核心素养视角下的2017年江苏高考数学试题评析
2018-05-14冯宇斌卞上
冯宇斌 卞上
[摘 要] 数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析这六大核心素养,已成为数学教育界的热词. 从核心素养考查的视角理解高考试题,对于今后的教育教学无疑具有重要的现实意义. 以2017年江苏高考数学试题为例,分四个角度进行了阐释:核心素养的考查以知识技能为载体,注重双基;创新情境,综合考查多个素养;以数学运算为基,注重通性通法;逻辑推理是重中之重.
[关键词] 核心素养;江苏高考;数学教学
2017年江苏高考数学试题在遵循国家《考试大纲》、江苏省《考试说明》的基础上,继承了以往的命题特色,多角度、多层次地考查了学生的数学知识、数学能力. 试题覆盖面广,重点突出,具有较强的区分度. 在笔者看来,试题的最大特点是充分落实了高中数学核心素养,学生一时难以适应,因此感觉比2016年高考难了.
2016年9月,普通高中数学课程标准修订组将高中阶段的数学核心素养定义为:具有数学基本特征的、适应个人终身发展和社会发展需要的人的思维品质与关键能力,并明确了数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析这六大核心素养. 作为重要评价工具的高考试题,也必将从知识立意、能力立意向素养立意转变,2017年的高考数学试题则是一次成功的尝试,对核心素养有了全面的理解. 下面,笔者试从核心素养的视角解读2017年江苏高考数学试题.
■核心素养的考查以知识技能为载体,注重双基
2017年江苏高考数学Ⅰ试题项目分析:
以数学Ⅰ试题为例,试题分布保持了往年的传统,高中数学的所有知识都有不同程度的考查. 重点依旧放在主干内容上,如立体几何、解析几何、数列、导数等. 同时,试题注重知识点的交汇和综合,如平面向量、三角函数与解三角形的结合,函数、导数与不等式的结合. 高考试题必须具备较好的选拔功能,但仍旧要注重基础. 基础是素养的前提和保证,离开了数学基础,学生的核心素养就是空谈. 填空1~10、解答15~16充分体现了对基础知识的考查.
数学Ⅰ第16题将平面向量和三角函数的知识相结合,主要考查向量共线、数量积的概念及运算,考查同角三角函数关系、诱导公式、两角和(差)的三角函数、三角函数的图像与性质,考查运算求解能力,属于容易题. 在现今核心素养的背景下,此类常规题仍是考查学生数学基础的一个极好的选择. 诚然,高考试题需要创新,但对于基础的考查,按部就班一点又何妨呢?
■创新情境,综合考查多个素养
六大核心素养既有独立性,又相互交融,形成一个有机整体. 高考试题综合考查多种核心素养,也符合数学的整体性特征.
数学Ⅰ第18题主要考查正棱柱、正棱台的概念,考查正弦定理、余弦定理等基础知识,在空间中解三角形,考查数学抽象、数学建模、直观想象的核心素养. 数学抽象、数学建模、直观想象三种核心素养有着紧密的联系. 数学抽象是数学建模的基础,直观想象可以视作数学建模的一种方式. 本题以四棱柱、四棱台为背景,二者虽是简单空间几何体,但学生平时对棱台接触较少,尤其是这类倒置的棱台,新的情境一下子就给学生带来了陌生的感觉. 学生如果能借助直观想象,抽象出平面图,也可以说是该实际问题的数学模型,那么就可以利用解三角形等知识解决该问题.
情境作为沟通多个素养的载体,可以是数学情境、生活情境,也可以是其他学科情境. 本题中的正四棱台玻璃容器是一个生活化的数学情境,很有效地考出了学生在三种素养上的水平. 但如果我们从知识角度分析一下,这道题考查的确实还是最基本的东西!在情境的创设上下功夫,也有利于培养学生的创新意识及能力.
