摘 要:新高考改革的持續(xù)推進(jìn)改變了原有的數(shù)學(xué)試卷格局,也對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)提出了新的要求?;诖耍咧袛?shù)學(xué)教師應(yīng)該對(duì)高考試題進(jìn)行分析,總結(jié)試題的考查規(guī)律,并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況引入豐富的教學(xué)資源,創(chuàng)設(shè)科學(xué)且高效的教學(xué)和復(fù)習(xí)途徑,為后續(xù)備戰(zhàn)高考做好準(zhǔn)備。在此背景下,教師需要對(duì)高考中導(dǎo)數(shù)試題展開分析,并從“結(jié)合基礎(chǔ)知識(shí),展開導(dǎo)向教學(xué);根據(jù)高考試題,找準(zhǔn)復(fù)習(xí)方法;展開推理論證,培育思維能力;總結(jié)解題規(guī)律,提升解題效率”幾個(gè)方面對(duì)導(dǎo)數(shù)的復(fù)習(xí)實(shí)施指導(dǎo),以提升高中數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)部分的復(fù)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:新高考;試題分析;導(dǎo)數(shù)
依據(jù)教育部頒布的《2022年普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》的基本要求,可以準(zhǔn)確把握當(dāng)前高考數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生的知識(shí)要求、能力要求、個(gè)性品質(zhì)要求以及考察要求。同時(shí),經(jīng)過對(duì)近年來高考數(shù)學(xué)試題進(jìn)行研究,可以看到高考越來越重視對(duì)導(dǎo)數(shù)的考查,其中包括導(dǎo)數(shù)的概念、導(dǎo)數(shù)的相關(guān)計(jì)算、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)問題的綜合、導(dǎo)數(shù)的推理和證明等多方面的內(nèi)容[1]。在此背景下,教師應(yīng)注重新高考政策對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)提出的新要求,并做好導(dǎo)數(shù)高考試題分析,結(jié)合其中考查的知識(shí)點(diǎn)、思想方法以及數(shù)學(xué)能力等優(yōu)化教學(xué),從而構(gòu)建“以考定教、以學(xué)定教”的復(fù)習(xí)教學(xué)模式,力圖滿足學(xué)生的發(fā)展需求,保證學(xué)生在面對(duì)高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)相關(guān)試題時(shí)得心應(yīng)手,能妥善應(yīng)對(duì)。
一、新高考對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)的新要求
(一)細(xì)化知識(shí)層次的培養(yǎng)要求
根據(jù)《2024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱》能夠看出,在新高考背景下,高中數(shù)學(xué)主要考核學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度、基本的數(shù)學(xué)應(yīng)用和對(duì)數(shù)學(xué)文化的了解,需要學(xué)生按照一定的程序與步驟進(jìn)行運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、圖表繪制,并從“了解”“理解”“掌握”等層次掌握不同模塊數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)。其中,有對(duì)于不同層次提出了明確的要求和具體指導(dǎo)。
(二)注重?cái)?shù)學(xué)能力的針對(duì)培養(yǎng)
在新高考背景下,數(shù)學(xué)高考試卷對(duì)學(xué)生的能力要求包含但不限于空間想象能力、抽象概括能力、推理論證能力、運(yùn)算求解能力、數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)等。而各項(xiàng)能力的培養(yǎng)并不是割裂、獨(dú)立的,而是互相影響、共同進(jìn)步的?;诖?,教師在開展數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)需要結(jié)合導(dǎo)數(shù)試題中能力組織交互性引領(lǐng),鼓勵(lì)學(xué)生從題目中抓取關(guān)鍵信息并展開思考和探究,從而找到解題的突破口,或是完成計(jì)算,或是證明某條結(jié)論。如此,學(xué)生將逐步具備數(shù)學(xué)高考能力,更好地適應(yīng)新高考改革的需要。
(三)注重個(gè)性品質(zhì)的教育引導(dǎo)
新高考政策的出臺(tái)更加注重學(xué)生個(gè)性品質(zhì)的培養(yǎng)。也就是說,學(xué)生不僅要具備解決數(shù)學(xué)問題的能力,也需要具備一定的數(shù)學(xué)視野,能夠認(rèn)識(shí)并理解數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值和人文價(jià)值,能夠使用理性、辯證的眼光看待生活中的一切數(shù)學(xué)現(xiàn)象[2]。
二、新高考背景下導(dǎo)數(shù)相關(guān)的試題分析
