【摘要】隨著課程改革的全面實施,近幾年高考真題更傾向于對學生能力的考查,出現(xiàn)了許多命題背景新穎、考查能力的“高觀點”試題,合理分析這些試題的來源,探尋試題背后隱含的高等數(shù)學知識,可為高中數(shù)學教學提供一些新的生長點. 本文就以2022年新高考Ⅰ卷第4題和第5題為例,淺談此類問題背后隱含的“高觀點”和“高觀點”下的教學對策.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學高考;辛普森體積公式;歐拉乘積公式
1引言
“高觀點”是“高觀點下的初等數(shù)學”的簡稱. 關(guān)于“高觀點”思想,19世紀末20世紀初,德國著名數(shù)學家克萊因在其《高觀點下的初等數(shù)學》中闡述了“高觀點”下的中學數(shù)學的思想.“高觀點”是指站在高等數(shù)學的角度去分析和解決初等數(shù)學問題,避免現(xiàn)實中高等數(shù)學與高中數(shù)學的脫節(jié),以實現(xiàn)數(shù)學教育“現(xiàn)代化”[1]. 它包含在高等數(shù)學知識的系統(tǒng)高度下教授高中數(shù)學的理念;用高等數(shù)學的思想和方法指導高中數(shù)學的行為;在高等數(shù)學的視角下分析解決高中數(shù)學某些困難問題的能力[2].
初等數(shù)學是高等數(shù)學的基礎(chǔ),高等數(shù)學是初等數(shù)學的延伸和拓展,這兩個領(lǐng)域聯(lián)系緊密而且有交叉和融合,這就說明用“高觀點”的數(shù)學的思想和方法指導高中數(shù)學教學具有可行性[3].
2“高觀點”下的典例
真題展示1
注《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版2020年修訂)》指出,數(shù)學學科核心素養(yǎng)的考查重要載體就是問題情景. 但正如何小亞教授所說,目前數(shù)學教學中存在著多真實世界的情境少數(shù)學世界的情境、為創(chuàng)設(shè)情境而創(chuàng)設(shè)情境的誤區(qū). 2022年新高考Ⅰ卷第5題以數(shù)論中質(zhì)數(shù)分布為情景,以歐拉乘積公式這個高等數(shù)學結(jié)論為載體,把最前沿的數(shù)學問題設(shè)置為更簡化的初等數(shù)學問題,知識點落實為古典概型的應用. 此題與數(shù)學前沿知識的初步聯(lián)結(jié),為學生進一步學習做知識上的準備工作.
3 “高觀點”下教學的對策
作為一名高中數(shù)學教師,僅僅具備高中數(shù)學教材中的知識,那是遠遠不夠的. 即便是在現(xiàn)行高中數(shù)學教材中的知識內(nèi)容范圍內(nèi),有些問題也需要“高觀點”的知識背景下來解釋,否則可能造成學生模糊不清,疑問重重. 在高中數(shù)學教學中,我們的根本目的在于發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng),目前高考數(shù)學已從“解題”轉(zhuǎn)向“解決問題”,“知識考查立意”轉(zhuǎn)向“能力考查立意”,“高觀點”試題為其實施扮演著舉足輕重的角色. 高等數(shù)學知識和初等數(shù)學如何相結(jié)合,“高觀點”下教學如何居高臨下地指導高中數(shù)學教學,有四條建議:
①用高等數(shù)學的知識去統(tǒng)一建立初等數(shù)學的結(jié)構(gòu)體系. 掌握高等數(shù)學與初等數(shù)學的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建數(shù)學知識網(wǎng)絡(luò),嘗試著用高等數(shù)學知識命制不脫離高中教學實際的“高觀點”試題.
②用高等數(shù)學的思想方法去總結(jié)初等數(shù)學的解題規(guī)律. 改變復習中的“題海戰(zhàn)術(shù)”,不過分追求解題的模式化、程式化和技巧化,不沉迷于題型、公式記憶,發(fā)展學生的解題能力,夯實學生的核心素養(yǎng),實現(xiàn)以不變應萬變.
③用高等數(shù)學的理論對初等數(shù)學作新的推廣和發(fā)展. 在不脫離課程標準和教材的前提下,教師可以對重要的概念和知識的聯(lián)系上做必要的拓展. 教師站在高等數(shù)學的角度去教授,將會更有利于學生的領(lǐng)悟.
④“高觀點”的試題設(shè)計來源于高等數(shù)學的知識,但通性通法仍是高中所學的初等數(shù)學知識,不能誤導將高等數(shù)學引進高考,忽視對學生數(shù)學基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗(簡稱“四基”)的培養(yǎng)[4].
從“高觀點”去解決初等數(shù)學的問題,不僅能夠更好地幫我們理解命題的意圖,同時也能夠更深刻地理解高等數(shù)學與初等數(shù)學知識間的關(guān)系,更有利于提升我們的思想高度以及切實解題的能力,真正實現(xiàn)“居高等數(shù)學之高”去臨“中學數(shù)學之下”[5].
參考文獻
[1]張勁松.論高觀點下的初等數(shù)學及其在新課標中的體現(xiàn)[J]. 數(shù)學教學研究,2008(04):2-5.
[2]胡炳生.現(xiàn)代數(shù)學觀點下的中學數(shù)學[M]. 北京:高等教育出版社,1981.
[3]周瑪莉,張勁松.高觀點的數(shù)學思想對中學數(shù)學教學的啟示[J].中學數(shù)學月刊, 2014(03):7-10.
[4]中華人民共和國教育部.普通高中數(shù)學課程標準(2017年版2020年修訂)[M]. 北京:人民教育出版社,2020.
[5]李三平.高等數(shù)學觀點下的中學教學[M]. 上海:科學出版社,2019.
作者簡介李云鵬(1987—),男,山東濟寧人,碩士,中學一級教師;先后榮獲濰坊市教學成果一等獎、濟南市優(yōu)秀班主任、濟南市優(yōu)質(zhì)課一等獎;研究方向為高中數(shù)學教育教學.