新世纪初高考数学命题创新点剖析,本文主要内容关键词为:新世纪论文,命题论文,高考数学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
进入新世纪,中学数学教育理念是如何培养学生的创新意识和创造能力,而高考数学命题的创新化趋势正引导人们向着这一方向努力,分析或研究近两年的高考数学命题,对于指导学生的创新思维是十分有益的.
1.熟悉逻辑语言,判断命题真伪
例1 (2001年上海春季高考数学题)关于x的函数f(x)=sin(x+φ)有以下命题:
(1)对任意的φf(x)都是非奇非偶函数;
(2)不存在φ,f(x)既是奇函数,又是偶函数;
(3)存在φ,f(x)是奇函数;
(4)对任意的φf(x)都不是偶函数.其中一个假命题的序号是_____,因为当φ=____时,该命题的结论不成立.
分析 学生要根据对正弦型函数性质的了解去判断命题的真伪,并找一个反例,在此过程中要理解一些关键词“任意”“存在”“都是”“既是又是”“都不是”的含义,从而写出命
创新点剖析 (1)把正弦型函数f(x)=sin(x+φ)的性质与简易逻辑中的逻辑语言相结合,不仅检测学生对正弦型函数性质的撑握情况,而且了解学生对逻辑语言的理解程度,而后者正是当前中学生普遍存在的薄弱点.
(2)在判断命题“对任意…都是”“不存在…既是又是…”“对任意…都不是”的真伪过程中,检测学生的逻辑思维能力.
(3)对于一个假命题,要能举出反例说明,这是进入高校学习所必须的,而这一点对于中学生的数学学习也是十分重要的,真可谓“知其然且知其所以然”.
(4)这是一道开放题,学生只要能判断出一个假命题,并写出一个条件即可,其试题难度降低了,但灵活性提高了.
2.定义运算规则,推导运算性质
例2 (2001年上海春季高考数学题)若记号“*”表示求两个实数a与b的算术平均数的
号“*”和“+”,且对于任意三个实数a、b、c都能成立的一个等式可以是_____.
分析 本题定义一个运算——两个数的算术平均数,要找使三个实数a、b、c成立的等式且等式两边均含有运算符号“*”和“+”,从运算律的角度去思考很快找到答案:
交换律(a*b)+c=(b*a)+c,
分配律(a*b)+c=(a*b)+(b*c),
a+(b*c)=(a+b)*(a+c),
a*(b+c)=(a+b)*c
=(b+c)*a
=(a+c)*b等
创新点剖析 (1)此命题不仅体现开放化而且体现初等化的趋势(见文1),定义一种运算是代数学的一个内容,将此形式运用到初等数学中是近几年高考命题的一个尝试.
(2)学生要把所定义的运算——两个数的算术平均数,应用于三个数且要使等式两边均含有“*”和“+”,需要进行运算检验,这要把形式符号与实质运算紧密联系来.
3.逆向设计命题,顺向求解问题
例3 (2001年皖、京、内春季高考数学题)根据市场调查结果,预测某种家用商品从年初
创新点剖析 (1)一般市场预测问题,根据已有的统计资料,构造一个模拟函数,然后去预测某个时间某一指标的变化情况,而此题,“倒行逆施”,给出一个界限,来预测时间,用以检测学生的逆向思维的能力.
(2)从数学角度来看,也是逆向设问,已知一个数列的前n项和,去确定数列的第n项,在给定的条件下,确定出项数n.
例4 (2001年皖、京、内春季高考数学题)如图是正方体的平面展开图,在这个正方体中,
①BM与ED平行;
②CN与BE是异面直线;
③CN与BM成60°角;
④DM与BN垂直,以上四个命题中,正确命题的序号是(
).
(A)①②③
(B)②④
(C)③④
(D)②③④
分析 为了能准确判断线线位置关系,可以用纸撕成如图1形状,然后将其回复成正方体,以便于判断四个命题的直伪,平面上看BM与ED平行,回复成正方体后,它们是异面直线;而CN与BE在平面上看相交,回复成正方体后,它们是平行直线;此时已经能选出正确答案(C),事实上,CN与BM在正方体内是相邻面两条异面的面对角线,它们所成角为60度,DM与BN,一条是面对角线,一条是体对角线,它们是相互垂直的.
