摘要:結(jié)合近幾年全國卷高考真題,在反套路、反刷題上下功夫,注重創(chuàng)新類試題創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,同時(shí)新教材增加了許多數(shù)學(xué)閱讀內(nèi)容,對(duì)數(shù)學(xué)閱讀提出了很高的要求,因此在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注數(shù)學(xué)閱讀,提升學(xué)生閱讀能力.
關(guān)鍵詞:高考真題;關(guān)注;數(shù)學(xué)閱讀;能力考查
1 數(shù)學(xué)閱讀及數(shù)學(xué)閱讀能力
1.1 數(shù)學(xué)閱讀的定義
“數(shù)學(xué)閱讀”不同于一般的閱讀,數(shù)學(xué)閱讀是從數(shù)學(xué)閱讀文本中獲取有用信息進(jìn)行內(nèi)化、理解、推理與反省的心理過程,對(duì)字符(文字、符號(hào)與圖形的總稱)進(jìn)行正確編碼和轉(zhuǎn)譯.數(shù)學(xué)作為一門科學(xué),需要用簡潔、精準(zhǔn)的語言來闡述其學(xué)科原理,而學(xué)生在數(shù)學(xué)閱讀的過程中也需要借助數(shù)學(xué)語言對(duì)材料進(jìn)行分析、概括與綜合,這應(yīng)當(dāng)建立在一般閱讀能力的基礎(chǔ)上.然而,由于數(shù)學(xué)學(xué)科的抽象性與邏輯性等特點(diǎn),數(shù)學(xué)閱讀必須確保一定的閱讀效果和速度,要能通過獲取關(guān)鍵信息、思想方法形成解決問題的有效策略,體現(xiàn)學(xué)生的邏輯思維能力以及歸類整合意識(shí),因此數(shù)學(xué)閱讀相較于一般閱讀又有其獨(dú)特的一面[1].
1.2 數(shù)學(xué)閱讀能力的定義
隨著高考評(píng)價(jià)體系的實(shí)施,高考命題已經(jīng)從能力立意轉(zhuǎn)變?yōu)閮r(jià)值引領(lǐng),素養(yǎng)導(dǎo)向,能力為重,知識(shí)為基,因此關(guān)鍵能力是高考重要的考查目標(biāo)[2].高考數(shù)學(xué)學(xué)科對(duì)關(guān)鍵能力的考查貫穿解決問題的全過程,在接觸問題之初,閱讀理解能力起關(guān)鍵作用.
數(shù)學(xué)閱讀能力是指閱讀了數(shù)學(xué)材料后,在獲取有意義信息時(shí)體現(xiàn)出來的心理特質(zhì),這其中既有一般閱讀過程的能力,也有數(shù)學(xué)閱讀學(xué)科特殊性所具有的能力.其特殊能力在于對(duì)符號(hào)語言的理解,這是數(shù)學(xué)解題的關(guān)鍵;其特殊還在于對(duì)圖形語言的理解,圖形語言展示圖形中各元素之間的相對(duì)位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系.考生需要讀圖、識(shí)圖,并把它們的關(guān)系用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示出來,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模從而解決問題.
2 透視真題,考查閱讀理解能力
2023年全國高考中的材料閱讀題,全方位地考查了數(shù)學(xué)閱讀能力.有些試題創(chuàng)設(shè)自然真實(shí)情境,取材于學(xué)生生活中的實(shí)際問題,助力閱讀能力的考查,有現(xiàn)實(shí)意義,如全國甲卷理第6題和第9題;有些試題設(shè)置科學(xué)研究情境,不僅考查數(shù)學(xué)的必備知識(shí)和關(guān)鍵能力,而且引導(dǎo)考生樹立理想信念,熱愛科學(xué),為我國社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)作出貢獻(xiàn),如新課標(biāo)Ⅰ卷第10題、全國甲卷文(理)第19題、新課標(biāo)Ⅱ卷第19題;還有些試題設(shè)計(jì)勞動(dòng)生產(chǎn)情境,考查學(xué)生對(duì)新概念、新知識(shí)的理解和探究能力,如新課標(biāo)Ⅱ卷第12題、全國乙卷文(理)第17題、全國甲卷文(理)第19題.
下面以一道高考真題為例來透視高考對(duì)數(shù)學(xué)閱讀及數(shù)學(xué)閱讀能力的要求.
