□山東省淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué) 高娜
數(shù)學(xué)抽象一般是指對(duì)題目中出現(xiàn)的數(shù)量關(guān)系與空間形式進(jìn)行抽象變形,進(jìn)而得出與題設(shè)研究對(duì)象特點(diǎn)相關(guān)的具體內(nèi)容。數(shù)學(xué)抽象類命題一般考查學(xué)生對(duì)數(shù)量與數(shù)量關(guān)系、圖形與圖形關(guān)系以及抽象的、新穎的數(shù)學(xué)概念與概念之間關(guān)系的理解,具有非常強(qiáng)的歸納總結(jié)特點(diǎn),是一種從一般到抽象,再?gòu)某橄蟮揭话愕睦碚摽疾槊}形式。從命題趨勢(shì)的角度分析,此類數(shù)學(xué)題型是培養(yǎng)高中生理性思維的重點(diǎn)題型,其變化形式也較為多樣,對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、聯(lián)系基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)能力的考查也較為嚴(yán)格,是高考熱門命題題型,現(xiàn)舉例如下:
例題1(2019?全國(guó)卷Ⅰ)古希臘時(shí)期,人們認(rèn)為最美人體的頭頂至肚臍的長(zhǎng)度與肚臍至足底的長(zhǎng)度之比是稱為黃金分割比例),著名的“斷臂維納斯”便是如此.此外,最美人體的頭頂至咽喉的長(zhǎng)度與咽喉至肚臍的長(zhǎng)度之比也是若某人滿足上述兩個(gè)黃金分割比例,且腿長(zhǎng)為105 cm,頭頂至脖子下端的長(zhǎng)度為26 cm,則其身高可能是( )。
A.165 cm B.175 cm C.185 cm D.190 cm
例題分析:本題基于學(xué)生對(duì)人體特征的一般認(rèn)知,即頭頂至咽喉的長(zhǎng)度在人體這種“圖形結(jié)構(gòu)”中應(yīng)小于頭頂至脖子下端的長(zhǎng)度,因此,從數(shù)學(xué)常識(shí)角度分析,咽喉至肚臍的長(zhǎng)度應(yīng)小于42 cm,再經(jīng)過(guò)仔細(xì)的計(jì)算,可知此人身高為178 cm。學(xué)生利用同樣的方法,可得到最終正確的答案為B選項(xiàng)。從題設(shè)條件和解題思維的角度分析,不難看出,此類題目包含了數(shù)學(xué)抽象理論,是一種由人體結(jié)構(gòu)向具體數(shù)量關(guān)系的抽象,雖然題目難度并不大,但這種題型是新高考形勢(shì)下的一種較為新穎的命題方式。
邏輯推理題目的難度其實(shí)比較高,一般包括從特殊到一般的推理形式,類如數(shù)學(xué)歸納、類比探究等,也包括從一般到特殊的推理形式,類如演繹推理等。此類題目的難點(diǎn)在于,學(xué)生無(wú)法很有效地掌握題設(shè)的推理形式,進(jìn)而在考場(chǎng)中無(wú)法很快地發(fā)現(xiàn)題目的關(guān)鍵問(wèn)題,也就無(wú)法針對(duì)此類問(wèn)題開展正確的探索和論證以及求解工作,現(xiàn)舉例如下:
例題2 甲和乙同時(shí)參與一種數(shù)字游戲,游戲的具體規(guī)則為:已知五張紙牌正面分別寫有1-12n(n∈N*,1≤n≤5)五個(gè)數(shù)字中的一個(gè)(不重復(fù)寫),現(xiàn)甲、乙兩人分別從這五張紙牌中獨(dú)立、不相互影響地隨機(jī)抽取一張,然后依據(jù)自己拿到的具體數(shù)字,推測(cè)雙方數(shù)字的大小關(guān)系。
具體推測(cè)過(guò)程如下:甲看到自己手中的數(shù)字后,對(duì)乙說(shuō):我現(xiàn)在依舊無(wú)法確定我的數(shù)字比你大;乙在聽了甲的描述后,對(duì)甲說(shuō):我現(xiàn)在也無(wú)法確定我的數(shù)字比你大。假設(shè)甲、乙兩人都沒(méi)有撒謊,則乙手中的數(shù)是什么?
