3)的概率為
( )
滿足“12|(x1+x2+x3)”的元素只有(1,5,6)(2,4,6)(3,4,5)三類,
解讀:計(jì)算card(A6)是本題最核心、最基礎(chǔ)的部分,學(xué)生可能會(huì)用分類討論方式解決card(A6)的計(jì)算問題,但困難重重,失誤多多,然而利用集合元素個(gè)數(shù)的計(jì)算公式卻如此簡(jiǎn)潔恰當(dāng)!值得一提的是集合語言的抽象性也是學(xué)生思維的障礙點(diǎn),將A6用另一種語言描述為“集合A6是由一枚骰子連續(xù)投三次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù),其積被6整除而組成的元素全體.”
高考數(shù)學(xué)命題突出知識(shí)交匯處的融合,體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,在過去十多年的高考數(shù)學(xué)命題中,這一方面已展現(xiàn)得十分得體,綜合性不僅體現(xiàn)在命題本身的內(nèi)在需要,而且也體現(xiàn)在檢測(cè)學(xué)生面對(duì)綜合性問題的分析思考能力,化綜合為單一,化綜合為具體,化綜合為層層遞進(jìn).新課程高考數(shù)學(xué)題將數(shù)學(xué)知識(shí)融合或交匯變?yōu)橐环N趨勢(shì).比如,2013年四川題將程序框圖與抽樣的頻率分布圖融合,把數(shù)據(jù)收集方法與數(shù)學(xué)處理方法交織在一起;隨機(jī)變量的分布與統(tǒng)計(jì)和程序設(shè)計(jì)融合,反映統(tǒng)計(jì)工作者的實(shí)際工作的全過程;湖北題將正態(tài)分布與線性規(guī)劃融合;江西題將概率與向量交匯等,以此檢測(cè)考生應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,“數(shù)學(xué)建模”與“數(shù)據(jù)分析”核心素養(yǎng)成為概率統(tǒng)計(jì)命題的重中之重.
例2.(2013·湖北卷理·20)假設(shè)每天從甲地去乙地的旅客人數(shù)X是服從正態(tài)分布N(800,502)的隨機(jī)變量,記一天中從甲地去乙地的旅客人數(shù)不超過900的概率為p0.
(Ⅰ)求p0的值;
(參考數(shù)據(jù):若X~N(μ,σ2),有P(μ-σ (Ⅱ)某客運(yùn)公司用A,B兩種型號(hào)的車輛承擔(dān)甲、乙兩地間的長(zhǎng)途客運(yùn)業(yè)務(wù),每車每天往返一次,A,B兩種車輛的載客量分別為36人和60人,從甲地去乙地的營(yíng)運(yùn)成本分別為1 600元/輛和2 400元/輛.公司擬組建一個(gè)不超過21輛車的客運(yùn)車隊(duì),并要求B型車不多于A型車7輛.若每天要以不小于p0的概率運(yùn)完從甲地去乙地的旅客,且使公司從甲地去乙地的營(yíng)運(yùn)成本最小,那么應(yīng)配備A型車、B型車各多少輛? P(η≤2)=P(-2≤η≤2)+P(η≤-2)=P(-2≤η≤2)+P(η≥2)=P(-2≤η≤2)+(1-P(η≤2)), 2P(η≤2)=1+P(-2≤η≤2)=1.954 4,p0=P(η≤2)=0.977 2. 解法二:由于隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布N(800,502),故有μ=800,σ=50,P(700 (Ⅱ)設(shè)配備A型車,B型車數(shù)量分別為x,y輛,則相應(yīng)的營(yíng)運(yùn)成本為1 600x+2 400y,依題意,x,y還需滿足x+y≤21,y≤x+7,P(X≤36x+60y)≥p0, 由(Ⅰ)知,p0=(X≤900),故P(X≤36x+60y)≥p0等價(jià)于36x+60y≥900, 且使目標(biāo)函數(shù)z=1 600x+2 400y達(dá)到最小的x,y. 作可行域如圖中陰影部分(含邊界)所示,可行域的三個(gè)頂點(diǎn)分別為P(5,12),Q(7,14),R(15,6), 解讀:將概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)與線性規(guī)劃知識(shí)自然融合,避開現(xiàn)有應(yīng)用題的模式,保持適度創(chuàng)新,規(guī)避題型套路,強(qiáng)調(diào)通性通法,淡化特殊技巧,并不等于一味地迎合中學(xué)教學(xué)盛行的題型套路.