刘蒋巍:2021高三八省联考数学导向性分析及数学关键能力培养
一.高三八省联考数学卷的导向性分析
1.选材源于生活,试题呈现方式新颖,考察数学阅读理解能力
试题选取社会生活、个人日常情境、科学研究等题材的材料,提出具有挑战性的问题,包括学科的理论问题和与生产、生活实际结合的问题。以文字、图形、图表、表格、模型等多种方式呈现各类信息,通过试题设问,考查运用归纳、演绎、比较、概括等方法辩证地讨论问题的各个影响因素,探寻问题的思路并解决问题的能力。如:2021.01高三八省联考数学卷解答题第20题、填空题第16题。
导向性分析:本题用数学模型“曲率”刻画空间的弯曲性,是对《“曲率”在弯曲空间的运用——以北京大兴国际机场为例》研究中涉及的基础性知识的考察。试题呈现方式新颖,考察数学阅读理解能力。题设条件给了“用曲率刻画空间弯曲性”的详细规定。并给出了具体例子,辅助学生理解“总曲率”的概念。
数学科考查的阅读理解能力需要做到“三个理解”:
①理解用汉字描述的数学定义、定理,需要学生有数学的知识、数学的背景做基础和依托,理解其中的数学含义。
②对符号语言的理解。数学思维以数和形为思维对象,以数学语言和符号为载体,以认识和发现数学规律为目的。所以抽象的符号语言是数学的重要特征,更是思维操作的便捷材料。对符号的理解、掌握是数学解题的关键。
③对图形语言的理解。图形语言也是数学语言的一种形式,数学中的图形语言具有抽象、简洁的特点,着重展示图形中各元素之间的相对位置关系和数量关系.题目中的图形语言一方面是在题目中直接给出,需要考生读图、识图,另一方面就是把用语言文字描述的图形想象出来,并描绘出来,这就是有图考图和无图考图.无论是有图考图还是无图考图,都需要对图形进行加工、整理,进一步抽象其中包含的解题的关键信息,为以后对图形的加工奠定基础。如:2021.01高三八省联考数学卷填空题第13题为“无图考图”。
2.创新试题设计,通过试题设问,增强试题的延伸性和发展性
创新试题设计,通过试题设问,有效地引导学生形成以积极、发展的眼光来思考和看待问题的态度。在试题的设问中,使试题的立意得到体现,培养学生积极、主动、进取的态度。试题要通过设问,引导学生能动、有效地解决问题。譬如:2021.01高三八省联考数学卷解答题第17题、第22题。
导向性分析:本题通过设问,第(1)问欲证数列的特征,有效地引导学生以积极、发展的眼光来思考和看待问题,为学生第(2)问新数列的构造作铺垫。
3.整理信息,归纳、猜想与验证结论,考察批判性思维能力
对大量、无序的信息进行筛选、分类、归纳并形成新的意义的过程中所需要的多种能力,这是创新性解决问题的重要能力。面对各种问题情境,运用已有知识经验进行审慎思考、分析推理、评价重构等的多种能力,这是学生解决问题的重要能力。在数学学科发现和提出问题,通过部分已知信息对结论进行猜测,通过逻辑推理验证猜想的探究过程就是批判性思维的具体体现。譬如:2021.01高三八省联考数学卷选择题第8题。
二.数学关键能力及其培养措施
高考命题已经从能力立意转变为价值引领,素养导向,能力为重,知识为基。要有效实现这样的转变,落实数学关键能力尤为重要。数学关键能力包括:阅读理解能力、信息整理能力、批判性思维能力、语言表达能力。
1.阅读理解能力
数学阅读理解能力有三个关键:(1)理解用汉字描述的数学定义、定理,需要学生有数学的知识、数学的背景做基础和依托,理解其中的数学含义。(2)对符号语言的理解。(3)对图形语言的理解。
我们可以通过“新定义阅读题”去训练学生的数学阅读理解能力。如案例7的新定义阅读题的命制,就渗透了对“数学背景的理解”(线与圆、球与面)、“符号语言”(距离公式、球方程)、“图形语言”(这里属于“无图考图”)理解的考察。
2.信息整理能力
信息整理能力是指在对大量的信息进行筛选、分类、归纳并形成新的意义的过程中所需要的多种能力,这是创新性解决问题的重要能力。
在命题推广中,培养发散思维与归纳总结能力。譬如:案例8的定点问题。一线教师在教学中,可以引导学生思考:该问题的背景,由“圆”改为“椭圆”,是否具有相似的性质?为什么?可以证明吗?
思考:该问题的背景,由“圆”改为“椭圆”,是否具有相似的性质?为什么?可以证明吗?
3.批判性思维能力
面对各种问题情境,运用已有知识经验进行审慎思考、分析推理、评价重构等的多种能力,这是学生解决问题的重要能力。在数学学科发现和提出问题,通过部分已知信息对结论进行猜测,通过逻辑推理验证猜想的探究过程就是批判性思维的具体体现。
我们可以通过数学建模去提升“批判性思维能力”。譬如:案例9的“收尾速度”模型,需要先从数据中归纳猜想出数学模型,并验证该模型。最终,运用该模型解决问题,体现了“批判性思维”。
分析:关于编号4的小球半径的求解,需要从数据中归纳猜想出数学模型。
4.语言表达能力
刘蒋巍着作《命题转换的9种方法在教学中的运用》(2020年9月,江西科学技术出版社)中的“语言互译”,可以锻炼学生“语言表达能力”以及“文字语言、符号语言与图形语言之间的转换能力”。
数学语言包括:文字语言、符号语言、图像语言。数学上的“语言互译”就是指文字语言、符号语言和图像语言之间的转换。
譬如:案例10为“符号语言间的转换”、案例11为“符号语言转换成图像语言”、案例12为“文字语言间的转换”。
三.用数学的眼光看待生活,生活处处有数学
我们通过观察、推理,抓住主要因素,抽离出问题本质,简化变量间关系,暂不考虑次要因素的建模的思维过程,就是模型思想。我们应该学会模型思想,用数学的眼光看待生活,生活处处有数学。
譬如:雪碧易拉罐的底面圆直径与高之比为多少?为什么王老吉、可口可乐易拉罐也是这个比例?这里涉及什么问题?用什么方法证明你的猜想?最后,请您谈一谈数学方面的感触吧。
高考题只要出得“新颖”一些,就有学生觉得难。
为什么?
缺少核心素养,
缺少关键能力,
缺少数学的眼光。
愿同学们“培养数学素养”、“锻炼关键能力”,拥有“数学的眼光”!
高考风格变换,愿你能从容应对!
作者简介:刘蒋巍,CNKI大成编客推荐主编,《课程教育研究》特约编委,学思堂教育研究院教研员。擅长变式教学,着有《命题转换的9种方法在教学中的运用》、《中学学科学法指导》、《教学之道28篇》、《中考数学解题策略》、《江苏高考数学复习指南》等书籍20余本。擅长命题研究,在《高等数学研究》、《中学数学教学参考》等杂志发表论文30余篇。其中《如何评价升学考试数学试卷的命制》为《中学课程辅导(教师通讯)》封面文章,《一道高中数学联赛模拟题的命制与解析》刊登在核心期刊《中学数学教学参考》(上旬,2020年第7期),《一道考研数学题的命题研究》、《一道考研数学题的源与流》等多篇命题研究论文刊登在《高等数学研究》杂志。拥有《学生成绩改善问题及干预措施》、《LSMF教学法、EBASV教学法与渐进式提问》等版权课程。
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