[摘 要] 2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)卷依托高考評(píng)價(jià)體系,創(chuàng)新試卷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),深化基礎(chǔ)性考查,突出思維能力考查,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法的深刻理解,繼續(xù)在反套路、反機(jī)械刷題上下功夫,創(chuàng)新人才選拔,引導(dǎo)教師轉(zhuǎn)變教學(xué)重點(diǎn),從解題技巧總結(jié)轉(zhuǎn)向?qū)W科核心素養(yǎng)培養(yǎng).
[關(guān)鍵詞] 2024年高考;新課標(biāo)卷;命題風(fēng)格;試題評(píng)析
高考評(píng)價(jià)體系中的“四翼”考查要求立足素質(zhì)教育應(yīng)達(dá)成的內(nèi)容表現(xiàn)與形式表現(xiàn),是高考對(duì)素質(zhì)教育進(jìn)行評(píng)價(jià)的基本維度[1]. 2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)Ⅰ卷和Ⅱ卷繼續(xù)在反套路、反機(jī)械刷題上下功夫,強(qiáng)調(diào)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念的深入理解和靈活掌握,注重考查學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,落實(shí)中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系中“四翼”的考查要求. 命題可歸納為三個(gè)“堅(jiān)持”:堅(jiān)持素養(yǎng)導(dǎo)向,緊扣時(shí)代發(fā)展,設(shè)置真實(shí)的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合,在解決實(shí)際問題的過程中發(fā)展核心素養(yǎng);堅(jiān)持考教銜接,依據(jù)新課標(biāo)設(shè)計(jì)命題內(nèi)容,注重考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想方法的理解和掌握,打牢發(fā)展的根基;堅(jiān)持面向未來,聚焦高校人才選拔要求,加強(qiáng)思維品質(zhì)考查,體現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的考查要求,服務(wù)拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng).
試卷整體風(fēng)格的變化
(1)從卷面風(fēng)格來看,新課標(biāo)卷試題從往年的22道減至今年的19道,其中多選題、填空題和解答題各減少1題. 在考試時(shí)間不變的情況下,減少試題數(shù)量是強(qiáng)化思維考查的必要措施. 數(shù)學(xué)高考一直強(qiáng)調(diào)“多想一點(diǎn),少算一點(diǎn)”的理念,減少試題數(shù)量能夠增加學(xué)生思考時(shí)間,考查學(xué)生的思考方式和過程,讓思維能力較強(qiáng)的學(xué)生展現(xiàn)素養(yǎng),發(fā)揮潛力,脫穎而出.
(2)從考點(diǎn)布局來看,由于試題數(shù)量減少了,因此考查的知識(shí)內(nèi)容的覆蓋面受到了一定影響. 新課標(biāo)卷打破了以往的命題模式,靈活、科學(xué)地確定試題內(nèi)容和順序,不受限于對(duì)某些具體知識(shí)內(nèi)容的考查. 靈活改變?cè)囶}順序有助于打破機(jī)械應(yīng)試套路,以及教學(xué)中僵化、刻板的訓(xùn)練模式,防止猜題押題,消除應(yīng)試教育的弊端. 如新課標(biāo)Ⅱ卷,函數(shù)題曾作為壓軸題,現(xiàn)調(diào)整為解答題的第2題;概率與統(tǒng)計(jì)題加大了能力考查力度,安排在解答題的倒數(shù)第2題.又如新課標(biāo)Ⅰ卷,將解析幾何題安排在解答題的第2題,數(shù)列知識(shí)則結(jié)合新情境安排在壓軸題的位置.
(3)從命題意圖來看,《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》對(duì)中高考命題提出了明確要求:改變相對(duì)固化的試題形式,增強(qiáng)試題開放性,減少死記硬背和機(jī)械刷題現(xiàn)象. 也就是說,高考命題必須更靈活,去模式化. 新課標(biāo)卷根據(jù)試卷結(jié)構(gòu)調(diào)整后整卷題量減少的客觀情況,提高了最后兩道壓軸題的分值,創(chuàng)新能力考查策略,提升了壓軸題的思維量,突出理性思維和科學(xué)探究,把考查重點(diǎn)放在學(xué)生的思維品質(zhì)和綜合應(yīng)用能力上,不斷完善人才選拔標(biāo)準(zhǔn)和方式方法,服務(wù)高校招生和人才培養(yǎng)改革.