試題采用“適度創(chuàng)新”和“規(guī)避模式”的做法,做到“新、變”但不怪,“新、變”而不難.題面形式:用概率p0將正態(tài)分布與線性規(guī)劃問題有機(jī)結(jié)合在一起. 數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中滲透且突出數(shù)學(xué)建模意識(shí)、解決實(shí)際問題的能力與素養(yǎng)的檢測(cè),自1995年數(shù)學(xué)應(yīng)用題進(jìn)入高考數(shù)學(xué)試卷以來,數(shù)學(xué)應(yīng)用問題的教學(xué)與高考數(shù)學(xué)命題所占份額各地不盡相同,差異較大,然而,數(shù)學(xué)命題的應(yīng)用性不僅體現(xiàn)數(shù)學(xué)在實(shí)際問題中的應(yīng)用,而且也強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)內(nèi)部的知識(shí)與知識(shí)間的應(yīng)用,數(shù)學(xué)的三大語言(自然語言、符號(hào)語言、圖形語言)的綜合應(yīng)用. ( ) 解讀:此題的創(chuàng)作突出自然語言、符號(hào)語言、圖形語言的融合,體現(xiàn)解析幾何、立體幾何和解三角形的綜合,通徑概念在教材上已介紹,將圓錐曲線與空間圖形有機(jī)結(jié)合,把三大語言應(yīng)用于圓錐曲線基本量與空間圖形中度量關(guān)系的融合交匯上,此例可以繼續(xù)挖掘,變換不同的三個(gè)點(diǎn)F1,A,B或頂點(diǎn),A,B或中心,A,B等,曲線可由橢圓變成雙曲線或拋物線或其他曲線等,可以產(chǎn)生不同的數(shù)量關(guān)系. 高考數(shù)學(xué)命題的最大特點(diǎn)在于它的創(chuàng)新性,數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)突出設(shè)問角度的進(jìn)一步創(chuàng)新,設(shè)問條件的進(jìn)一步抽象,呈現(xiàn)出命題與研究性學(xué)習(xí)方法相融合,命題與數(shù)學(xué)模型的進(jìn)一步深化相融合,命題與探究性相融合,命題與時(shí)代氣息相融合等等. 例4.(原創(chuàng))在古運(yùn)河上建有許多形狀相同的拋物線型拱橋An(n=0,1,2,…),經(jīng)測(cè)量知,相鄰兩座橋之間的距離an近似滿足an=800+150n(n=1,2,3,…).這些拱橋當(dāng)水面距拱頂5米時(shí),橋洞水面寬為8米,每年汛期,船公都要考慮拱橋的通行問題.一只寬4米,裝有防汛器材的船,露出水面部分的高為0.75米. (Ⅰ)要使該船能順利通過拱橋,試問水面距拱頂?shù)母叨戎辽賻酌祝?/p> (Ⅱ)已知河水每小時(shí)上漲0.15米,船在靜水中的速度為0.4米/秒,水流速度為15米/分,若船從A0橋起錨順?biāo)叫袝r(shí),河水開始上漲,試問船將在哪一座橋可能受阻? (Ⅲ)若船通過An-1橋后,An橋可能受阻,你會(huì)采取什么措施使該船順利通過此橋?(船長(zhǎng)、橋?qū)?、采取措施所用時(shí)間忽略不計(jì)) (Ⅲ)當(dāng)船通過An-1橋后,發(fā)現(xiàn)船可能在An橋受阻,船公可以立即采取加快船速的方法;或者給船加載使船體下沉(不超過0.75米)等方法,使船順利通過An橋,此答案不唯一. 解讀:浙江許多城市都是水鄉(xiāng)、橋鄉(xiāng),由景生題,編制上述問題.問題以綜合分析能力立意,將數(shù)列、拋物線、方程等知識(shí)融為一體,主要測(cè)試學(xué)生的閱讀理解能力、綜合應(yīng)用能力及數(shù)學(xué)思維能力,包括思維的嚴(yán)密性:第(Ⅰ)問容易漏掉0.75,第(Ⅱ)問容易錯(cuò)將n定為19;思維的發(fā)散性:只要將第(Ⅱ)問中的“順?biāo)眲h除,學(xué)生需要考慮兩種情形:順?biāo)湍嫠凰季S的創(chuàng)造性:第(Ⅲ)問既測(cè)試學(xué)生的綜合素質(zhì),又為學(xué)生的創(chuàng)新思維提供了空間,使問題具有開放性和廣泛性. 