(2023新課標(biāo)Ⅱ卷·19)某研究小組經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)某種疾病的患病者與未患病者的某項(xiàng)醫(yī)學(xué)指標(biāo)有明顯差異,經(jīng)過大量調(diào)查,得到如圖1、圖2所示的患病者和未患病者該指標(biāo)的頻率分布直方圖:
利用該指標(biāo)制定一個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),需要確定臨界值c,將該指標(biāo)大于c的人判定為陽性,小于或等于c的人判定為陰性.此檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的漏診率是將患病者判定為陰性的概率,記為p(c);誤診率是將未患病者判定為陽性的概率,記為q(c).假設(shè)數(shù)據(jù)在組內(nèi)均勻分布,以事件發(fā)生的頻率作為相應(yīng)事件發(fā)生的概率.
(1)當(dāng)漏診率p(c)=0.5%時(shí),求臨界值c和誤診率q(c);
(2)設(shè)函數(shù)f(c)=p(c)+q(c),當(dāng)c∈[95,105]時(shí),求f(c)的解析式,并求f(c)在區(qū)間[95,105]的最小值.
本題以患病者和未患病者的某項(xiàng)醫(yī)學(xué)指標(biāo)為基礎(chǔ),題干中給出了“漏診率”和“誤診率”的相關(guān)概念.本題對(duì)文字語言、符號(hào)語言和圖形語言的理解能力都進(jìn)行了深入考查,試題情境既有現(xiàn)實(shí)意義,又體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值.在反套路、反刷題上下足了功夫,考查數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)應(yīng)用等方面的能力,引導(dǎo)平時(shí)教學(xué),實(shí)現(xiàn)教考銜接;同時(shí)也體現(xiàn)了新課程改革對(duì)教師的要求,即教師須更新教學(xué)觀念,從“指揮者”轉(zhuǎn)為“引導(dǎo)者”,由重“知識(shí)”向重“能力”轉(zhuǎn)變,關(guān)鍵能力中的閱讀能力更是首當(dāng)其沖.
此題得分率不高,主要是學(xué)生沒能很好地理解題意.其中,對(duì)“漏診率”和“誤診率”這兩個(gè)概念學(xué)生就沒弄明白,無法抓住關(guān)鍵,沒有理解文字概念背后的數(shù)學(xué)意義和數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí).其實(shí),“漏診率”是將患病者判定為陰性的概率,記為p(c),題中給出了明確的定義,為什么學(xué)生此處沒有理解呢?考生在這里忽視了圖形語言的價(jià)值,沒能通過“患病者”和“未患病者”兩個(gè)頻率分布直方圖的差異未理解元素之間的相對(duì)位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,更不會(huì)通過“無圖”畫圖來解決問題.仔細(xì)觀察患病者和未患病者的兩個(gè)頻率分布直方圖中橫坐標(biāo)分組數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息,如圖3:
漏診或誤診的原因是患病者與未患病者的某項(xiàng)醫(yī)學(xué)指標(biāo)都包括了[95,100]和(100,105]兩組數(shù)據(jù),這兩組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的人群可能是陰性也有可能是陽性,這就要看檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)臨界值c是多少了.一旦c確定,“漏診率”是在“患病者”的頻率分布直方圖中找出小于c的比例(頻率視為概率),“誤診率”是在“未患病者”的頻率分布直方圖找出大于c的比例(頻率視為概率).
第一小問提出當(dāng)p(c)=0.5%時(shí),求臨界值c,學(xué)生無法理解數(shù)學(xué)符號(hào)的意義,不知道在哪確定c的值,此時(shí)應(yīng)回到“患病者”頻率分布直方圖中.
如圖1,第一組[95,100]所對(duì)應(yīng)的的頻率為(100-95)×0.002=1%>0.5%,由此可以斷定臨界值c在[95,100]之間,列出等式(c-95)×0.002=0.5%,從而求得c=97.5.再根據(jù)“誤診率”的概念回到“未患病者”的頻率分布直方圖中,如圖2,由臨界值c=97.5,可知未患病者中[97.5,100]和(100,105]這兩組對(duì)應(yīng)的頻率和就是誤診率了,于是列出等式q(c)=(100-97.5)×0.01+0.002×5=3.5%.