試題呈現(xiàn)特點(diǎn)的變化
1. 強(qiáng)化基礎(chǔ)性要求,注重學(xué)習(xí)過程
基礎(chǔ)性包括學(xué)科內(nèi)容的基本性和通用性,深化基礎(chǔ)性就是加強(qiáng)對(duì)基本概念、基本原理、基本思想方法的考查,引導(dǎo)學(xué)生重視基礎(chǔ),將所學(xué)的知識(shí)、思想方法內(nèi)化為能力和素養(yǎng)[2]. 新課標(biāo)卷命題遵循教育規(guī)律,注重考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想方法的理解,強(qiáng)調(diào)在理解的基礎(chǔ)上融會(huì)貫通、靈活應(yīng)用,避免死記硬背,引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)回歸課標(biāo)和課堂,重視概念教學(xué),夯實(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ),把教學(xué)重點(diǎn)從解題技巧總結(jié)轉(zhuǎn)向?qū)W科核心素養(yǎng)培養(yǎng).
例1 (新課標(biāo)Ⅰ卷第12題)設(shè)雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F,F(xiàn),過F作平行于y軸的直線交C于A,B兩點(diǎn). 若FA=13,AB=10,則C的離心率為________.
評(píng)析 由雙曲線的定義可知,2a=AF-AF=13-5=8. 又由勾股定理可知,2c=FF==12. 所以離心率e==. 應(yīng)用雙曲線的定義和性質(zhì)求解,可以避免較為復(fù)雜的坐標(biāo)計(jì)算,從而有效地減少計(jì)算量,節(jié)省考試時(shí)間.
例2 (新課標(biāo)Ⅱ卷第8題)設(shè)函數(shù)f(x)=(x+a)ln(x+b),若f(x)≥0,則a2+b2的最小值為( )
A. B. C. D. 1
評(píng)析 此題的函數(shù)模型簡(jiǎn)單、基本,要求學(xué)生推斷兩個(gè)參數(shù)平方和的最小值. 由f(x)≥0可知,ln(x+b)與(x+a)始終同號(hào). 當(dāng)ln(x+b)=0時(shí),考慮x+a=0,所以1-b=-a,即b=1+a. 所以a2+b2=a2+(a+1)2=2a++≥,當(dāng)且僅當(dāng)a= -,b=時(shí)取等號(hào). 通過分析函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的零點(diǎn)直接得到答案,不需要求導(dǎo),不需要分類討論. 用創(chuàng)新設(shè)計(jì)考查學(xué)生真實(shí)的數(shù)學(xué)能力,而非刷題和訓(xùn)練的技巧.
例3 (新課標(biāo)Ⅰ卷第16題)已知A(0,3)和P3,為橢圓C:+=1(a>b>0)上兩點(diǎn).
(1)求C的離心率;
(2)若過P的直線l交C于另一點(diǎn)B,且△ABP的面積為9,求l的方程.
評(píng)析 易求得橢圓C:+=1. 因?yàn)镾=×3×3=,所以S△ABP=2S△AOP. 由橢圓的對(duì)稱性可設(shè)D(0,-3),連接PD,延長(zhǎng)PO交橢圓C于點(diǎn)E,連接AE,則E-3,-,從而S△ADP=2S△AOP=9,S△AEP=2S△AOP=9,即當(dāng)點(diǎn)B在點(diǎn)D和E時(shí),△ABP的面積為9.
因?yàn)锳P=,所以橢圓C上點(diǎn)B到直線AP的距離為. 所以滿足題意的點(diǎn)B最多只有兩個(gè)(點(diǎn)D和點(diǎn)E). 因?yàn)閗=,所以直線PD的方程為y=x-3,即3x-2y-6=0. 因?yàn)閗=,直線PE的方程為y=x,即x-2y=0. 所以直線l的方程為3x-2y-6=0和x-2y=0.
此解法利用圖形面積關(guān)系,源于對(duì)圖形特征的“敏感”,平和中有新意,靈活中見潛力. 其他解法諸如設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo),以AP為底,點(diǎn)B到AP的距離為高表示△ABP的面積后解方程,計(jì)算量相對(duì)較大.
2. 彰顯綜合性要求,回歸數(shù)學(xué)本質(zhì)
在知識(shí)交匯點(diǎn)設(shè)問,考查知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,體現(xiàn)知識(shí)的綜合性. 這種命題方式鼓勵(lì)學(xué)生跨領(lǐng)域思考,建立知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系,建構(gòu)完整的知識(shí)體系和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),形成新的認(rèn)識(shí)和解題思路,達(dá)到融會(huì)貫通和深度理解知識(shí)的目標(biāo).
