●陳堯明 (上虞區(qū)教體局教研室 浙江紹興 312300)
2013年高考早已塵埃落定,盤點和研究這些高考試題,無不折射出命題者的智慧和他們的匠心獨具.這些試題既蘊含著諸多的數(shù)學思想、方法及數(shù)學的本質(zhì),同時又傳遞和引領著今后一段時期的數(shù)學教育理念和教學的改革方向.本文以2013年浙江省數(shù)學高考理科選擇(填空)題為基本題,分析其命題意圖.
選擇題第 1,2,3,4,5,11,12 題都是課本“影子題”,即每個題目都可在課本中找到類似題,其難度相當于課本練習題或簡單習題.只要基礎知識扎實,前3 個題目可“一望即知”,而第 4,5,6,13,14題都在平時的練習、檢測或課本的每章復習題中出現(xiàn)過類似的題目.只要認真復習教材,讀完題目基本上就能確定解決方案.
2013年選擇(填空)題不少試題都呈現(xiàn)出對數(shù)學本質(zhì)的考查.

A.∠ABC=90° B.∠BAC=90°
C.AB=AC D.AC=BC
(2013年浙江省數(shù)學高考理科試題)
分析解決本題的方法頗多,可以用投影法、坐標法或基向量法,也可采用淘汰法,雖然淘汰法是求解單一選擇題的有力利器,特別是當所選題目有較高難度時,更能體現(xiàn)出它的獨到之處,但淘汰法需要對每一個選項進行驗證而耗時,很不經(jīng)濟.

圖1
學生最直接的思考方法是建立坐標系,利用坐標將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,進而借助函數(shù)的恒成立問題演繹出三角形的形狀,這是一種單線型的思路.在思維難度高一層的是利用投影概念或基向量法,這2種方法都是基于對投影和基向量這2個數(shù)學概念上的本質(zhì)理解.
如果將問題轉(zhuǎn)化為極化恒等式如(a+b)2+(a-b)2=2a2+2b2,也就是我們平時常說的平行四邊形的性質(zhì):平行四邊形對角線的平方和等于4條邊的平方和,則問題會簡潔很多.

取BC中點 N,AB中點 M,聯(lián)結 PC,PN,MC,P0B(如圖1),由極化恒等式可知

由點 P的任意性知,P0N⊥AB,即CM⊥AB,從而AC=BC.故選 D.
對創(chuàng)新意識的考查是對高層次理性思維的考查,要創(chuàng)設新穎的問題情境,構造有一定深度和廣度的數(shù)學問題,注重問題的多樣性,體現(xiàn)思維的發(fā)散性.可以說,利用極化恒等式是解決此題思維的再高層次,因為極化恒等式它剔除了問題的“浮土層”,突出了問題的數(shù)學本質(zhì),這顯然也是本題的立意所在.
例2 已知 e為自然對數(shù)的底數(shù),設函數(shù)f(x)=(ex-1)(x-1)k(k=1,2),則 ( )
A.當k=1時,f(x)在x=1處取到極小值
B.當k=1時,f(x)在x=1處取到極大值
C.當k=2時,f(x)在x=1處取到極小值
D.當k=2時,f(x)在x=1處取到極大值
(2013年浙江省數(shù)學高考理科試題)
分析本題考查導數(shù)公式、導數(shù)的四則運算法則和極值的判定方法.我們知道,當k=1時,函數(shù)f(x)圖像“穿過”點(1,0),對應方程 f(x)=0來說,存在一個解x=1;當k=2時,函數(shù)f(x)的圖像“相切”x軸于點(1,0),對應方程f(x)=0來說,存在2個相同的解x1=x2=1.盡管圖像都經(jīng)過點(1,0),但蘊藏的數(shù)學“風景”不同,具有本質(zhì)上的差異.因此,基于導數(shù)本質(zhì)上的理解,選項A,B肯定是錯誤的,考察函數(shù)f(x)=(ex-1)(x-1)2,當x>1且趨于 +∞時,f(x)也趨于 +∞,不難知道f(x)在x=1處取到極小值.故選C.
“少考一點算,多考一點想”,從數(shù)學的本質(zhì)立意,是2013年數(shù)學試題命題的一個亮點.
作為高等院校的招生考試,毋容置疑應優(yōu)先考慮選拔性的要求,但也應顧及一般性的要求.如何框定兩者的平衡點,試題傳統(tǒng)與創(chuàng)新是很好的技術點.為了控制整個選擇(填空)題組的難度,試題的設置就要兼顧傳統(tǒng)與創(chuàng)新這2個方面.如果試題偏重于傳統(tǒng)題,則選拔性差;反之,如果創(chuàng)新題太多,不易發(fā)揮正常水平.2013年選擇(填空)題的17個試題中,傳統(tǒng)與創(chuàng)新比例恰當,除了第 7,8,10,16,17題外,其余均為傳統(tǒng)題.這也成功實現(xiàn)了基本題的命題功能.下面以第16題為例作一詮釋:
例3 在△ABC中,∠C=90°,M是BC的中點.若sin∠BAM=,則 sin∠BAC= ______.
(2013年浙江省數(shù)學高考理科試題)
分析2013年數(shù)學高考首次將解斜三角形設置在填空題中,但作為三角大題的“接班”題,既不能像大題那樣“厚重”,又不失具有一定的區(qū)分度,設置一個動態(tài)的三角是情理之中,恰到好處.
不妨設 AC=1,BC=2x(見圖2),則

