创新中的高考数学
2017-03-22范慧芝
范慧芝
【摘要】“相对稳定,重点突出,稳中有变,变中求新,适度创新”是高考数学命题的基本原则,高考求新是变化的必然趋势。推陈出新,是谓创新;创设情景, 是谓创新;定义新概念,是谓创新;方法创新, 是谓创新;大学接轨,是谓创新。
【关键词】高考数学 试题 创新
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)01-0141-02
高考数学命题一般是遵循“相对稳定,重点突出,稳中有变,变中求新,适度创新” 的基本原则。高考要“稳”就是说有许多“常规题”,复习时应按“样题”进行训练。高考有“重点”,就是说做到重点知识重点复习。高考有“变”,就是说有一些“新问题”、“新方法”、“新知识”等。高考求新是变化的必然趋势:在课程改革的大背景下,创造性地融《高中数学课程标准》倡导的新思想、新观点、新理念于高考命题之中,“围绕对数学知识、理性思维、数学应用与创新和数学人文价值等四个方面的考查设计试题”,努力开发一些融知识、方法、思想、能力与素质于一体的背景新颖、内涵深刻、富有新意的原创题型,使数学的文化性、应用性与理论性能有机结合与相互渗透, 真正考查出考生的学习潜能和个性品质。这些试题是怎么进行创新的呢?下面结合高考题和模拟试题谈谈自己的看法。
1.推陈出新,是谓创新
各课改版本的教材是高考命题的主要依据和试题的基本来源,把老题进行改编也是试题的一个来源。
例1 一只小船以10 m/s的速度由南向北匀速驶过湖面,在离湖面高20米的桥上,一辆汽车由西向东以20 m/s的速度前进(如图),现在小船在水平P点以南的40米处,汽车在桥上以西Q点30米处(其中PQ⊥水面),则小船与汽车间的最短距离为 。(不考虑汽车与小船本身的大小)。
分析 本题是我们非常熟悉的一个数学模型,通过植入实际问题给予包装,给了我们全新的感觉。其实,解决问题的实质是没有变化的。
说明 回顾近年来的试题,那些最有冲击力的题,往往在我们的意料之外,而又在情理之中。
2.创设情景, 是谓创新
表现在所给数学问题的知识背景、生活背景、设问方式或外形结构等较为新颖。
例2 有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖。有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖”;乙说:“甲未获奖,丙也未获奖”;丙说:“我获奖了”;丁说:“是乙获奖了”。四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的 。 解析 乙的意思是“乙或丁获奖”。因为甲、乙、丙、丁都没有说甲获奖,所以获奖的一定不是甲。假设获奖是的乙,则甲、乙、丁说的都对,与只有两句是对的矛盾,所以获奖的也不是乙。假设获奖的是丁,则甲、丙、丁都不对,也矛盾。
故获奖的是丙。此时,甲、丙是对的,乙、丁是错的,符合题设。
3.定义新概念,是谓创新
定义新概念,让考生在陌生的知识中即时学习,并解决问题,显得公平、公正,这类问题命题者非常喜欢。
例3 现定义命题演算的合式公式(wff),规定为:
A.单个命题本身是一个合式公式
B.如果A是合式公式,那么?劭A是合式公式
C.如果A和B是合式公式,那么(A∧B),(A∨B),(A→B),(A?圮B)都是合式公式;
D.当且仅当能够有限次地运用A、B、C所得到的命题是合式公式。
说明:考生无需知道(A∧B),(A∨B),(A→B),(A?圮B)所表示的具体含义。
下列公式是合式公式的是: ___________.
①((?劭P→Q)→(Q→P))) ②(Q→R∧S) ③(RS→T)
④(P?圮(R→S)) ⑤((P→(Q→R))→((P→Q)→(P→R))
解析 在①中,满足A、B、C、D所有条件,但是由于其右边括号的影响(多添加了一个括号),造成其不是合式公式;②中没有对(Q→R∧S)进行具体划分,两种命题运算符不知道哪个先,所以②不是合式公式;③中R与S之间缺少必要的命题运算符,所以该式不是合式公式;④、⑤符合题目要求,是合式公式。
4.方法創新, 是谓创新
例4 如图,有8个村庄分别用A1,A2,…,A8表示。某人从A1出发,按箭头所示方向(不可逆行)可以选择任意一条路径走向其他某个村庄,那么他从A1出发,按图中所示方向到达A8(每个村庄至多经过一次)有________种不同的走法。
解析 可以从特殊情况出发,看他们的规律:为方便计,设从A1到Ai的走法有ai种,则容易看出a2=1,a3=2,a4=3,a5=5,发现a4=a2+a3,a5=a3+a4,所以a6=a4+a5=8,a7=a5+a6=13,a8=a6+a7=21,所以从A1出发,按图中所示方向到达A8(每个村庄至多经过一次)有21种不同的走法。
也可以画出树状图来分析求解。本题实质是斐波那契数列的一部分,是世界名题在初等数学中的应用,所谓斐波那契数列指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21,34,55,89.…,这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和。世界名题的特殊化,本来就是命题的一个热点,不可忽视。
说明世界名题的特殊化也是创新。
分析 设|OA|=x则x>1,SⅡ与SⅣ均为常数。
设SⅠ=f(x),SⅢ=g(x),则f(x)在(1,+∞)上为增函数,g(x)在(1,+∞)上为减函数。故函数y=f(x)-g(x)+SⅣ-SⅡ为(1,+∞)上的增函数,且x→1时f(x)→0,g(x)→+∞,∴y→-∞;同理x→+∞时,y→+∞。因此,有且仅有一个下x值使y=0,故应选B。
点评 本题考查了“有限与无限思想”,很有味道,也是创新。
5.大学接轨,是谓创新
高等数学中的基本思想和基本题目为高考命题提供了背景,这类问题起点高,但落点低,也就是所谓的“高题低做”,即解决的方法是中学所学的初等数学知识。
点评 本小题主要考查函数,对应及高等数学线性变换的相关知识,试题立意新颖,突出创新能力和数学阅读能力,具有选拔性质。
总之,高考命题的来源,一是各课改版本的教材和试题;二是往届高考题,这是“借鉴”和“稳定”的需要;三是教材与《课程标准》的交集已经成为命题的创新地带(因为命题者希望试题具有时代气息);四是以高等数学中的基本思想和基本题目作为问题背景(因为命题组成员大都是高校老师,因此在命题时不可能不受自身的学术背景的影响);五是新高考关注“活题”空间 ,比如探索性试题、“合情推理”题、“类比推广”题,等,而解答创新性数学问题,一是要读懂题意,通过转化,化“新”为“旧“;二是通过深入分析,多方联想,以“旧”攻“新”;三是创造性地运用数学思想方法,以“新”制“新”。