例4 (新課標(biāo)Ⅰ卷第5題)已知圓柱和圓錐的底面半徑相等,側(cè)面積相等,且它們的高均為,則圓錐的體積為( )
A. 2π B. 3π
C. 6π D. 9π
評(píng)析 由側(cè)面積相等得2πr·=πr·,解得r=3,故圓錐的體積為V=πr2·=3π. 此題考查學(xué)生對(duì)高與母線概念的辨析,對(duì)圓柱與圓錐的側(cè)面積公式的區(qū)分,以及對(duì)圓錐的體積公式的應(yīng)用.
例5 (新課標(biāo)Ⅱ卷第6題)設(shè)函數(shù)f(x)=a(x+1)2-1,g(x)=cosx+2ax(a為常數(shù)),當(dāng)x∈(-1,1)時(shí),曲線y=f(x)和y=g(x)恰有一個(gè)交點(diǎn),則a=( )
A. -1 B. C. 1 D. 2
評(píng)析 設(shè)h(x)=f(x)-g(x),曲線y=f(x)和y=g(x)恰有一個(gè)交點(diǎn)等價(jià)于函數(shù)y=h(x)有唯一零點(diǎn). 又h(x)=ax2+a-1-cosx為偶函數(shù),所以h(0)=0,解得a=2. 此題綜合考查冪函數(shù)和余弦函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)零點(diǎn)的概念,以及數(shù)形結(jié)合思想,沒有考查煩瑣的函數(shù)求導(dǎo)計(jì)算,要求學(xué)生在深入理解知識(shí)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通,而非局限于解題技巧.
例6 (新課標(biāo)Ⅱ卷第19題)已知雙曲線C:x2-y2=m(m>0),點(diǎn)P(5,4)在C上,k為常數(shù),0<k<1. 按照如下方式依次構(gòu)造點(diǎn)P(n=2,3,…):過點(diǎn)P作斜率為k的直線與C的左支交于點(diǎn)Q,令P為Q關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),記P的坐標(biāo)為(x,y).
(1)若k=,求x,y;
(2)證明:數(shù)列{x-y}是公比為的等比數(shù)列;
(3)設(shè)S為△PnPn+1Pn+2的面積,證明:對(duì)于任意正整數(shù)n,S=S.
評(píng)析 此題融合解析幾何和數(shù)列,分層設(shè)問,環(huán)環(huán)相扣. 三個(gè)小問利用基本方法可以大幅簡(jiǎn)化計(jì)算過程:第(2)問利用固定斜率直線與雙曲線交點(diǎn)性質(zhì),可迅速得到結(jié)論;第(3)問可以將證明面積相等轉(zhuǎn)化為證明兩條直線平行.
(1)因?yàn)辄c(diǎn)P(5,4)在C上,所以m=x2-y2=52-42=9. 所以雙曲線C:x2-y2=9. 又Q(-x,y),當(dāng)k=時(shí),有x-y=9,y-4=(-x-5),解得x=3y=0 或x=-5y=4(舍去). 所以x=3,y=0.
(2)由題意得P(x,y),Q(-x,y),直線PnQn的斜率為k. 設(shè)Z=x-y,由x-y=9,x-y=9相減得=1. 又k=,所以y-y=-k(x+x),x-x=-k(y+y).兩式相減得Z-Z=k(Z+Z),所以=. 故數(shù)列x-y是公比為的等比數(shù)列.
(3)要證S=S,即證S=S,只需證PP∥PP.設(shè)=q,由(2)可知x-y=qn-1,x+y=9·,所以x=qn-1+9·,y=·-qn-1.PP的斜率k===1-=1-=1-.
PnPn+3的斜率k′===1-=1-=1-.
所以k=k′,故PP∥PP.
3. 注重應(yīng)用性要求,實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人
試題突出素養(yǎng)導(dǎo)向,緊扣時(shí)代發(fā)展,設(shè)置真實(shí)的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合,在解決實(shí)際問題的過程中發(fā)展核心素養(yǎng). 數(shù)學(xué)從“解題”到“解決問題”的轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為當(dāng)前數(shù)學(xué)教育的一個(gè)重要趨勢(shì).這種轉(zhuǎn)變不僅有助于學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),還能培養(yǎng)他們實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神.
例7 (新課標(biāo)Ⅱ卷第14題)在下圖(圖3)的4×4方格表中選4個(gè)方格,要求每行和每列均恰有一個(gè)方格被選中,則共有________種選法;在所有符合上述要求的選法中,選中方格中的4個(gè)數(shù)之和的最大值是________.
