盧妮 蔡海濤
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020修訂)》明確指出:數(shù)學(xué)與人類生活和社會發(fā)展緊密相連,考查學(xué)生觀察、分析、建模、應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力,不僅是課標(biāo)的要求,也是社會發(fā)展的需求,下面筆者以幾道2020年高考數(shù)學(xué)應(yīng)用題為例,談一談這類試題的特征及其對教學(xué)的啟示。
例1.(2020年高考全國卷I理科,第3題),如圖1.埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇跡之一,它的形狀可視為一個正四棱錐,以該四棱錐的高為邊長的正方形面積等于該四棱錐一個側(cè)面三角形的面積,則其側(cè)面三角形底邊上的高與底面正方形的邊長的比值為()。
評析:本題以世界建筑奇跡古埃及胡夫金字塔為背景,將四棱錐與世界文化遺產(chǎn)相結(jié)合,重點考查了四棱錐的幾何性質(zhì)以及四邊形、三角形的面積公式等內(nèi)容,考查學(xué)生的空間想象能力,直觀想象及數(shù)學(xué)運算等核心素養(yǎng),考生需要靈活運用化歸與轉(zhuǎn)化思想,將立體幾何問題轉(zhuǎn)化為平面幾何問題來求解。
例2.(2020年高考全國卷Ⅱ理科,第4題),如圖2.北京天壇的圜丘壇為古代祭天的場所,分上、中、下三層,上層中心有一塊圓形石板(稱為天心石),環(huán)繞天心石砌9塊扇面形石板構(gòu)成第一環(huán),向外每環(huán)依次增加9塊,下一層的第一環(huán)比上一層的最后一環(huán)多9塊,向外每環(huán)依次也增加9塊,已知每層環(huán)數(shù)相同,且下層比中層多729塊,則三層共有扇面形石板(不含天心石)()。
A,3699塊 B,3474塊 C,3402塊 D,3339塊
評析:本題以北京天壇的圜丘壇為背景,考查了等差數(shù)列前n項和等內(nèi)容,重點對考生的推理論證能力、運算求解能力,以及邏輯推理與數(shù)學(xué)運算等核心素養(yǎng)進行考查,考生需要仔細(xì)讀題,找出每環(huán)扇面形石板增加的規(guī)律,求出數(shù)列的通項以及和,然后靈活運用函數(shù)與方程思想,建立關(guān)系式,
這兩道試題一中一外均貼近生活,教師在教學(xué)中,要注意引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人類社會與文明發(fā)展,弘揚中國傳統(tǒng)文化,吸收世界數(shù)學(xué)文化的精華,讓學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光看世界,善于觀察生活,提升其解決實際問題的能力。
例3.(2020年高考全國卷I理科,第19題)甲、乙、丙三位同學(xué)進行羽毛球比賽,約定賽制如下:累計負(fù)兩場者被淘汰;比賽前抽簽決定首先比賽的兩人,另一人輪空;每場比賽的勝者與輪空者進行下一場比賽,負(fù)者下一場輪空,直至有一人被淘汰;當(dāng)一人被淘汰后,剩余的兩人繼續(xù)比賽,直至其中一人被淘汰,另一人最終獲勝,比賽結(jié)束,經(jīng)抽簽,甲、乙首先比賽,丙輪空,設(shè)每場比賽雙方獲勝的概率都為1/2.,
(1)求甲連勝四場的概率;
(2)求需要進行第五場比賽的概率;
(3)求丙最終獲勝的概率,
評析:本題是以學(xué)生熟悉的體育生活——羽毛球比賽的情境為載體,以參賽人的獲勝概率來命題,將概率知識在生活中的應(yīng)用作為考查目標(biāo),要求學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)的概率知識解題,重在考查相互獨立事件概率的乘法公式、互斥事件概率的加法公式、對立事件的概率公式等基礎(chǔ)知識以及求概率的方法,對學(xué)生的數(shù)學(xué)運算、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析等核心素養(yǎng)進行了考查,對于第1問,學(xué)生根據(jù)獨立事件概率的乘法公式可求得事件“甲連勝四場”的概率;第2問需要計算出四局以內(nèi)結(jié)束比賽的概率,然后利用對立事件的概率公式求出所求事件的概率;第3問需要首先列舉出甲贏的基本事件,結(jié)合獨立事件概率的乘法公式計算出甲贏的概率,再利用對立事件的概率公式求得丙贏的概率,三個問題環(huán)環(huán)相扣,教師要鼓勵學(xué)生自主嘗試建模、分析數(shù)據(jù)等,有意識地鍛煉學(xué)生獨立分析、轉(zhuǎn)化、解決問題的能力。
2020年高考全國卷凸顯了數(shù)學(xué)知識的實用性,教師在教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用;精選習(xí)題,引導(dǎo)他們建立數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決問題,培養(yǎng)他們直觀想象、數(shù)學(xué)運算、邏輯推理、數(shù)學(xué)分析等素養(yǎng)。
本文系2020年福建省電化教育館課題《基于動態(tài)數(shù)學(xué)技術(shù)環(huán)境高中實驗教學(xué)的實踐研究》(課題編號閩教電館KT2042)研究成果。
(作者單位:福建省莆田第二中學(xué))