我國(guó)進(jìn)入新時(shí)代,在基礎(chǔ)教育中突出“以德育人”,如何將數(shù)學(xué)的教育功能滲透于高考數(shù)學(xué)之中是數(shù)學(xué)命題專家一直在探索的課題,為此,高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)突出提煉數(shù)學(xué)問題的數(shù)學(xué)思想,突出數(shù)學(xué)傳統(tǒng)文化的滲透,王梓坤先生曾說:“數(shù)學(xué)文化具有比數(shù)學(xué)知識(shí)體系更為豐富和深邃的文化內(nèi)涵,數(shù)學(xué)文化是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)、技能、能力和素養(yǎng)等概念的高度概括.”可見,數(shù)學(xué)文化和傳統(tǒng)的命題素材并不沖突,從時(shí)間跨度來看,從古代到現(xiàn)代,只要是精華,在數(shù)學(xué)命題時(shí)就有繼承的必要,毫無疑問,在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中加5%的數(shù)學(xué)文化傳承的試題,給予學(xué)生數(shù)學(xué)概念本質(zhì)的傳授、數(shù)學(xué)解題方法的傳授是必要的,但在介紹數(shù)學(xué)概念的同時(shí),滲透數(shù)學(xué)文化,滲透中華數(shù)學(xué)文化的經(jīng)典也是必要的. 例5.(2011·湖北卷理·15)給n個(gè)自上而下相連的正方形著黑色或白色.當(dāng)n≤4時(shí),在所有不同的著色方案中,黑色正方形互不相鄰的著色方案如下圖所示: 由此推斷,當(dāng)n=6時(shí),黑色正方形互不相鄰的著色方案共有________種,至少有兩個(gè)黑色正方形相鄰的著色方案共有________種.(結(jié)果用數(shù)值表示) 解析:首先將題讀懂.為使黑色正方形互不相鄰: n=1時(shí),每列只1個(gè)小方格,僅有黑,白各一個(gè)小方格,共2種形式; n=2時(shí),每列2個(gè)小方格,至多只能將1個(gè)方格著黑,故有白,黑;黑,白;白,白3種形式; n=3時(shí),每列3個(gè)小方格,有2格著黑的1種,一格著黑的3種,全白的1種,共5種形式; n=4時(shí),每列4個(gè)小方格,有2格著黑的3種,1格著黑的4種,全白的1種,共計(jì)3+4+1=8種形式; 以上共計(jì)4+10+6+1=21種形式.此外,不受限制的著色方案,每個(gè)小方塊都有黑,白兩種著色方案,所以6個(gè)小方塊共有26=64種著色方案.如前所述,其中黑色正方形互不相鄰的著色方案有21種,故至少有兩個(gè)黑色正方形相鄰的著色方案共有64-21=43種. 觀察研究當(dāng)n=1,2,3,4,…時(shí)符合題意的著色方案,其數(shù)量依次為2,3,5,8,13,21,….這是我們多么熟悉的黃金數(shù)列,也就是n≥2時(shí),每后一項(xiàng)等于其前2項(xiàng)之和.如果考生們運(yùn)用此方案,就能夠在幾秒鐘內(nèi)找到正確答案. 解讀:該題一方面可以看成是涂色問題,運(yùn)用排列組合相關(guān)知識(shí)可以解答;另一方面可以找出規(guī)律,發(fā)現(xiàn)這其實(shí)是一個(gè)斐波那契數(shù)列問題,運(yùn)用數(shù)列相關(guān)知識(shí)解決,所以此題是一道典型的具有數(shù)學(xué)文化背景的高考試題.其創(chuàng)新之處就是在四色問題和斐波那契數(shù)列的基礎(chǔ)上,以圖形為依托,表面上是一道普通的涂色問題,考查的是排列組合知識(shí);實(shí)質(zhì)上通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)斐波那契數(shù)列的問題情境,考查學(xué)生的歸納猜想能力和合情推理意識(shí).從命題的角度講,該題基于數(shù)學(xué)文化,屬于經(jīng)典問題改造,這種改造,主要是形式上的,但是這種改造仍使很多考生不適應(yīng),究其原因,學(xué)生或者是缺乏數(shù)學(xué)文化的素養(yǎng),或者是不能透過表面現(xiàn)象去洞察問題的實(shí)質(zhì).3.應(yīng)用性為應(yīng)用能力之體驗(yàn)
4.創(chuàng)新性為拓展思維之巔峰
5.數(shù)學(xué)文化為提升素養(yǎng)之韻
教學(xué)考試(高考數(shù)學(xué))2019年3期
——近五年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷試題特點(diǎn)綜述及教學(xué)建議
——“點(diǎn)到直線的距離”的溯源之旅