評(píng)析 每行和每列均恰有一個(gè)方格被選中,共有4×3×2×1=24種選法. 要使4個(gè)數(shù)之和最大,先看十位上的數(shù),其和一定是10+20+30+40=100,再選個(gè)位上最大的數(shù),其和為5+3+3+1=12,所以4個(gè)數(shù)之和的最大值是112.此題考查排列組合,是推理型分割問題,思維量大,體現(xiàn)多思少算,區(qū)分度佳.
例8 (新課標(biāo)Ⅰ卷第14題)甲、乙兩人各有四張卡片,每張卡片上標(biāo)有一個(gè)數(shù)字,甲的卡片上分別標(biāo)有數(shù)字1,3,5,7,乙的卡片上分別標(biāo)有數(shù)字2,4,6,8. 兩人進(jìn)行四輪比賽,在每輪比賽中,兩人各自從自己持有的卡片中隨機(jī)選一張,比較所選卡片上數(shù)字的大小,數(shù)字大的人得1分,數(shù)字小的人得0分,然后各自棄置此輪所選的卡片(棄置的卡片在此后的輪次中不能使用),則四輪比賽后,甲的總得分不小于2的概率為________.
評(píng)析 表格或樹狀圖是分析排列組合問題常用的工具. 問題等價(jià)于從圖4①中的16個(gè)方格中任取4個(gè),4個(gè)方格既不同行也不同列,求“1”的個(gè)數(shù)大于等于2的概率. 為了表述方便,現(xiàn)重新編號(hào)(如圖4②所示).
①3個(gè)“1”的情況:C-B-A,1種.
②2個(gè)“1”的情況:C-B-A,1種;C-A-B/B,2種;C-A-B,1種;A-B-C/C,2種;A-B-C/C,2種;A-B-C/C,2種;A-B-C,1種.
合計(jì)共12種情況,所以甲的總得分不小于2的概率為P==.
本題考查學(xué)生的理性思維和探究能力,套路和模板失效,死記硬背不再適應(yīng)高考新要求.
4. 突出創(chuàng)新性要求,助力人才選拔
試題強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,設(shè)計(jì)新穎情境和設(shè)問方式,加強(qiáng)基本能力考查,提升解答題思維量,強(qiáng)調(diào)理性思維和數(shù)學(xué)探究,考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,要求學(xué)生融合知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、方法,并遷移轉(zhuǎn)化運(yùn)用,為全面發(fā)展奠定基礎(chǔ).
例9 (新課標(biāo)Ⅰ卷第11題)設(shè)計(jì)一條美麗的絲帶,其造型φ可以看作圖中的曲線C的一部分.已知C過坐標(biāo)原點(diǎn)O,且C上的點(diǎn)滿足橫坐標(biāo)大于-2,到點(diǎn)F(2,0)的距離與到定直線x=a(a<0)的距離之積為4,則( )
A. a=-2
B. 點(diǎn)(2,0)在C上
C. C在第一象限的點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最大值為1
D. 當(dāng)點(diǎn)(x,y)在C上時(shí),y≤
評(píng)析 由題意得曲線C的軌跡方程為·x-a=4,原點(diǎn)(0,0)在C上,所以a=2. 又a<0,故a=-2. 選項(xiàng)A正確. 因?yàn)椤+2=4,令y=0,解得x=0或2.選項(xiàng)B正確. 當(dāng)x>0時(shí),y2=-(x-2)2,令g(x)=-(x-2)2,顯然g(2)=1,且g′(2)<0,所以g(x)>g(2)=1. 選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 由y2=-(x-2)2≤得y≤=(x>-2). 選項(xiàng)D正確. 故正確的選項(xiàng)有ABD.
此題背景為有理曲線,可由笛卡兒葉形線旋轉(zhuǎn)得到,常見的還有蔓葉線、馬利克曲線、環(huán)索線等有理曲線. 新定義試題屬于傳統(tǒng)開放性試題,實(shí)質(zhì)是原認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)之間的遷移. 解決此類問題的關(guān)鍵是讀懂題意,理解新定義,確定探究方向,運(yùn)用類比與歸納的方法尋找合理的解題思路.
例10 (新課標(biāo)Ⅰ卷第19題)設(shè)m為正整數(shù),數(shù)列a,a,…,a是公差不為0的等差數(shù)列,若從中刪去兩項(xiàng)a和a(i<j)后剩余的4m項(xiàng)可被平均分為m組,且每組的4個(gè)數(shù)都能構(gòu)成等差數(shù)列,則稱數(shù)列a,a,…,a是(i,j)—可分?jǐn)?shù)列.
