试卷评析比赛特等奖获奖论文之三:挖掘概念本质,构建数学体系,提升思维能力——2022年数学新高考Ⅰ卷的启示

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纪秀艳 张资阳

⦿江苏省沭阳高级中学

2022年高考已落下帷幕,继2020年四省市(山东、海南、北京、天津)实行新高考之后,2021年有七个省份(江苏、河北、湖北、湖南、福建、广东、山东)使用新高考Ⅰ卷,2022年亦是如此,趋于稳定,人数之多,引起社会的广泛关注,尤其是今年数学试卷师生普遍反映试题偏难,2023届的师生应该如何应对新高考呢?接下来,我们将针对近两年的新高考Ⅰ卷进行对比分析,浅谈一些心得体会.

从表1可以看出,与2021年相比,解析几何的试题分值维持27分不变,函数与导数、立体几何的试题分值均增加5分,试卷不仅凸显主干知识的考查力度,而且更聚焦函数与导数、立体几何等较难模块.常规题型稳中有变,数列17题、三角18题的考法较为灵活.整份试卷突出数学本质,强化必备知识之间的内在联系,对学生综合思维能力的要求较高,因此难度较大,学生得分较低,当然与我们平时的教学也有关系.

2022年整份试卷基础试题占了较大的比重,其分值大约占了总分值的一半,如,试卷中单选题的第1~5题,多选择题第9~10题,填空题的13~14,解答题的第17~19题,20题与21题的第(1)问.立足双基,重点考查基本概念,比如第2题的共轭复数、第5题的互质概念,第9题的直线与直线所成角、直线与平面所成角,第10题的极值点、零点,第19题的点到平面的距离、二面角等.学生如果对基本概念的本质理解不透彻,基本方法掌握不牢,处理问题不够灵活,反而在这些基础、中档题上耗时会较多.

(1)求{an}的通项公式;

启示1高一、高二时必须要放慢教学进度,要舍得在知识、概念的生成、发展上花时间,而不是靠告知式辅以题海战术;
要在概念教学中逐步生成通性通法,再通过解题教学不断回归概念深化对其本质的理解.因此,日常教学中不仅要讲通性通法、各类典型题的常见思路,而且要引导学生对各种思路、各种解法进行进一步的整理与甄别.当然,这是一个循序渐进的过程,贵在不断积累与反思,进而丰富、深化认识与理解,真正把握概念、方法本质,提高数学核心素养.

例2(2022年第22题)已知函数f(x)=ex-ax和g(x)=ax-lnx有相同的最小值.

(1)求a;

(2)证明:存在直线y=b,其与两条曲线y=f(x)和y=g(x)共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.

对于第(1)问中超越函数最值的求法,就是要判断导函数的“正负”,依据就是利用导数研究函数的单调性,求导后含参,为什么要分类讨论,分类讨论分界点的确定还是要回归到概念本质.为了导函数定“正负”号,我们通常采用的策略是讨论范围再细分,放缩,因式分解和多次求导等处理方式.通过通性通法的讲解丰富、深化、回归概念本质,形成网络体系,此类题型便能解决.

本试卷第18题解三角形,结合三角函数、基本不等式,考查函数与方程思想,对思维的灵活性要求较高.

例3的第(1)小题解法很多,总的来说就是动两次,化同角或同型,构造方程和函数.当然,选择方法不同,花费的时间和正确率也不一样,区分度较高.

启示2日常教学时要深挖教材,真正把握整个大单元设计的核心所在,掌握通性通法, 积累基本解题经验,不断渗透基本数学思想,构建自己的数学知识、方法体系.只有这样,才能让学生在遇到新问题时学会思考,以不变应万变,尝试解决,不断提高思维品质.

平时教学中若注重通过一题多解、多题归一,总结思想方法,相信对于例2(2022年第22题)第(1)问中超越式方程1+lna=a-alna,常见的构造函数和放缩两种途径都是可以想到的,而如何构造函数和放缩是关键.首先,注意积累各种类型题的常见思路方法;
其次,要善于利用积累的基本解题经验尝试解决类似的新题,甄别每一种思路的利弊;
最后,再从问题解决中不断反思、总结、完善,构建自己的思路、方法体系.在遇到类型题时才能快速、精准地从中选择高效的思路解法.

