

落实“四翼”考查要求助力创新人才选拔
作者: 雷波 孔小琼
[摘 要] 2024年高考数学新课标卷依托高考评价体系,创新试卷结构设计,深化基础性考查,突出思维能力考查,强调对学科基础知识、基本方法的深刻理解,继续在反套路、反机械刷题上下功夫,创新人才选拔,引导教师转变教学重点,从解题技巧总结转向学科核心素养培养.
[关键词] 2024年高考;新课标卷;命题风格;试题评析
高考评价体系中的“四翼”考查要求立足素质教育应达成的内容表现与形式表现,是高考对素质教育进行评价的基本维度[1]. 2024年高考数学新课标Ⅰ卷和Ⅱ卷继续在反套路、反机械刷题上下功夫,强调对基础知识和基本概念的深入理解和灵活掌握,注重考查学科知识的综合应用能力,落实中国高考评价体系中“四翼”的考查要求. 命题可归纳为三个“坚持”:坚持素养导向,紧扣时代发展,设置真实的问题情境,引导学生将知识学习与实践应用相结合,在解决实际问题的过程中发展核心素养;坚持考教衔接,依据新课标设计命题内容,注重考查学生对基础知识、基本技能、基本思想方法的理解和掌握,打牢发展的根基;坚持面向未来,聚焦高校人才选拔要求,加强思维品质考查,体现基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求,服务拔尖创新人才自主培养.
试卷整体风格的变化
(1)从卷面风格来看,新课标卷试题从往年的22道减至今年的19道,其中多选题、填空题和解答题各减少1题. 在考试时间不变的情况下,减少试题数量是强化思维考查的必要措施. 数学高考一直强调“多想一点,少算一点”的理念,减少试题数量能够增加学生思考时间,考查学生的思考方式和过程,让思维能力较强的学生展现素养,发挥潜力,脱颖而出.
(2)从考点布局来看,由于试题数量减少了,因此考查的知识内容的覆盖面受到了一定影响. 新课标卷打破了以往的命题模式,灵活、科学地确定试题内容和顺序,不受限于对某些具体知识内容的考查. 灵活改变试题顺序有助于打破机械应试套路,以及教学中僵化、刻板的训练模式,防止猜题押题,消除应试教育的弊端. 如新课标Ⅱ卷,函数题曾作为压轴题,现调整为解答题的第2题;概率与统计题加大了能力考查力度,安排在解答题的倒数第2题.又如新课标Ⅰ卷,将解析几何题安排在解答题的第2题,数列知识则结合新情境安排在压轴题的位置.
(3)从命题意图来看,《深化新时代教育评价改革总体方案》对中高考命题提出了明确要求:改变相对固化的试题形式,增强试题开放性,减少死记硬背和机械刷题现象. 也就是说,高考命题必须更灵活,去模式化. 新课标卷根据试卷结构调整后整卷题量减少的客观情况,提高了最后两道压轴题的分值,创新能力考查策略,提升了压轴题的思维量,突出理性思维和科学探究,把考查重点放在学生的思维品质和综合应用能力上,不断完善人才选拔标准和方式方法,服务高校招生和人才培养改革.
试题呈现特点的变化
1. 强化基础性要求,注重学习过程
基础性包括学科内容的基本性和通用性,深化基础性就是加强对基本概念、基本原理、基本思想方法的考查,引导学生重视基础,将所学的知识、思想方法内化为能力和素养[2]. 新课标卷命题遵循教育规律,注重考查学生对基础知识、基本技能、基本思想方法的理解,强调在理解的基础上融会贯通、灵活应用,避免死记硬背,引导中学教学回归课标和课堂,重视概念教学,夯实学生学习基础,把教学重点从解题技巧总结转向学科核心素养培养.
例1 (新课标Ⅰ卷第12题)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F,F,过F作平行于y轴的直线交C于A,B两点. 若FA=13,AB=10,则C的离心率为________.
评析 由双曲线的定义可知,2a=AF-AF=13-5=8. 又由勾股定理可知,2c=FF==12. 所以离心率e==. 应用双曲线的定义和性质求解,可以避免较为复杂的坐标计算,从而有效地减少计算量,节省考试时间.
例2 (新课标Ⅱ卷第8题)设函数f(x)=(x+a)ln(x+b),若f(x)≥0,则a2+b2的最小值为( )
A. B. C. D. 1
评析 此题的函数模型简单、基本,要求学生推断两个参数平方和的最小值. 由f(x)≥0可知,ln(x+b)与(x+a)始终同号. 当ln(x+b)=0时,考虑x+a=0,所以1-b=-a,即b=1+a. 所以a2+b2=a2+(a+1)2=2a++≥,当且仅当a= -,b=时取等号. 通过分析函数的单调性和函数的零点直接得到答案,不需要求导,不需要分类讨论. 用创新设计考查学生真实的数学能力,而非刷题和训练的技巧.
例3 (新课标Ⅰ卷第16题)已知A(0,3)和P3,为椭圆C:+=1(a>b>0)上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为9,求l的方程.
评析 易求得椭圆C:+=1. 因为S=×3×3=,所以S△ABP=2S△AOP. 由椭圆的对称性可设D(0,-3),连接PD,延长PO交椭圆C于点E,连接AE,则E-3,-,从而S△ADP=2S△AOP=9,S△AEP=2S△AOP=9,即当点B在点D和E时,△ABP的面积为9.
因为AP=,所以椭圆C上点B到直线AP的距离为. 所以满足题意的点B最多只有两个(点D和点E). 因为k=,所以直线PD的方程为y=x-3,即3x-2y-6=0. 因为k=,直线PE的方程为y=x,即x-2y=0. 所以直线l的方程为3x-2y-6=0和x-2y=0.