圖2

由余弦定理得

記憶能力和觀察能力是數(shù)學能力的先導,對概念、公式、性質(zhì)、定理的記憶是必備的,可以說每個題目都蘊含著對記憶力和觀察力的考查.第13題是典型的三視圖,通過觀察學生實現(xiàn)三維空間圖形在大腦上的定格,明確該空間圖形是怎樣的幾何體,才能準確無誤地計算出幾何體的體積.
空間想象能力、抽象概括能力、推理論證能力、運算求解能力是《考試說明》中已明確的四大基本能力.2013年的選擇(填空)題組的設計,充分考慮了四大基本能力的考查,有些試題還同時考查了幾種能力.如重點突出推理論證能力的有第7,8,10,17題,考查運算求解能力的有第 6,9,11,13,15題,考查空間想象能力的有第12題,而第7,14,16,17題又綜合考查了運用數(shù)學知識和方法分析問題和解決問題的能力.
例4 將6個字母 A,B,C,D,E,F(xiàn)排成一排,且A,B均在 C的同側,則不同的排法數(shù)共有______種(用數(shù)字作答).
(2013年浙江省數(shù)學高考理科試題)
分析此題考查了除空間想象能力之外的其他三大能力.按字母C的位置分類討論:
對數(shù)學基礎知識的考查,既要全面又要突出重點,對于支撐學科知識體系的重點內(nèi)容,要占較大的比例,構成數(shù)學試卷的主體.顯而易見,高考試題的設計離不開試題對教材知識的覆蓋面,選擇(填空)題共17題,分值達78分,因而對解題速度提出了較高的要求.考生在解題時必須牢記解題的相關知識與方法,具備靈活、敏捷的解題思維,不僅要會解、解對,同時也要解得快.不同的解法,表現(xiàn)出解題速度的巨大差異.比如例4還可以這樣解:6個字母 A,B,C,D,E,F(xiàn) 全排有種排法,而對于字母A,B,C 來說,“A,B 均在 C 的同側”占了 A,B,C全排列的,因此不同的排法數(shù)共有=480種.
又如例3,也可利用中點分三角形等面積,即由 S△ABM=S△ACM得

例5 設 e1,e2為單位向量,非零向量 b=xe1+ye2,x,y∈R.若 e1,e2的夾角為,則的最大值等于______.
(2013年浙江省數(shù)學高考理科試題)
分析 此題解法很多,一般用向量的代數(shù)法.根據(jù)題意,得

從上述過程不難看出,分子、分母同除以x的代數(shù)變形,對考生來說技術要求有點高,而且還應考慮到等號取到的條件是否具備.事后從學生的反饋看,學生在基本題的解答中,此題的耗時還是不少的.


圖3 圖4
[1] 中華人民共和國教育部制訂.普通高中數(shù)學課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2] 浙江省教育考試院.浙江省普通高考考試說明[M].杭州:浙江攝影出版社,2013.