劉國海?郭嬋娟
【摘要】在2017版《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)下,新高考在形式和內(nèi)容改革齊頭并進(jìn)的同時,也在試題方面進(jìn)行了新的嘗試,在原題型的基礎(chǔ)上增加了多項選擇題(正文簡稱“多選題”)。通過對2020~2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷多項選擇題的比較研究,分析試題命制特點(diǎn),對多項選擇題的解法及其教學(xué)方法進(jìn)行了反思。
【關(guān)鍵詞】新高考;多選題;數(shù)學(xué)教學(xué)
2018年1月頒布的2017版《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》具有基礎(chǔ)性、選擇性、發(fā)展性,明確了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“四基”與“四能”,提煉了發(fā)展能力內(nèi)涵的六大“核心素養(yǎng)”。在2017版《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)下,新高考Ⅱ卷試題繼承了傳統(tǒng)高考的命題風(fēng)格,同時穩(wěn)中有變。內(nèi)容上除了注重邏輯思維能力、空間想象能力和運(yùn)算求解能力考查外,逐漸加大了對數(shù)學(xué)建模能力、創(chuàng)新能力和動手實踐能力的考查,展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值。題型上凸顯2017版《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對考試評價的引領(lǐng)作用,較傳統(tǒng)高考進(jìn)行改革創(chuàng)新,增加了多選題。本文通過對2020~2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷多選題命制的研究,談幾點(diǎn)解題建議及教學(xué)啟示。
一、應(yīng)用背景
縱觀2020~2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷,較傳統(tǒng)高考試題增設(shè)了4道多選題:每道試題所給的4個選項中,有二至三項符合題意,完全選對得5分,選對部分得2分,錯選不得分。多選題的“橫空出世”,實際上是在不分文理科的新形勢下,在考試形式與內(nèi)容持續(xù)改革的同時進(jìn)行題型創(chuàng)新以致于適應(yīng)教育時代性的一項舉措。另外,多選題也更能突出數(shù)學(xué)核心概念,重視“雙基”的有效落實,利用跨學(xué)科和多維度知識顯現(xiàn)學(xué)科和能力融合的效果,從多個角度對學(xué)生的綜合能力進(jìn)行考查,提升考試的信度與效度,體現(xiàn)對學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的需求。
二、命制分析
從立意上,多選題集中展示數(shù)學(xué)六大核心素養(yǎng),可直接考查學(xué)生“雙基”的掌握情況,也可以考查基本思想和活動經(jīng)驗。從命制上,多選題設(shè)有恰當(dāng)?shù)那榫?,而不是簡單地把單選題改成多選題,更不是直接否定原有的單選題,將其拼湊成多選題。筆者認(rèn)真研究了2020~2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷的多選題,認(rèn)為多選題命制的形式有以下幾種類型:
1.“一干多支”型。
例1:我國新冠肺炎疫情進(jìn)入常態(tài)化,各地有序推進(jìn)復(fù)工復(fù)產(chǎn),圖1是某地連續(xù)11天復(fù)工復(fù)產(chǎn)指數(shù)折線圖,下列說法正確的是(? )。
A.這11天復(fù)工指數(shù)和復(fù)產(chǎn)指數(shù)均逐日增加
B.這11天期間,復(fù)產(chǎn)指數(shù)增量大于復(fù)工指數(shù)的增量
C.第3天至第11天復(fù)工復(fù)產(chǎn)指數(shù)均超過80%
D.第9天至第11天復(fù)產(chǎn)指數(shù)增量大于復(fù)工指數(shù)的增量
本題引自2020年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷第9題,試題以折線圖為情境,考查對折線圖表示的函數(shù)的認(rèn)知與理解。這類多選題屬于“一干多支”型:在同一情境下,需要對4個選項呈現(xiàn)的不同結(jié)論做出判斷;或者是給定一個數(shù)學(xué)對象,設(shè)置不同性質(zhì)以判斷其真假。這種類型的多選題并不是簡單地聚集一些知識點(diǎn),也不是單純地把幾個根本沒有任何關(guān)聯(lián)的命題拼湊在一起,類似于大雜燴。再如2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷的第9題:
例2:函數(shù)的
圖像以中心對稱,則(? ?)。
A.在單調(diào)遞減
B.在有兩個極值點(diǎn)
C.直線是一條對稱軸
D.直線是一條切線
本題考查函數(shù)圖像與性質(zhì)。根據(jù)題干所給條件,可以求得函數(shù)解析式
,題目設(shè)置的4個選項均是在此基礎(chǔ)上,對該函數(shù)的單調(diào)性、極值點(diǎn)、對稱軸、切線等不同結(jié)論做出判斷,同樣屬于多選題中的“一干多支”型試題。
2.“盤根錯節(jié)”型。
例3:已知,,且,則(? )。
A.