導(dǎo)數(shù)是高中數(shù)學(xué)高考試題中非常重要的組成部分,在選擇題、填空題以及解答題中均有涉及,不同的題型考查的知識(shí)點(diǎn)也不同,通過分析近幾年的高考數(shù)學(xué)試卷,可以總結(jié)出導(dǎo)數(shù)試題具有如下特征[3]:
(一)導(dǎo)數(shù)相關(guān)試題的分布較為多樣
通過分析試題可以發(fā)現(xiàn),導(dǎo)數(shù)相關(guān)試題不僅出現(xiàn)在解答題當(dāng)中,選擇和填空等小題中也會(huì)考查相關(guān)的知識(shí)。這些看似基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)試題要求學(xué)生明確導(dǎo)數(shù)定義,并展開簡(jiǎn)單的運(yùn)算,同時(shí)也包括一些判斷題,考查學(xué)生的推理和批判思維。
在解答題中,導(dǎo)數(shù)題目側(cè)重考查學(xué)生的空間想象能力、抽象概括能力、推理論證能力等,要求學(xué)生能夠從題目中抓取條件展開運(yùn)算和證明。此外,部分新定義類的導(dǎo)數(shù)題目難度相對(duì)較大,是最近一兩年新增的題目類型,要求學(xué)生能夠理解導(dǎo)函數(shù)的概念,同時(shí)重點(diǎn)考查其運(yùn)算求解能力、數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。
(二)導(dǎo)數(shù)相關(guān)試題的文理存在差異
值得注意的是,文理科數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)的考查之間存在一定的差異。文科數(shù)學(xué)重點(diǎn)包括指數(shù)、對(duì)數(shù)、三角函數(shù)等基礎(chǔ)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算;理科數(shù)學(xué)則重點(diǎn)包括一些新定義的導(dǎo)函數(shù)。這些題型與學(xué)生常見的函數(shù)類型不同,需要學(xué)生具有一定的邏輯思維和推理思維。另外,近幾年高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)試題更加注重考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解題方法,要求學(xué)生根據(jù)題目進(jìn)行分析判斷,選擇合適的解題思想和方法,如分類討論、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與劃歸等,考查學(xué)生的運(yùn)算能力。
通過分析試題可以看到,在高考數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)試題的數(shù)量和難度在逐漸增大,且考查的不再是單純的知識(shí)點(diǎn),而是導(dǎo)數(shù)相關(guān)的核心素養(yǎng)、數(shù)學(xué)思想和解題能力,這為教師展開復(fù)習(xí)教學(xué)提供了重要的參考價(jià)值。
三、新高考背景下導(dǎo)數(shù)知識(shí)的復(fù)習(xí)教學(xué)策略
基于上述分析能夠看到,在導(dǎo)數(shù)知識(shí)的復(fù)習(xí)和試題分析中,教師應(yīng)該依托《考試大綱》,帶領(lǐng)學(xué)生探索不同類型的導(dǎo)數(shù)問題,保證學(xué)生在考場(chǎng)上可以妥善處理各種題型。為此,教師可以按照如下途徑展開嘗試:
(一)結(jié)合基礎(chǔ)知識(shí),展開復(fù)習(xí)指導(dǎo)
復(fù)習(xí)教學(xué)的開展旨在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行重新匯總和梳理,結(jié)合新高考政策向?qū)W生明確學(xué)習(xí)的重難點(diǎn),從而提升學(xué)生的復(fù)習(xí)效率和效果。為此,在導(dǎo)數(shù)復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師可以結(jié)合導(dǎo)數(shù)單元相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)展開教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,同時(shí)輔助學(xué)生更好地自主復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。在基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)中,教師可以根據(jù)學(xué)生的復(fù)習(xí)情況融入部分高考導(dǎo)數(shù)試題,如填空題、選擇題、解答題等,逐步培養(yǎng)學(xué)生的解題能力,為后續(xù)自主探索打好基礎(chǔ)[4]。
例如,“一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用”單元包括“導(dǎo)數(shù)的概念及其意義”“導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算”“導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用”三個(gè)板塊的知識(shí),教師在復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí),可以從不同的板塊出發(fā),區(qū)分主次,引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地對(duì)單元知識(shí)展開復(fù)習(xí)。其中,在“導(dǎo)數(shù)的概念及其意義”板塊,主要引導(dǎo)學(xué)生回顧“什么是導(dǎo)數(shù)?導(dǎo)數(shù)存在的價(jià)值是什么?導(dǎo)數(shù)的幾何意義是什么”等問題;“導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算”板塊,主要引導(dǎo)學(xué)生回顧“求導(dǎo)”的過程,并根據(jù)求導(dǎo)的結(jié)果展開進(jìn)一步的運(yùn)算;“導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用”板塊,主要引導(dǎo)學(xué)生回顧函數(shù)單調(diào)性、極值等問題的求解過程,并結(jié)合導(dǎo)數(shù)的多重運(yùn)算進(jìn)行證明?;诖耍趶?fù)習(xí)教學(xué)中,教師可以針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況融入一系列的習(xí)題,輔助學(xué)生理解并掌握相關(guān)知識(shí)。例如:
已知函數(shù)。
(1)求;
(2)若直線:與曲線相切于點(diǎn),求切點(diǎn)的坐標(biāo)。
【題目分析】本題考查學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算能力,需要學(xué)生掌握導(dǎo)數(shù)的定義,并根據(jù)題目給出的條件展開運(yùn)算。為此,教師可以結(jié)合所學(xué)的導(dǎo)數(shù)知識(shí)進(jìn)行分析,對(duì)函數(shù)求導(dǎo),再將題目中給的參數(shù)代入,即可求得的值。根據(jù)解析式,可以求導(dǎo)出的坐標(biāo),根據(jù)坐標(biāo)滿足直線和曲線方程,處的導(dǎo)函數(shù)值即為直線的斜率,代入組成方程組,求解切點(diǎn)的坐標(biāo)為。
通過將試題融入基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)中,可以引導(dǎo)學(xué)生明確題目的考查要點(diǎn)以及單元課程知識(shí)對(duì)應(yīng)的題型,這樣的導(dǎo)向教學(xué)能夠幫助學(xué)生快速建立起導(dǎo)數(shù)相關(guān)的知識(shí)體系,從而提升復(fù)習(xí)教學(xué)的效果。
(二)根據(jù)高考試題,找準(zhǔn)復(fù)習(xí)方法
在新高考背景下,教師應(yīng)該密切關(guān)注高考試題的動(dòng)態(tài)變化,分析高考試題考查的知識(shí)點(diǎn),并幫助學(xué)生找準(zhǔn)復(fù)習(xí)的方法,從而促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建更加完善的數(shù)學(xué)知識(shí)體系[5]。如在近年來的導(dǎo)數(shù)試題中,能夠看出高考卷除了考查高中范圍內(nèi)的導(dǎo)數(shù)知識(shí),還會(huì)遷移到高等數(shù)學(xué)的知識(shí)領(lǐng)域,重點(diǎn)考查學(xué)生在解題過程中的創(chuàng)新思維以及推理能力。因此,教師可以查閱近幾年的高考試題,從試題出發(fā),幫助學(xué)生進(jìn)行有序復(fù)習(xí),從而豐富學(xué)生的解題經(jīng)驗(yàn),提升復(fù)習(xí)的效果。
以下面的高考試題為例。
已知函數(shù)數(shù),
其中為實(shí)數(shù)。
(1)若=-1,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng),,且時(shí),若恒有<,試求實(shí)數(shù)的取值范圍。
通過對(duì)本問題進(jìn)行分析,可以看到,高考試題不僅考查學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)計(jì)算單調(diào)區(qū)間的運(yùn)算能力,同時(shí)需要學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯思維,能夠?qū)︻}目給出的條件展開推理和論證。為此,在開展復(fù)習(xí)教學(xué)的時(shí)候,教師首先應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單問題的掌握,引導(dǎo)學(xué)生掌握簡(jiǎn)單問題的解答方法,并進(jìn)行解題練習(xí),先讓學(xué)生拿到應(yīng)得的分,再借助多樣化的習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生掌握題目考查點(diǎn)的規(guī)律,從而提升學(xué)生的解題能力。為此,教師可以采用合作探究的復(fù)習(xí)方法,將導(dǎo)數(shù)相關(guān)的解答題劃分到各個(gè)小組,每個(gè)小組通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式解答題目,并將題目中遇到的難點(diǎn)問題反饋給教師,教師再根據(jù)各個(gè)小組的表現(xiàn)對(duì)學(xué)生予以指導(dǎo)和幫助,引導(dǎo)學(xué)生掌握多樣化的解題思想和方法。教師還可以采用一題多練的方式引導(dǎo)學(xué)生展開復(fù)習(xí),通過解答同一種類型的題目,豐富學(xué)生的解題經(jīng)驗(yàn),幫助學(xué)生克服解題的難關(guān)。通過多樣化的復(fù)習(xí)方法,讓學(xué)生逐漸掌握高考數(shù)學(xué)的命題規(guī)則,并能夠靈活地采用各種方法完整試題解答,從而提升復(fù)習(xí)教學(xué)的有效性。
(三)展開推理論證,培育思維能力