(1)寫出所有的(i,j),1≤i≤j≤6,使數(shù)列a,a,…,a是(i,j)—可分?jǐn)?shù)列.
(2)當(dāng)m≥3時(shí),證明:數(shù)列a,a,…,a是(2,13)—可分?jǐn)?shù)列.
(3)從1,2,…,4m+2中一次任取兩個(gè)數(shù)i和j(i<j),記數(shù)列a,a,…,a是(i,j)—可分?jǐn)?shù)列的概率為P,證明:P>.
評(píng)析 此題以等差數(shù)列為知識(shí)背景,創(chuàng)新設(shè)問方式,設(shè)置數(shù)學(xué)新定義,搭建思維平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生積極思考,在思考過程中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)方法,自主選擇路徑和策略分析問題、解決問題. 第(1)問和第(2)問根據(jù)題意容易解決,同時(shí)為第(3)問提供了解決思路.
對(duì)于第(3)問,其基本事件的總數(shù)為C. 受第(1)問和第(2)問的啟發(fā),分兩種情況:
第一,如圖6所示,刪除第4n+1和4k+2項(xiàng),其中0≤n≤k≤m+1. 此時(shí)前4n項(xiàng)、中4(k-n)項(xiàng)、后4(m-k)項(xiàng)按原順序4項(xiàng)一組都能構(gòu)成等差數(shù)列,即(4n+1,4k+1)—可分?jǐn)?shù)列.
當(dāng)n=k時(shí),這樣的(n,k)有m+1組;當(dāng)n<k時(shí),這樣的(n,k)有C組. 因此,滿足條件的(n,k)共有m+1+C=m2+m+1組.
第二,如圖7所示,刪除第4n+2和4k+1項(xiàng),其中0≤n≤k≤m+1,k-n≥2. 此時(shí)前4n項(xiàng)、后4(m-k)項(xiàng)按原順序4項(xiàng)一組都能構(gòu)成等差數(shù)列,中間4(k-n)項(xiàng)同樣可構(gòu)成等差數(shù)列,即(4n+2,4k+1)—可分?jǐn)?shù)列.這樣的(n,k)共有(m-1)+(m-2)+…+1=m2-m組.
綜合上述分析,P≥=>>.
理解數(shù)列特性,從特殊到一般尋求解法是解決此題的關(guān)鍵.
2024年高考綜合改革適應(yīng)性測(cè)試卷公布后,各地模擬卷充斥著以高等數(shù)學(xué)為背景的新定義壓軸題,試圖通過超綱知識(shí)投機(jī)取巧,這顯然不符合高考命題改革要求. 壓軸題考查的并非學(xué)生的“知識(shí)量”,而是其“思維量”. 教師應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、探究能力和解決問題能力,避免超綱學(xué)、超量學(xué),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考和深度學(xué)習(xí).
結(jié)束語(yǔ)
2024年高考數(shù)學(xué)新課標(biāo)卷嚴(yán)格依據(jù)高中課程標(biāo)準(zhǔn),通過命題創(chuàng)新,提高試題靈活度,豐富試卷內(nèi)容與形式,優(yōu)化試卷結(jié)構(gòu),突出考查學(xué)生的理性思維和探究能力,切實(shí)改變機(jī)械刷題和套路訓(xùn)練的現(xiàn)象,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的思維過程,積極引導(dǎo)教學(xué)回歸育人本位,發(fā)揮正向積極的導(dǎo)向作用. 高考改革后,機(jī)械刷題和套路訓(xùn)練已不合時(shí)宜,無(wú)法滿足新高考對(duì)關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)的考查需求. 新課標(biāo)卷打破了固化的應(yīng)試思維,引導(dǎo)教學(xué)重視情境創(chuàng)設(shè),關(guān)注知識(shí)的生成過程,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、探究構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu),提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力;引導(dǎo)教學(xué)關(guān)注思維深刻性,在學(xué)生掌握“四基”后,通過問題引導(dǎo)和深化提升,促進(jìn)學(xué)生思考,實(shí)現(xiàn)從“學(xué)科知識(shí)”到“學(xué)科育人”的轉(zhuǎn)變.
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作者簡(jiǎn)介:雷波(1981—),中學(xué)數(shù)學(xué)高級(jí)教師,主要從事中學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)工作.