B.
C.
D.
本題引自2020年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷第12題,主要考查不等式的性質(zhì),綜合了均值不等式、指對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性。A、B選項用已知關(guān)系消元,C、D選項考查均值不等式,所有選項又同時用到了函數(shù)的單調(diào)性,側(cè)重考查數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)。這類多選題屬于“盤根錯節(jié)”型:每一個選項都經(jīng)過精心設(shè)計,相互之間又具有知識的內(nèi)在聯(lián)系或者方法的相通性。再如2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷的第10題:
例4:已知是坐標(biāo)原點(diǎn),過拋物線焦點(diǎn)的直線與交于,兩點(diǎn),其中在第一象限,,若,則(? ?)。
A.直線的斜率為
B.
C.
D.
本題考查拋物線的圖像與性質(zhì)。4個選項涉及焦點(diǎn)弦的斜率、弦長、焦半徑、直線夾角等問題,選項相關(guān)知識點(diǎn)錯綜復(fù)雜,“你”中有“我”,“我”中有“你”,相互之間聯(lián)系密切,同樣屬于多選題中的“盤根錯節(jié)”型試題。
3.“如出一轍”型。
例5:如圖2,在正方體中,為底面的中心,為所在棱的中點(diǎn),、為正方體的頂點(diǎn),則滿足的是(? ?)。
A? ? ? ? ?B? ? ? ? C? ? ? ?D
本題引自2021年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷第10題,以正方體為載體,考查異面直線垂直關(guān)系的判定。這類問題屬于“如出一轍”型:題目考查內(nèi)容、條件或選項指向同一知識模塊,甚至是某一具體的知識點(diǎn),只需通過精準(zhǔn)定位即可完成題目解答,解題難度相對較低,試題區(qū)分度相對較小。再如2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷的第12題:
例6:對實數(shù)、,滿足,則(? )。
A. B.
C.D.
該題本質(zhì)上是通過已知關(guān)系實現(xiàn)三角換元:
,進(jìn)而考查
與的最值問題。
實際上,該題4個選項均指向同一知識點(diǎn)和方法,同樣屬于多選題中的“如出一轍”型試題。
4.“殊途同歸”型。
例7:下列統(tǒng)計量中,能度量樣本的離散程度的是(? )。
A.樣本的標(biāo)準(zhǔn)差
B.樣本的中位數(shù)
C.樣本的極差
D.樣本的平均數(shù)
本題引自2021年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷第9題,考查標(biāo)準(zhǔn)差、極差等兩個不同的指標(biāo)均可以衡量樣本數(shù)據(jù)的離散程度。這類試題屬于“殊途同歸”型:題目是針對某一數(shù)學(xué)對象的一個屬性,設(shè)置不同角度的問題達(dá)到深度研究該數(shù)學(xué)對象的作用。再如2022年新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷的第11題:
例8:如圖3,四邊形為正方形,平面,,,記三棱錐、、的體積分別為、、,則(? )。
A. B.
C.D.