在導(dǎo)數(shù)知識(shí)復(fù)習(xí)教學(xué)中,對(duì)于導(dǎo)數(shù)中的常見試題,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生展開推理論證,不斷地優(yōu)化學(xué)生的解題思路,讓學(xué)生在看到題目的時(shí)候能夠找到解題方向,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,提升復(fù)習(xí)教學(xué)的效果。為此,教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從多種題型中為學(xué)生篩選具有代表性的題目,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用特定的方法進(jìn)行推理論證。
以下面的導(dǎo)數(shù)試題為例。
已知函數(shù)=。
(1)求在點(diǎn)(1,0)處的切線方程;
(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。
從上述試題可以看出,題目重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)幾何意義的理解以及對(duì)導(dǎo)數(shù)函數(shù)定義域的求解能力。在推理論證過程中,教師首先引導(dǎo)學(xué)生求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線的斜率,即可求出切線方程;隨后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù),再解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式,即可求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。另外,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)求導(dǎo)函數(shù)的方法、求函數(shù)定義域的方法、求單調(diào)區(qū)間的方法等,從而整理出一套解題的思路,并將其運(yùn)用到更多的習(xí)題中,以此掌握此類習(xí)題的解答方法。通過這樣推理論證的方式,能夠讓學(xué)生形成良好的解題習(xí)慣,學(xué)會(huì)從題目條件入手對(duì)問題展開分析和判斷,提升學(xué)生解答問題的能力,從而促進(jìn)復(fù)習(xí)教學(xué)效果的提升。
(四)總結(jié)解題規(guī)律,提升解題效率
在導(dǎo)數(shù)復(fù)習(xí)過程中,為了幫助學(xué)生掌握各類題目的解答方法,提升學(xué)生的解題能力,增強(qiáng)學(xué)生的解題信心,教師可以將導(dǎo)數(shù)的相關(guān)題型進(jìn)行分類,并針對(duì)每一類題引導(dǎo)學(xué)生展開復(fù)習(xí),幫助學(xué)生掌握解題規(guī)律和解題步驟,游刃有余地解答題目,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)教學(xué)的目標(biāo)。
例如,在高考的考試范圍中,在“求切線方程”的題型中,教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)試題。已知函數(shù)的解析式,計(jì)算函數(shù)在或者(,
)處的切線方程。解題步驟:第一步,計(jì)算切點(diǎn)的縱坐標(biāo);第二步,計(jì)算切線斜率;第三步,計(jì)算切線方程,切線過切點(diǎn)(,
),切線斜率,根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程得到切線方程。在“求解利用相切關(guān)系求最小距離”的題型中,已知是曲線上的點(diǎn),是曲線上的點(diǎn),≥恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍。針對(duì)此類題目,最小距離問題可轉(zhuǎn)化為相切問題,求出切線到直線距離即為最小值,利用點(diǎn)到直線的距離公式求解。在“求解函數(shù)的最大值或者最小值”的題型中,一般地,如果在區(qū)間上函數(shù)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值與最小值。設(shè)函數(shù)在上連續(xù),在內(nèi)可導(dǎo),求函數(shù)在上的最大值與最小值。解題步驟:第一步,求函數(shù)在定義域內(nèi)的極值;第二步,將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值,比較,其中最大的一個(gè)是最大值,最小的一個(gè)是最小值。通過對(duì)不同的題型展開分析,能夠增強(qiáng)學(xué)生復(fù)習(xí)的針對(duì)性,從而提升復(fù)習(xí)教學(xué)的效果。
結(jié)束語
在新高考背景下,做好導(dǎo)數(shù)復(fù)習(xí)教學(xué)需要從高考政策入手,分析現(xiàn)有的導(dǎo)數(shù)相關(guān)試題,并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化導(dǎo)數(shù)復(fù)習(xí)教學(xué)策略。為此,教師應(yīng)該明確現(xiàn)階段新高考政策對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)提出的新要求,并結(jié)合高考中導(dǎo)數(shù)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的考查要點(diǎn)分析導(dǎo)數(shù)試題考查的側(cè)重點(diǎn),從而對(duì)復(fù)習(xí)教學(xué)進(jìn)行規(guī)劃和合理調(diào)整。最終,導(dǎo)數(shù)相關(guān)試題將不再是桎梏學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)的難題,而是成為幫助學(xué)生提升數(shù)學(xué)成績(jī)、邁進(jìn)理想高校的基石。
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