例題分析:首先,學(xué)生在解答此類題目時(shí),應(yīng)明確題目中關(guān)鍵條件1-12n(n∈N*,1≤n≤5)的具體含義。這個(gè)公式其實(shí)是計(jì)算卡片上數(shù)字的具體方法,學(xué)生應(yīng)該使用此公式直接計(jì)算卡片上的數(shù)字,進(jìn)而得到這五個(gè)數(shù)字;其次,學(xué)生應(yīng)著重注意甲乙兩人描述的具體內(nèi)容,通過(guò)分析甲,學(xué)生應(yīng)推理出甲看到的數(shù)字應(yīng)該為中的某一個(gè),通過(guò)分析乙,學(xué)生應(yīng)推理出乙看到的數(shù)字不可能是因此,最終的答案應(yīng)該為從這個(gè)試題的分析過(guò)程中可以看出,學(xué)生若想快速解決此類問(wèn)題,必須快速提煉出題目中的提示性信息,并從具體的對(duì)話情境中推理可用于解題的數(shù)量關(guān)系。這種形式的題型在近些年高考中出現(xiàn)的頻率越來(lái)越高,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)提高對(duì)此類題型的重視程度。
借助具體的數(shù)學(xué)習(xí)題,滲透我國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化是近幾年高考命題的新趨勢(shì)。從數(shù)學(xué)文化出現(xiàn)的題型數(shù)量角度分析,包含數(shù)學(xué)文化的題目在2015年到2019年間共出現(xiàn)了11次,并且其中大部分題型涉及的數(shù)學(xué)文化均為我國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化。雖然國(guó)外的數(shù)學(xué)文化也有所涉及,但數(shù)量不多,現(xiàn)舉例如下:
例題3 我國(guó)明朝數(shù)學(xué)家程大位著的《算法統(tǒng)宗》里有一道聞名世界的題目:“一百饅頭一百僧,大僧三個(gè)更無(wú)爭(zhēng),小僧三人分一個(gè),大小和尚各幾丁?”如圖所示的程序框圖反映了對(duì)此題的一個(gè)求解算法,則輸出的n的值為( )。
A.20 B.25
C.30 D.35
例題分析:此題目中包含我國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化中的代表作《算法統(tǒng)宗》。學(xué)生在解答此類題目時(shí),雖然限于考場(chǎng)上緊張的作答時(shí)間,很多學(xué)生并不會(huì)在意此類數(shù)學(xué)文化,而是依據(jù)題目提供的程序框圖直接解答。但從出題人的角度分析,出題人希望通過(guò)編寫這樣的題目,為學(xué)生介紹我國(guó)古代勞動(dòng)人民偉大優(yōu)秀的數(shù)學(xué)智慧,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感,這也是使數(shù)學(xué)試卷具有“溫度”、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效方法,因此,借助傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化出題也是現(xiàn)階段的高考數(shù)學(xué)命題新趨勢(shì)。
時(shí)代數(shù)學(xué)文化題目的題目?jī)?nèi)容往往較為新穎,甚至?xí)?dāng)下比較熱門的大數(shù)據(jù)技術(shù)、軟件工程設(shè)計(jì)技術(shù)等。此類題目的內(nèi)容就有較強(qiáng)的時(shí)代特點(diǎn),相應(yīng)的數(shù)學(xué)情境也可能與某些熱門事件相關(guān)。總之,此類題目的題材比較廣泛,出題形式非常靈活,可包含數(shù)列、三角函數(shù)、立體幾何以及邏輯推理等多模塊內(nèi)容,現(xiàn)舉例如下:
例題4(2017?全國(guó)卷Ⅰ)幾位大學(xué)生響應(yīng)國(guó)家的創(chuàng)業(yè)號(hào)召,開發(fā)了一款應(yīng)用軟件。為激發(fā)大家學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,他們推出了“解數(shù)學(xué)題獲取軟件激活碼”的活動(dòng)。這款軟件的激活碼為下面數(shù)學(xué)問(wèn)題的答案:已知數(shù)列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,……其中第一項(xiàng)是20,接下來(lái)的兩項(xiàng)是20,21,再接下來(lái)的三項(xiàng)是20,21,22,依此類推.求滿足如下條件的最小整數(shù)N:N>100且該數(shù)列的前N項(xiàng)和為2的整數(shù)冪.那么該款軟件的激活碼是( )。
A.440 B.330 C.220 D.110
例題分析:此題目具有一定的難度,并且題目?jī)?nèi)容背景緊跟新時(shí)代新文化。學(xué)生在解答此類題目時(shí),需從題目中提取有效信息,確定題目?jī)?nèi)容與數(shù)列內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性。除此之外,此題目還具有一定的歸納推理和演繹推理的意味。從這個(gè)角度分析,不難看出,雖然揉進(jìn)了數(shù)學(xué)文化的題目難度普遍不高,但由于題目?jī)?nèi)容較為靈活,其與高中數(shù)學(xué)各知識(shí)模塊的適應(yīng)性較好,這也是促使此類數(shù)學(xué)文化題型成為近幾年熱門題型的主要原因之一。
綜上所述,本文通過(guò)分析具體的例題,展示了高考數(shù)學(xué)命題的新趨勢(shì),歸納總結(jié)了強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng),凸顯數(shù)學(xué)本質(zhì)以及融入數(shù)學(xué)文化,體現(xiàn)立德樹人兩方面的具體內(nèi)容,希望廣大高中數(shù)學(xué)教師可以本文為參考,積極、主動(dòng)地分析近幾年的高考真題,以分析數(shù)學(xué)真題作為明確高考數(shù)學(xué)命題趨勢(shì)的“不二法則”,在聚焦數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的同時(shí),切實(shí)做好新高考的教學(xué)準(zhǔn)備工作。