此解法利用图形面积关系,源于对图形特征的“敏感”,平和中有新意,灵活中见潜力. 其他解法诸如设点B的坐标,以AP为底,点B到AP的距离为高表示△ABP的面积后解方程,计算量相对较大.
2. 彰显综合性要求,回归数学本质
在知识交汇点设问,考查知识间的内在联系,体现知识的综合性. 这种命题方式鼓励学生跨领域思考,建立知识点间的联系,建构完整的知识体系和网络结构,形成新的认识和解题思路,达到融会贯通和深度理解知识的目标.
例4 (新课标Ⅰ卷第5题)已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. 2π B. 3π
C. 6π D. 9π
评析 由侧面积相等得2πr·=πr·,解得r=3,故圆锥的体积为V=πr2·=3π. 此题考查学生对高与母线概念的辨析,对圆柱与圆锥的侧面积公式的区分,以及对圆锥的体积公式的应用.
例5 (新课标Ⅱ卷第6题)设函数f(x)=a(x+1)2-1,g(x)=cosx+2ax(a为常数),当x∈(-1,1)时,曲线y=f(x)和y=g(x)恰有一个交点,则a=( )
A. -1 B. C. 1 D. 2
评析 设h(x)=f(x)-g(x),曲线y=f(x)和y=g(x)恰有一个交点等价于函数y=h(x)有唯一零点. 又h(x)=ax2+a-1-cosx为偶函数,所以h(0)=0,解得a=2. 此题综合考查幂函数和余弦函数的性质、函数零点的概念,以及数形结合思想,没有考查烦琐的函数求导计算,要求学生在深入理解知识的同时,实现知识的融会贯通,而非局限于解题技巧.
例6 (新课标Ⅱ卷第19题)已知双曲线C:x2-y2=m(m>0),点P(5,4)在C上,k为常数,0<k<1. 按照如下方式依次构造点P(n=2,3,…):过点P作斜率为k的直线与C的左支交于点Q,令P为Q关于y轴的对称点,记P的坐标为(x,y).
(1)若k=,求x,y;
(2)证明:数列{x-y}是公比为的等比数列;
(3)设S为△PnPn+1Pn+2的面积,证明:对于任意正整数n,S=S.
评析 此题融合解析几何和数列,分层设问,环环相扣. 三个小问利用基本方法可以大幅简化计算过程:第(2)问利用固定斜率直线与双曲线交点性质,可迅速得到结论;第(3)问可以将证明面积相等转化为证明两条直线平行.
(1)因为点P(5,4)在C上,所以m=x2-y2=52-42=9. 所以双曲线C:x2-y2=9. 又Q(-x,y),当k=时,有x-y=9,y-4=(-x-5),解得x=3y=0 或x=-5y=4(舍去). 所以x=3,y=0.
(2)由题意得P(x,y),Q(-x,y),直线PnQn的斜率为k. 设Z=x-y,由x-y=9,x-y=9相减得=1. 又k=,所以y-y=-k(x+x),x-x=-k(y+y).两式相减得Z-Z=k(Z+Z),所以=. 故数列x-y是公比为的等比数列.
(3)要证S=S,即证S=S,只需证PP∥PP.设=q,由(2)可知x-y=qn-1,x+y=9·,所以x=qn-1+9·,y=·-qn-1.PP的斜率k===1-=1-=1-.
PnPn+3的斜率k′===1-=1-=1-.
所以k=k′,故PP∥PP.
3. 注重应用性要求,实现学科育人
试题突出素养导向,紧扣时代发展,设置真实的问题情境,引导学生将知识学习与实践应用相结合,在解决实际问题的过程中发展核心素养. 数学从“解题”到“解决问题”的转变已经成为当前数学教育的一个重要趋势.这种转变不仅有助于学生更好地理解和掌握数学知识,还能培养他们实践能力和创新精神.
例7 (新课标Ⅱ卷第14题)在下图(图3)的4×4方格表中选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则共有________种选法;在所有符合上述要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最大值是________.
评析 每行和每列均恰有一个方格被选中,共有4×3×2×1=24种选法. 要使4个数之和最大,先看十位上的数,其和一定是10+20+30+40=100,再选个位上最大的数,其和为5+3+3+1=12,所以4个数之和的最大值是112.此题考查排列组合,是推理型分割问题,思维量大,体现多思少算,区分度佳.
例8 (新课标Ⅰ卷第14题)甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8. 两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用),则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为________.
评析 表格或树状图是分析排列组合问题常用的工具. 问题等价于从图4①中的16个方格中任取4个,4个方格既不同行也不同列,求“1”的个数大于等于2的概率. 为了表述方便,现重新编号(如图4②所示).
①3个“1”的情况:C-B-A,1种.
②2个“1”的情况:C-B-A,1种;C-A-B/B,2种;C-A-B,1种;A-B-C/C,2种;A-B-C/C,2种;A-B-C/C,2种;A-B-C,1种.
合计共12种情况,所以甲的总得分不小于2的概率为P==.
本题考查学生的理性思维和探究能力,套路和模板失效,死记硬背不再适应高考新要求.
4. 突出创新性要求,助力人才选拔
试题强调创新,设计新颖情境和设问方式,加强基本能力考查,提升解答题思维量,强调理性思维和数学探究,考查学生运用数学思维和数学方法发现问题、分析问题和解决问题的能力,要求学生融合知识、经验、方法,并迁移转化运用,为全面发展奠定基础.