曹衛(wèi)民
[摘 要] 高考試題一直在不斷變革,在尋求創(chuàng)新. 從高考試題中,教師要進(jìn)行研究、思考、挖掘,讀懂試題背后隱藏的故事,才能有助于數(shù)學(xué)教學(xué)的開展.
[關(guān)鍵詞] 高考;試題;本質(zhì);思想;變革;命題;編制
眾所周知,高考變革牽動著數(shù)以萬計(jì)的家庭,也給教師帶來了教學(xué)變革的思考.從大量研究數(shù)據(jù)表明,近年來高考愈來愈走向?qū)χR本質(zhì)、能力、思想等角度的考查,這是一個新的發(fā)展方向.
從全國統(tǒng)考到分省命題,到2016年高考剩下僅僅七省市命題,可見高考命題也在不斷發(fā)生變革. 南師大單教授,浙江大學(xué)金教授等高考命題專家都準(zhǔn)確給出了近年來新高考發(fā)展的方向:數(shù)學(xué)知識考查必須脫離題型教學(xué),必須脫離題海訓(xùn)練模式,讓強(qiáng)化訓(xùn)練模式?jīng)]有用武之地,讓靈活教學(xué)、思維培養(yǎng)成為數(shù)學(xué)教學(xué)的主流.從教育部基礎(chǔ)教育司聯(lián)合清華、北大等名校對于各地高考數(shù)學(xué)試卷命題質(zhì)量的調(diào)查研究報(bào)告指出,江蘇、浙江等分省命題質(zhì)量很好,也引導(dǎo)著新一輪教學(xué)改革的方向. 那么從這些優(yōu)秀的高考試題中我們教師讀懂了什么?給我們的教學(xué)點(diǎn)出了什么樣的實(shí)施方向?讓教師思考如何去改變自己的教學(xué)傳統(tǒng)適應(yīng)新高考?這些都是試題背后值得教師思考的方向.
讀懂本質(zhì)的重要性
高考中的雙基問題是數(shù)學(xué)基本知識考查的第一層次,這一類問題對于學(xué)生而言相對容易,不在計(jì)算、記憶等環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤則沒有特別的失分現(xiàn)象. 但是,僅僅憑借基本知識和基本技能是無法對于學(xué)生認(rèn)識能力進(jìn)行區(qū)分的,這里以浙江等地的高考試題為例給出了數(shù)學(xué)基本知識考查的第二層次,即本質(zhì)的深層次認(rèn)知.
知識1:橢圓、雙曲線、拋物線為何稱之為圓錐曲線?
眾所周知,圓錐曲線主要是研究橢圓、雙曲線、拋物線,這三種曲線的概念在教材中也給出了介紹,動點(diǎn)到兩定點(diǎn)距離和為定值的點(diǎn)的軌跡稱之為橢圓(a>c),雙曲線是到兩定點(diǎn)距離差的絕對值為定值的點(diǎn)的軌跡(a 問題1:(2015年浙江文)如圖1,斜線段AB與平面α所成的角為60°,B為斜足,平面α上的動點(diǎn)P滿足∠PAB=30°,則點(diǎn)P的軌跡是__________. (填寫線段、圓、橢圓、雙曲線、拋物線中的一種或多種) 分析:這是典型的圓錐曲線概念問題,但是其不同于教材中的第一定義,往往讓學(xué)生極為費(fèi)解.在教材章頭圖中有這樣三幅圖(圖2),用與圓錐母線呈不同角度的平面去截圓錐,可以得到不同的截口曲線,這是橢圓、雙曲線、拋物線,這是三者為何稱之為圓錐曲線的主要原因. 顯然,高考命題已經(jīng)超越了教材基本的第一定義的考查,而延伸到了師生都不太關(guān)注的章頭圖大做文章. 上述問題也不難發(fā)現(xiàn)點(diǎn)P的軌跡是圓錐與平面α的截口曲線,考慮到一定的角度,最終是橢圓. 可以這么說,關(guān)注數(shù)學(xué)本質(zhì)成為高考數(shù)學(xué)命題的重要特色,這在近些年很多經(jīng)典問題中出現(xiàn),給出下列問題供讀者后續(xù)研究. 問題2:(2016年江蘇)在△ABC中,D是BC的中點(diǎn),E,F(xiàn)是AD上的兩個三等分點(diǎn),·=4,·=-1,則·的值是_________.(答案:,向量極化恒等式) 問題3:(2015年浙江)對任意的x∈R,存在函數(shù)f(x)滿足__________. (答案(3),函數(shù)概念) 說明:對于數(shù)學(xué)知識本質(zhì)的深層次的思考,是新高考試題命制的一個重要方向,這種試題體現(xiàn)了新高考的重要導(dǎo)向作用,完全拋棄以訓(xùn)練為主導(dǎo)的題海模式,將訓(xùn)練效用降低到最低,從數(shù)學(xué)理解、知識掌握、本質(zhì)感悟的角度來區(qū)分學(xué)生,這樣的試題將會愈來愈多地體現(xiàn)在應(yīng)試中,成為教師教學(xué)的優(yōu)秀素材,也給師生的教與學(xué)提供了數(shù)學(xué)知識“靈魂”的認(rèn)知. 理解知識的邊緣性 作為教師,我們常常有這樣的感受:今年的某些高考試題感覺超綱了,怎么可以這樣解決?有些問題用一些邊緣性的知識解決非??焖?,但是好像平時用到比較少,是不是不應(yīng)該考這樣的問題?