第二小問當(dāng)c∈[95,105]時(shí),有了第一小問的答題經(jīng)驗(yàn)和分段函數(shù)的知識(shí),可以得知[95,100]和(100,105]兩段的臨界值不同,應(yīng)根據(jù)p(c),q(c)的定義將c分為c∈[95,100]和c∈(100,105]進(jìn)行討論.當(dāng)c∈[95,100]時(shí),與第一小問情況一樣,得到p(c)=(c-95)×0.002,q(c)=(100-c)×0.01+0.002×5;當(dāng)c∈(100,105]時(shí),由圖可知,患病者中[95,100]和(100,c]這兩段都被漏診,未患病者中只有(c,105]這段被誤診.
于是當(dāng)c∈(100,105]時(shí),漏診率和誤診率關(guān)系式為
p(c)=0.002×5+(c-100)×0.012,
q(c)=(105-c)×0.002.
整理,得到分段函數(shù)
f(c)=-0.008c+0.82,95≤c≤100,0.01c-0.98,100<c≤105,
最終得到f(c)的圖象,通過圖象求出最小值為0.02.
該真題深入考查了對(duì)文字語言的閱讀理解能力,要求考生從日常生活語言和圖形語言中抽象出數(shù)量關(guān)系,轉(zhuǎn)換成符號(hào)語言.可以看出,文字語言、圖形語言、符號(hào)語言三種數(shù)學(xué)語言信息的相互翻譯,恰恰是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“短板”,在很大程度上影響了學(xué)生的正常閱讀活動(dòng).這類問題需要學(xué)生有一定的學(xué)科理論儲(chǔ)備、抽象概括能力與閱讀基本功,多種能力聚合才能在三種語言間流暢切換.
3 真題啟示,關(guān)注數(shù)學(xué)閱讀能力
數(shù)學(xué)閱讀理解能力不單單是文字閱讀理解能力,還需要有數(shù)學(xué)的知識(shí)、背景作為基礎(chǔ)和依托,理解其中的數(shù)學(xué)含義.數(shù)學(xué)閱讀處理分三個(gè)方面進(jìn)行突破:首先理解用文字描述的數(shù)學(xué)定義、定理,理解其中的數(shù)學(xué)含義;其次理解、掌握數(shù)學(xué)閱讀中的抽象的數(shù)學(xué)語言,進(jìn)行提煉,認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律;最后需要對(duì)圖形語言進(jìn)行抽象、總結(jié),不管是有圖還是無圖,都需要對(duì)圖形的信息進(jìn)行加工、整理,進(jìn)一步抽象出其中包含的解題的關(guān)鍵信息,建立數(shù)學(xué)模型.
3.1 重視數(shù)學(xué)語言教學(xué),掃清閱讀障礙
數(shù)學(xué)語言形式是多樣的,有文字語言、符號(hào)語言、圖形語言三種常見形式,對(duì)題目閱讀匯總需要將三種語言進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,還原知識(shí)應(yīng)用的實(shí)際過程,回歸人類認(rèn)知的本源,這對(duì)學(xué)生的閱讀能力有很高的要求.高考中數(shù)學(xué)閱讀題經(jīng)過精心打磨和反復(fù)推敲,惜字如金,環(huán)環(huán)相扣,閱讀信息量大,題目比較長,這對(duì)考生閱讀能力提出了超高的要求,另將生活中問題數(shù)學(xué)化,需要設(shè)置諸多限制性條件,同時(shí)為了科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,會(huì)引入許多新概念.
教師在平時(shí)的教學(xué)中,沒有很好地回歸教材和數(shù)學(xué)本質(zhì),而人教A版教材高度重視“數(shù)學(xué)閱讀”,實(shí)現(xiàn)從“教材”向“學(xué)材”的轉(zhuǎn)變.在立體幾何的教學(xué)中,我們有很多機(jī)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生三種語言相互轉(zhuǎn)化的能力.如開展直線與平面平行的判定定理的教學(xué)時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第136頁的“觀察”中的兩幅圖,先直觀感受,再動(dòng)手操作教室中的門和桌面上的書,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手畫出直線與平面平行的直觀圖,再利用動(dòng)畫定性分析,探究出線面平行的文字語言描述,最后抽象出簡潔的數(shù)學(xué)符號(hào)語言.如圖4.
引導(dǎo)學(xué)生把圖形語言轉(zhuǎn)化成文字及符號(hào)語言,如此經(jīng)常訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)三種語言不再陌生,并能熟練轉(zhuǎn)化.久而久之,閱讀能力、轉(zhuǎn)化能力、解決問題的能力都會(huì)潛移默化得到提升.