第20题是一道形式新颖的概率应用题,重点考查条件概率,运算量不大,但因为是证明题,平时涉及少,又处在第20题的位置,得分也不理想.2021年高考考查了独立性的概念,2022年复习备考有关独立性的试题特别多,看似没有联系,实际上,对独立性的理解离不开条件概率,课本上就是用条件概率来定义独立性的,好多教师受高考卷参考答案的影响仅仅就是利用P(AB)=P(A)P(B)进行讲解,没有再从条件概率的角度更全面地认识独立性,这对于学生备考显然是不利的.

启示3其实2022年考查的概率应用题,题意理解上并不难,难在核心概念的理解.因此平时讲解数学概念时要深入剖析,多方面理解,不仅仅是课本上正文给出的定义,还包括涉及到的例题、习题都要认真比较、反思,总结出各种方法及其优缺点,这样才能一步步逼近概念本质的理解与掌握.这两年考查的独立性、条件概率.及其考查方式以往很少涉及,这就要求我们复习备考时,对于课本上涉及到的概率应用题包括阅读材料都不能放过.

本试卷突出能力为重的命题原则,更好地注重试题的基础性、灵活性、综合性与创新性,对学生的综合素养和关键思维能力提出了较高的要求,如试卷的第7题,第8题,第12题,第16题,第22题.

C.f(-1)=f(4) D.g(-1)=g(2)

(模考题)已知函数f(x)是定义在R上的可导函数,其导函数记为y=f′(x),则下列结论中正确的是( ).

A.若f′(a)=0,a∈R,则y=f(x)在x=a处取得极值

B.若y=f′(x)是偶函数,则y=f(x)是奇函数

C.若y=f(x)是周期为a(a>0)的周期函数,则y=f′(x)也是周期为a(a>0)的周期函数

D.若y=f(x)的图象关于直线x=a对称,则y=f′(x)的图象关于点(a,0)中心对称

(2021新高考Ⅱ卷第8题)已知函数f(x)的定义域为R,f(x+2)为偶函数,f(2x+1)为奇函数,则( ).

C.f(2)=0 D.f(4)=0

2022年第12题堪称是上述高考题与模考题的迁移整合创新题,对涉及到的导函数与原函数的关系,函数的对称性、奇偶性、周期性等基本概念掌握的学生很多,但是短时间内能将其迁移整合并灵活运用的少之又少.第22题第(1)问放缩法中涉及到的两个常用不等式大多数学生都知道,但遇到新问题时就不能灵活运用.事实上,难题就是难在识别,难在迁移,难在综合,对学生逻辑思维能力要求很高,区分度大,是学生思维品质的集中体现,这不是靠大量重复训练就能实现的,关键是要培养学生的思维习惯.

启示4在知识的交汇处设计问题,突出关键能力的综合考查,难度大,区分度高.只有数学基础较好的学生才有可能做出第(2)问,还要留有充足的时间思考.因此,我们平时的课堂教学不仅要兼顾基础,还要研究考题,设计有挑战性的问题引导学生思考,课后也要给与足够的时间让学生自己反思、体会、感悟.

(1)求a;

(2)证明:存在直线y=b,其与两条曲线y=f(x)和y=g(x)共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等比数列.

对于第22题,教师可以引导学生通过联想类比、推广、迁移、综合等方式设计出更多的改编题,并且从思想方法层面上领悟其相通之处.学生再次遇到类型题,就可以根据经验试着解决;
解决不了的,再采取同样的方式,积累、反思其“变中不变”.通过写数学周记的方式,不断积累,进而指导他们写数学专题小论文,逐渐内化形成自己的思维模式,构建数学知识网络体系,既能激发他们的学习兴趣,又能提高他们的核心素养.

总的来说,这套试卷很好地体现了高考立德树人、服务选才、引导教学的基本任务,给师生耳目一新的感觉,让我们重新审视自身的教学.在新课改的背景下,如何更好地贯彻落实学科核心素养的培养任务,教师需要努力钻研教材,认真研读课程标准,在日常教学中对于基本概念、基础知识和基本思想方法,结合课本例题、习题及其变式,多方面、多角度合理设计问题,深刻挖掘其内涵与外延,突出数学本质,构建知识、方法体系,提升逻辑思维能力.

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