创新点剖析 (1)立体几何中有展开问题,它是将一个几何体的各个面展开成一个平面,以便于找出其中的数量关系,而此题,将问题反过来,给出一个几何体的展开图(一个人们最熟悉的几何体),来判断其中的线线位置关系,这更能检测学生的空间想象能力.
(2)此题也是逆向设计命题,而学生在求解时,只要顺向的回复成正方体,就能比较容易判断出正确答案.
4.围绕热点设计应用题,检测学生应用意识
例5 (2001年高考数学第12题)如图2,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表示它们有网线相联,连线标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量,现从结点A向结点B传递信息,信息可以分开沿不同的路线同时传递,则单位时间内传递的最大信息量,即求各线路的最小信息量之和.
∵min{12,5,3}=3,min{12,6,4}=4,
min{12,6,7}=6,min{12,8,6}=6,
∴从A到B单位时间内传递的最大信息量为
3+4+6+6=19.
创新点剖析 (1)2001年的热点之一是信息高速公路的建设,信息网络化,把一个复杂问题抽象出这么一个模型,可见命题专家独到之处.
(2)学生在接触这一新的情境时,有许多学生不能迅速理解题意,可见,通过题海训练培养的学生很难适应这一素质的要求.
(3)此题将网络问题设计成最优化问题,学生思维难以扭转到“求从结点A向结点B在单位时间内传递的最大信息量,即求各线路的最小信息量之和.”这一点上,体现了学生的数学应用意识还相当淡薄.
5.以研究性学习为背景,检测学习的创新意识与实践能力
例6 (2002年全国高考文科与广东四省数学试题)
(1)给出两块面积相同的正三角形纸片(如图3、4)要求用其中一块剪拼成一个正三棱锥模型,另一块剪拼成一个正三棱柱模型,使它们的全面积都与原三角形的面积相等,请设计一种剪拼方法,分别用虚线标示在图中,并作简要说明;
(2)试比较你剪拼的正三棱锥与正三棱柱的体积的大小;
(3)如果给出的是一块任意三角形的纸片(如图5)要求剪拼成一个直三棱柱模型,使它的全面积与给出的三角形的画积相等,请设计一种剪拼方法,用虚线标示在图5中,并作简要说明.
思路 如图6,沿正三角形三边中点连线折起,可拼成一个正三棱锥;先剪出二个正三角形作为底,然后将剩余的平行四边形分割成三个矩形如图7,或先剪出一个正三角形作为底,再将剩余的梯形分割成一个矩形和两个直角三角形,而两个直角三角形能拼成一个正三角形,一个矩形分割成三个小矩形如图8;把三角形的中心与各顶点连接成三个线段,以连接中点构成三棱柱的下底,并将各点向两边引垂线得到三个小矩形和三个小四边形,三个小四边形正好拼成一个正三角形作为上底如图9;这最后的一个方案较容易推广到任意三角形情形如图10.
创新点剖析 (1)命题专家按由特殊到一般的设计思想,让考生在较短的时间内去建立一种方法与途径,将一个平面图形剪拼成一个空间图形,这可以是小学生手工制作的延续,也是中学生用数学眼光观察思考(各类包装物)而形成的能力.
(2)在剪拼正三棱锥时,学生联想到小学的手工制作,较容易完成;而在剪拼正三棱柱时,学生要抓住,将一个三角形分割成两个正三角形和三个矩形,其思路具有广泛性和开放性,但如果没有抓住三角形的内心的特点,则较难推广到一般三角形.这一点正是研究性学习需要达到的目的——发现事物的规律(知识的规律与方法的规律),培养学生的创新意识与实践能力.
新世纪之初高考除了上述特点以外,有关实际问题数学化的趋势体现在学以致用方面,如上海的第12题“储蓄问题”,凡此种种,再一次说明本人在“高考数学命题改革趋势之我见”一文中的分析与预测的高考命题改革的“五大趋势”.