3.2 深挖教科書內(nèi)涵,提升閱讀價(jià)值
教師在教學(xué)過程中不應(yīng)忽視數(shù)學(xué)教材的作用,而應(yīng)深入研究教材,通過讓學(xué)生閱讀數(shù)學(xué)教材達(dá)到學(xué)習(xí)的目的,而不是盲目地煽動(dòng)學(xué)生購置其他數(shù)學(xué)資料而忽略數(shù)學(xué)教材.高中數(shù)學(xué)教材中適當(dāng)安排了“閱讀與思考”“探究與發(fā)現(xiàn)”“信息技術(shù)應(yīng)用”等欄目以及章頭圖和章引言等閱讀材料,其中人教A版教材有關(guān)“閱讀與思考”的內(nèi)容共27篇,這些閱讀材料都是精心設(shè)計(jì)的,并緊緊圍繞著相應(yīng)的教材知識(shí)而展開.教師應(yīng)該根據(jù)數(shù)學(xué)閱讀材料設(shè)計(jì)不同的要求,對(duì)其做不同的處理,充分發(fā)揮它們的價(jià)值.
如開展“直線與圓的方程”這一章內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí),教師首先讓學(xué)生自主閱讀人教A版選擇性必修第一冊(cè)第二章第50頁的章引言和章頭圖部分.章引言部分闡釋了解析幾何的基本內(nèi)涵和研究方法、解析幾何在數(shù)學(xué)發(fā)展史上的地位,以及本章要學(xué)的主要內(nèi)容;而章頭圖上描繪的是黃河大橋上的落日,“黃河大橋”代表“直線”,“落日”代表“圓”,明確了本章的研究對(duì)象是直線和圓.引導(dǎo)學(xué)生閱讀他們平常不太注意的部分,讓學(xué)生體會(huì)到教材的價(jià)值,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)教材的自主閱讀學(xué)習(xí).
3.3 創(chuàng)新教學(xué)新情境,提升閱讀能力
面對(duì)新高考的新定義壓軸題,平時(shí)教學(xué)中要通過創(chuàng)新情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問題,分析、解決問題,使學(xué)生經(jīng)歷觀察、探究、分析、歸納、反思、整合的過程,培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)能力,延伸探究能力.
(2024年全國新課標(biāo)Ⅰ卷第19題節(jié)選)設(shè)m為正整數(shù),數(shù)列a1,a2,……,a4m+2是公差不為0的等差數(shù)列,若從中刪去兩項(xiàng)ai和aj(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a1,a2,……,a4m+2是(i,j)-可分?jǐn)?shù)列.
寫出所有的(i,j),1SymbolcB@i<jSymbolcB@6,使數(shù)列a1,a2,……,a6是(i,j)-可分?jǐn)?shù)列.
針對(duì)上述問題,平時(shí)教學(xué)中如果能夠做到“回歸課標(biāo)、重視教材”,根據(jù)以上閱讀情境,列出閱讀提綱,學(xué)生還是可以輕松答題的.
問題1題干中涉及哪些基本概念?(等差數(shù)列)
問題2等差數(shù)列{an}與自然數(shù)列{n}有什么樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系?(一一對(duì)應(yīng))
問題3當(dāng)m=1時(shí),a1,a2,……,a6是(i,j)-可分?jǐn)?shù)列,可以分幾組?有幾種刪除方法?(結(jié)果見表1)
平時(shí)教學(xué)中要利用教材創(chuàng)設(shè)閱讀新情境,通過教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生把文字語言、符號(hào)語言轉(zhuǎn)換成清晰的圖形語言,通過到閱讀提綱幫助學(xué)生一步步從具體問題抽象歸納出一般性的結(jié)論,使學(xué)生在面對(duì)新穎情境、陌生問題時(shí)能獨(dú)立找到解決方法.讓學(xué)生擺脫題海戰(zhàn)術(shù),逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的思維方式解決壓軸難題,成為真正的拔尖創(chuàng)新人才.
章建躍博士認(rèn)為,教材是使學(xué)生學(xué)會(huì)做人做事的基本載體,脫離教材的教學(xué)不是好的數(shù)學(xué)教學(xué).就有限的閱讀素材及渠道來說,教師在平時(shí)的教學(xué)中要高度關(guān)注數(shù)學(xué)閱讀,充分挖掘教材閱讀資源,使數(shù)學(xué)閱讀的價(jià)值得到體現(xiàn),減少無效刷題,實(shí)現(xiàn)教考銜接.
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