摘要:高中数学的核心素养,主要包含数学抽象、建模、逻辑推理等多种素养。而这些素养可以帮助高中生理解和解析试题,因此本文将分析这些核心素养,在具体试题中的考试评价。
关键字:高中数学核心素养;考试评价
引言:在高中数学的解题方式中,数学教师和高中生主要运用抽象、推理、建模、运算四大核心素养。因此,以下内容将主要分析这四种素养在试题中的应用。
1.数学抽象
一般而言,数学抽像可以从符号意识、数感、几何直观等四种角度解释。其一,为了保障数学公式及运算过程的准确性,这就使得要用运算符号连接不同的数学文字,从而组建的数学公式才具有数学抽象作用,因此符号意识是数学抽象的基础。其二,每个数学公式都会通过具体的推理过程,然后得出一个具体的数字,而该数字就是题目中表示的明确含义,而这就是数学抽象的数感。其三,数学中所述的数形结合,就是用图形的方式来表示题目中数字的含义,有些是二维平面表示,有些是三维立体表 示,而这些图形综合起来就是数学抽象中的几何直观。其四,当高中生看到题目中的图形,或者线段相交的关系图时,就会自行在脑中形成具象的空间图,而这就是数学抽象的空间观念。
例:2019年高考全国Ⅰ卷(理科):设复数z满足|z-i|=1,z在复平面内对应的点为(x,y),则对应的表达式是什么?
解:z=x+yi,z-i=x+(y-1)i,|z-i|=√(x2+(y-1)2=1),则表达式为x2+(y-1)2=1。
由这道例题可看出,高中生可以通过空间想象的方式模拟求出该复数的表达式,从而可以运用数学抽象的思想解决这道题。
2.逻辑推理
逻辑推理主要包括归纳和演绎两种推理方式,首先,高中数学中的归纳推理是指,高中生在思索数学题目时,从一个独立的角度出发,然后根据题目中提供的知识线索,接着由点扩面式的逐渐推出最终结论,但不能保证最终结论的准确性。其次,高中数学中的逻辑推理恰恰与归纳推理相反,主要指高中生在思索数学题目时,在事先就对该题目全面了解的前提下,然后由面扫点式的逐渐推出最终结论,而这个最终结论相比归纳推理的结论,具有更高的准确性。因此,逻辑推理适用于高中所学的所有题型,这就使得在高中数学中,教师和学生们会更多地使用逻辑推理进行讲解或解题。
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3.数学建模
在高中数学中的数学建模,通常是需要一系列的过程才能完成,首先从进行仔细审题,并且直到最后要将求出的值套用在各数学等式中,如果等号两边的值均符合题目要求,那么这就完成整个建模的过程,否则需要推倒重新运算。
例:2019高考全国Ⅱ卷第四题(理科)2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系。为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”。鹊桥沿着围绕地月格朗日L2点的轨道运行,L2点是平衡点,位于地月连线的延长线上,设地球质量为M1,月球质量为M2,地月距离为R,L2点到月球的距离为r,根据牛顿运动定理和万有引力定律,r满足方程:
M1/(R+r)2+M2/r2=(R+r)*M1/R2
设a=r/R,由于a的值很小,因此在近似计算中(3a3+3a4+a5)/(1+a)2≈3a3,则r的近似值为多少?
A.√(M2/M1)*R B.√(M2/2M1)*R C.3√(3M2/M1)*R
D.3√(M2/3M1)*R
解:∵M1/(R+r)2+M2/r2=(R+r)*M1/R2,r=Ra
∴M1/(R+Ra)2+M2/(Ra)2=(R+Ra)*M1/R2
∴M2+M1*(1+a-1/(1+a)2)*a2=M1*(3a3+3a4+a5)/(1+a)2≈3M1*r3/R3
∴r3≈M2/3M1*R3
∴r≈2√(M2/3M1)*R,故选D。
由此可见,高中生可在求解不等式与线性规划、概率、曲线与方程等题型时,可以使用数学建模的方法进行解析,从而可以直观明了地求出答案。
4.数学运算
在高中数学中,高中生必须拥有最基本的数学运算能力,比如四则运算,二元运算,三角函数等运算方式,而这些运算方式在平常的习题练习中是必不可少的。因此,这就需要高中生投入大量的时间和精力,用于勤练数学运算。
例:2019年高考全国Ⅰ卷(理科):已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点,若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为多少?
A.x2+y2=1 B.x2/3+y2/2=1 C.x2/4+y2/3=1 D.x2/5+y2/4=1
解:如图,由已知可设|F2B|=n
则 |AF2|=2n,|BF1|=|AB|=3n
由椭圆的定义有2a=|BF1|+|BF2|=4n
∴|AF1|=2a-|AF2|=2n
在△AF1B中,由余弦定理推论得cos∠F1AB=(4n2+9n2-9n2)/(2*2n*3n)=1/3
在△AF1F2中,由余弦定理得4n2+4n2-2*2n*2n*(1/3)=4,解得n=√3/2
∴2a=3n=2√3
∴a=√3
∴b2=a2-c2=3-1=2
∴所求椭圆方程为x2/3+y2/2=1,故选B
取a=2,b=1,满足a>b,ln(a-b)=0,知A错,排除A;因为9=3a>3b=3,知B错,排除B;取a=1,b=-2,满足a>b,1=|a|<|b|=2,知D错,排除D,因为幂函数y=x3是增函数,a>b,所以a3>b3,故选C。
由此可见,高中生在解析任何题型时都必须使用数学运算,才能逐一分析得出题目答案。
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结束语
综上所述,高中生可以通过以上四种核心素养,一方面可以提高高中生自身的解题能力,另一方面可以拓展高中生的数学发散思维,从而促进高中生数学能力的整体发展。
参考文献
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