本題是通過分別求三棱錐、、的體積,進(jìn)而判斷、、的關(guān)系。其中三棱錐、的體積均可采用常規(guī)體積公式求解,而三棱錐的體積則需要采用割補(bǔ)法求解。由此可見,該題目主要是通過幾個不同類型的幾何體,研究體積的不同求法,達(dá)到深度研究該知識點(diǎn)的目的,屬于多選題中的“殊途同歸”型試題。
5.“同源異流”型。
例9:已知直線與圓,點(diǎn),則下列說法正確的是(? )。
A.若點(diǎn)在圓上,則直線與圓相切
B.若點(diǎn)在圓內(nèi),則直線與圓相離
C.若點(diǎn)在圓外,則直線與圓相離
D.若點(diǎn)在直線上,則直線與圓相切
本題引自2021年新高考Ⅱ卷第11題,考查直線與圓的位置關(guān)系。這類問題屬于“同源異流”型:試題題設(shè)條件不確定,各選項分別展示不同條件下產(chǎn)生的相異結(jié)論。再如2020年新高考Ⅱ卷的第10題:
例10:已知曲線,則(? ? )。
A.若,則是橢圓,其焦點(diǎn)在軸上
B.若,則是圓,其半徑為
C.若,則是雙曲線,其漸近線方程為
D.若,,則是兩條直線
試題主要考查曲線方程的特征,熟知常見曲線方程之間的區(qū)別是求解的關(guān)鍵,側(cè)重考查數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)。屬于不同條件下產(chǎn)生不同的結(jié)論,是多選題中的“同源異流”型試題。
由此可見,多選題與單選題在命制上有頗多相通之處,也有較大的差異性。多選題的命制,無論是從試題立意、背景材料的選擇、情境任務(wù)的設(shè)置,還是選項的擬定,都是以落實高考評價體系、強(qiáng)化素養(yǎng)為指導(dǎo),既考慮其功能性、基礎(chǔ)性、可行性,又關(guān)注試題的嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性,充分發(fā)揮多選題區(qū)分度好的功能。
三、答題建議
多選題的設(shè)計一般突出一個主題,設(shè)置多個正確選項供考生選擇,具有知識容量大,涉及面廣,思路方法多,蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想比較豐富的特點(diǎn),其解答方法上與解單選題有相通之處,也有區(qū)別。
1.延用單選解法尋突破。解答多選題既要用到常規(guī)題的解題方法,也要看到多選題的特殊性。跟單選題一樣,基本策略同樣是認(rèn)真審題、深入細(xì)致分析、嚴(yán)密推演、謹(jǐn)防疏漏,做到“快狠準(zhǔn)”。當(dāng)然,解答單選題常用的直接法、排除法、特例法、逆推法、構(gòu)造法、極限法、數(shù)形結(jié)合法等技巧同樣適用于多選題的解答。
例11:設(shè)正整數(shù),其中,記,則(? ?)。
A.B.
C.D.
這是2021年新高考Ⅱ卷第12題,選取特殊值法:令,則
顯然,ACD選項正確。利用特殊值法同樣可以實現(xiàn)化繁為簡,達(dá)到事半功倍的效果。
2.分析題設(shè)條件抓本質(zhì)。解答多選題同樣需要認(rèn)真分析題干提供的已知條件,尤其是找出隱含信息,抓住問題的本質(zhì),力爭“一招制敵”。不能僅僅看到表層信息就直接解答,更要避免小題大做,應(yīng)根據(jù)題意選擇巧妙方法隨機(jī)應(yīng)變地處理,多些角度去思考、探索,達(dá)到盡量少算,能不算就不算的高效目標(biāo)。
例12:圖4是函數(shù)的部分圖像,則(? ?)。
A.B.
C.D.