面對這樣的問題,我們該如何選擇教學(xué)?這里筆者借用單教授的一句話:只要是能用高中常規(guī)方法解決的問題,都不算是超綱的問題,至于是不是還有其他更為巧妙的方法,能不能用邊緣性的知識解決?這都不是問題. 問題4:(2008年江蘇)若AB=2,AC=BC,則S△ABC的最大值________. 問題5:(2013年江蘇)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A(0,3),直線l:y=2x-4. 設(shè)圓的半徑為1,圓心在l上. (1)若圓心C也在直線y=x-1上,過點(diǎn)A作圓C的切線,求切線的方程;(2)若圓C上存在點(diǎn)M,使MA=2MO,求圓心C的橫坐標(biāo)a的取值范圍. 分析:上述兩個問題的背景是一致的,利用了阿波羅尼斯圓,利用這一幾何背景可以較為快速地建立模型、解決問題. 何為阿波羅尼斯圓?在平面上給定相異兩點(diǎn)A,B,設(shè)P點(diǎn)在同一平面上且滿足=λ,當(dāng)λ>0,且λ≠1時,P點(diǎn)的軌跡是個圓,這個圓我們稱作阿波羅尼斯圓. M,N分別為線段AB按定比λ分割的內(nèi)分點(diǎn)和外分點(diǎn),則MN為阿波羅尼斯圓的直徑. 這一知識屬于高考邊緣性知識,掌握的話可以簡捷運(yùn)算過程,這對于優(yōu)秀學(xué)生而言是一種不錯的教學(xué)指導(dǎo),是新高考命題呈現(xiàn)的特征——問題具備數(shù)學(xué)背景,多探究這樣的數(shù)學(xué)背景有助于研究新一輪命題導(dǎo)向. 說明:經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn),高考試題的編制往往蘊(yùn)含深奧的知識背景,這些知識并不出現(xiàn)在中學(xué)數(shù)學(xué)教材中,但是在教學(xué)中加以一定的滲透,將有助于教師理解問題,引導(dǎo)我們進(jìn)行合理的教學(xué).如江蘇卷極為喜歡的阿波羅尼斯圓,向量中的極化恒等式,不等式中的三角不等式等等,這些在中學(xué)數(shù)學(xué)教材中都是邊緣性知識,但是卻在應(yīng)試中深受專家偏愛,僅僅從高考考查的角度來說,這是教師需要研究的方向,是從試題背后挖掘的重要信息. 關(guān)注思想的深刻性 數(shù)學(xué)思想是高考試題必然倚重的背景,特別對于一些具備區(qū)分學(xué)生層次的試題來說,其背后隱藏的數(shù)學(xué)思想具備著深刻性,從學(xué)生整體素養(yǎng)角度來說,具備數(shù)學(xué)思想并能靈活運(yùn)用的學(xué)生,往往更受到頂尖大學(xué)的青睞,這也是數(shù)學(xué)思想為什么一直在高考問題命題中占據(jù)重要地位的原因.單教授在每年江蘇卷評析中都會提到數(shù)學(xué)思想在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的缺失,正是因?yàn)檫@種缺失,導(dǎo)致學(xué)生問題的解決不能夠轉(zhuǎn)換角度,找到恰當(dāng)?shù)摹⑶擅畹姆绞? 分析:本題的標(biāo)準(zhǔn)解答是利用參變分離結(jié)合分類討論,筆者認(rèn)為這并不是編題者真正的意圖!顯然,在這樣的問題背后,我們更多的看到的是如何利用數(shù)形結(jié)合思想來處理零點(diǎn)問題,函數(shù)零點(diǎn)是代數(shù)中的概念,轉(zhuǎn)換成幾何的語言即是兩個函數(shù)交點(diǎn)的橫坐標(biāo),因此這才是思想方法在這樣的問題解決中具備的足夠魅力!不妨記g(x)=ax+b,h(x)= -x2,結(jié)合圖4不難發(fā)現(xiàn)兩個極端位置,因此可以輕松解決-3≤b≤9-4. 說明:思想方法一直是高考命題體現(xiàn)能力立意之處,也是體現(xiàn)學(xué)生間思維層次的重要標(biāo)桿,以不同的思想方法衡量學(xué)生,這是新高考命題的重要特點(diǎn),也成為教師教學(xué)需要滲透和改變的,將思想方法通過典型問題進(jìn)行滲透,才能引導(dǎo)學(xué)生脫離訓(xùn)練模式,引導(dǎo)其通過認(rèn)真的思考、潛心的感悟,去領(lǐng)略思想方法在解決數(shù)學(xué)問題中的巧妙性. 總之,新高考走在能力立意和思維考查的道路上,教師要領(lǐng)悟命題者在上述方面的轉(zhuǎn)變,進(jìn)而提高自身對于教學(xué)的轉(zhuǎn)變和感悟,從較早的時間段入手引導(dǎo)學(xué)生做好數(shù)學(xué)知識本質(zhì)的思考、思維的啟迪、邊緣性知識的開拓和思想方法的滲透,只有多方面的入手才能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力.