■以数学运算为基,注重通性通法
毫不夸张地说,数学运算是核心素养中最基础的部分,在能力方面反映为学生的运算求解能力. 整张试卷对数学运算有较高的要求,要求学生能算得快、算得对,但并没有在计算的复杂度上下功夫. 在高考填空题占70分,解答题中三角函数、解析几何、应用题等强调计算能力的题目占较大比重的现实情况下,可以说“算得对”是提高考试成绩的必要条件. 以此为基,试题注重考查学生对于通性通法的掌握,不玩技巧,就连最后一题也是如此.
数学Ⅰ第17题将直线和椭圆结合,中规中矩,考查的是直线方程、椭圆方程等基础知识,属于中档题. 要求学生利用基本量通过计算求出椭圆方程;讨论斜率进而联立直线方程求出交点坐标. 学生只需掌握此类通性通法,具备一定的计算能力,便能顺利解答本题. 近些年来的解析几何试题呈现返璞归真的状态,弱化了技巧,强调计算和通性通法,对于解析几何的教学和复习有很强的导向作用.
■逻辑推理的考查是重中之重
逻辑推理主要包括两类:一类是从特殊到一般的推理,推理形式主要有归纳、类比;一类是从一般到特殊的推理,推理形式主要有演绎. 逻辑推理是核心素养的重中之重,就高考题而言,每题都需要逻辑推理,只不过要求的程度不一样罢了.
数学Ⅰ第14题以方程解的个数为背景,通过转化化归为函数问题,渗透数形结合的思想,推理方法是演绎,既有直接推理又有间接推理,对学生的推理能力提出了较高要求,属于难题.
(数学Ⅰ第19题)对于给定的正整数k,若数列{an}满足:an-k+an-k+1+…+an-1+an+1+…+an+k-1+an+k=2kan对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{an}是“P(k)数列”.
(1)证明:等差数列{an}是“P(3)数列”;
(2)若数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{an}是等差数列.
由等差数列的等距性即可证得第一问.
对于第二问:由{an}是P(2)数列知,
当n≥3时,an-2+an-1+an+1+an+2=4an ①.
由{an}是P(3)数列知,
当n≥4时,an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an②.
至此学生往往会陷入困境,主要是无法理解这两个符号化的数学等式.
在数列问题中,特殊化是常用的一种推理形式,我们对①和②特殊化可以得到:
a1+a2+a4+a5=4a3 ③.
a3+a4+a6+a7=4a5 ④.
a1+a2+a3+a5+a6+a7=6a4 ⑤.
③+④-⑤得到,a3+a5=2a4.
将上述过程一般化即可获得证题思路.
同时,本题在设问上也颇有数学味道. 题设在给出“P(k)数列”的概念后,给出第一问:证明等差数列{an}是“P(3)数列”. 数学教育家波利亚说过:“好问题同某种蘑菇有些相像,它们都是成堆生长的,找到一个以后,你应当在周围找一找,很可能附近就有好几个. ”数学上得到一个命题以后,往往会继续思考:这个命题能不能加强形式?条件能不能减弱?逆命题是否成立?基于这样的思考,于是就有了第二问.
逻辑推理是高考数学无法绕开的话题,也是数学理论发生发展的重要途径. 同时,在解决了一个问题以后,有意识地思考并尝试解决与之相关的其他问题,这是一种典型的数学思维. 笔者认为,在教学中注意培养学生数学地思考、解决问题的意识和能力,这是命题者传递给我们的一种态度. 用数学的思维思考世界,这是大目标,可以先试着引导学生用数学的思维思考数学问题.
用数学的眼光观察世界,用数学的思维思考世界,用数学的语言表达世界,这是数学教育的终极目标. 要实现这一目标,就要在教育教学中落实核心素养. 通过以上分析,我们能感受到:核心素养确实是学生需要的、学生学习数學应该获得的素养. 2017年江苏高考数学试题给了我们很好的导向,基于核心素养的教学、评价将是今后相当长时间内的热点.