這是2020年新高考Ⅱ卷第11題:主要是考查函數(shù)的圖像。通過所給圖像,易得最小正周期,于是,排除A選項,代入特殊點(diǎn)的坐標(biāo)可知B選項正確。根據(jù)正、余弦曲線的關(guān)系,的圖像是由的圖像通過平移得到,
與應(yīng)是相差的奇數(shù)倍關(guān)系,故排除D選項,
即C選項正確。顯然,充分理解正、余弦曲線的關(guān)系及解析式特點(diǎn),抓住問題的本質(zhì),可以精準(zhǔn)切入,提高解題效率。
3.依據(jù)個人能力定策略。從概率的角度來看,多選題得5分的概率較單選題有所降低,得2分的概率明顯加大。解題時考生可根據(jù)個人實際情況,準(zhǔn)確定位得分目標(biāo)。若部分選項無法確定正確與否,那就當(dāng)作單選題來做,選擇一個自己拿得準(zhǔn)的選項,不冒險搏5分,同時避免得0分的風(fēng)險。而對于有一定把握的問題,可以采取“搏一搏”的積極策略,選擇多個選項爭取拿到5分。
四、教學(xué)啟示
1.整合新教材提高閱讀能力。新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷閱讀量較傳統(tǒng)高考試卷明顯增加,學(xué)生在文字、信息較多的多選題閱讀上存在障礙,提取信息能力不強(qiáng),導(dǎo)致解題時間不足、效率不高。新形勢下,教師要利用新教材的特點(diǎn),以教材中閱讀與思考、建模與探究活動等材料為載體,整合知識性、方法性、趣味性的閱讀材料,創(chuàng)設(shè)閱讀環(huán)境,加大對學(xué)生閱讀能力的培養(yǎng)。
2.重視傳統(tǒng)文化教育的價值。新高考數(shù)學(xué)Ⅱ卷試題更加密切地聯(lián)系現(xiàn)實社會,重視文化與數(shù)學(xué)相融、生活與數(shù)學(xué)相通,更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)以致用。數(shù)學(xué)教學(xué)要從聯(lián)系數(shù)學(xué)與生活上升到關(guān)注數(shù)學(xué)與社會、經(jīng)濟(jì)、文化的關(guān)系,讓學(xué)生善用數(shù)學(xué)的眼光看世界。同時將數(shù)學(xué)文化引入課堂,以數(shù)學(xué)思想為脈絡(luò),浸潤學(xué)生的數(shù)學(xué)欣賞能力,指向立德樹人的育人目標(biāo),提升理性思維與認(rèn)知能力。
3.開展經(jīng)典例題的課堂教學(xué)。開展多選題解題方法教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生站在命題老師的角度思考每一個問題,拓寬學(xué)生思考問題的視野,把思維引向更深處。比如如何命題?會選擇什么載體作為題設(shè)?選項如何設(shè)置?要考查什么能力和核心素養(yǎng)?同時多鼓勵學(xué)生揭示命題視角,進(jìn)而嘗試命制多選題,提升解題的深刻性,讓解題做到有的放矢。
4.提升夯實“雙基”的解題效能。從多選題對知識方法的考查方面來看,多選題仍重視主干知識考查,體現(xiàn)基礎(chǔ)性、應(yīng)用性,強(qiáng)化從學(xué)科整體高度考慮問題,因此做好多選題仍需夯實雙基。有效落實雙基的訓(xùn)練,不是簡單地重復(fù)和記憶,而是要抓住本質(zhì)認(rèn)識知識體系,把模塊、主題、章節(jié)里的典型問題進(jìn)行分類、歸納、綜合,收集豐富的課堂解題教學(xué)素材,提高訓(xùn)練的針對性,提升多選題的解題教學(xué)效能。
5.建立體系實現(xiàn)關(guān)鍵能力提升。加強(qiáng)基礎(chǔ)知識和基本技能的訓(xùn)練,不是簡單地重復(fù)訓(xùn)練,而是深化認(rèn)識,從本質(zhì)上發(fā)現(xiàn)知識之間的關(guān)系和聯(lián)系,從而加以分析、整理、綜合,形成一個知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng),使數(shù)學(xué)知識排列有序,相互關(guān)系清晰分明。因此在教學(xué)中,要加強(qiáng)圍繞教學(xué)內(nèi)容,通過思維導(dǎo)圖、網(wǎng)絡(luò)圖、表格等工具,引領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建基礎(chǔ)知識框架,將基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)化,關(guān)注學(xué)生語言表達(dá)準(zhǔn)確化、分析問題程序化等方面的培養(yǎng)。
6.發(fā)展創(chuàng)新應(yīng)用的數(shù)學(xué)能力。近三年的新高考Ⅱ卷試題更加強(qiáng)調(diào)能力立意,尤其是對多選題的設(shè)置提出了從問題切入,整體把握數(shù)學(xué)知識體系結(jié)構(gòu),用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)思想組織材料的新要求。這就需要中學(xué)數(shù)學(xué)教師在課堂教學(xué)和解題訓(xùn)練中重視培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用意識,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中潛意識地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
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(基金項目:本文系海南省教育科學(xué)規(guī)劃課題“在新高考背景下的新題型研究”的研究成果,課題編號:QJH202110067)