重视数学思想指导提高高考备考效率——从数学思想方法视角分析2013年高考数学福建理科卷

  • 投稿二月
  • 更新时间2015-10-09
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编者按

为进一步深化素质教育,改革高考应试弊端,我国拟出台多项高考新政,为此,考生在全面提升自身素质的同时,还应深谙高考精神,做好备考工作。自上一年高考结束始,至下一年高考止,为最重要的备考时段,在此阶段,将对学生的身体、心理素质,学科思想把握能力,考纲领悟能力及答题技巧进行综合考量,同时,教师要对历年试题进行深入反思,在对当年高考命题进行充分预测的基础上,引领学生进行有重点的针对性复习。

所以,考生应不断增强自己的身体素质,完善自身的心理品格,在教师引导下,实现自身对高考学科的透彻认识,从而在高考考场上能做到成竹在胸,最终完胜高考。当然,高考是对师生的双向测试,教师也只有准确把脉学科高考走向,不断提升命题的有效性,才能在日常的教育教学活动中,使授课更有针对性。

在2014年元月,本期特设专题,从试卷反思、教师命题及学生能力培养探究高考备考策略,意图为高考师生提供借鉴,在6月交一份满意的答卷。

◇福建省石狮市第八中学 钟承华

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)03-0005-03

孔子“登泰山而小天下”,在数学学习过程中,数学好比“天下”,而数学思想方法是“泰山”,数学思想方法引领数学知识、数学方法。近年来,在课改的深入发展中,高考数学试题对数学思想方法的考查越来越重视,目的在于考查学生依托主干知识、创设情境,重点考查学生运用数学思想方法解题的意识。高中数学思想方法包括函数与方程思想、分类与整合思想、数形结合思想、化归与转化思想、特殊与一般思想、有限与无限思想和必然与或然思想。下面结合2013年高考数学福建理科卷对其数学思想方法的考查试作分析。

一、2013年高考数学福建理科卷对数学思想方法考查的分析

1.函数与方程思想。函数思想体现的是变量运动的观点,用来研究数量关系;方程思想:体现变量之间的等量关系。因为函数问题与方程问题是相通的,因此我们往往通过函数与方程的思想来处理变量之间的关系。高考对学生素养考查有以下三个层面:一是知识层面,学生能将函数方程思想看做知识;二是能力层面:学生能运用函数方程思想相关能力解题;三是素质层面:学生能在情境中,通过函数与方程思想解决问题。

表1说明,全卷21道题中,有一半以上题考查函数与方程思想,第8、10、15、17、20题重点考查函数与方程思想。

例1(2013年福建理10):设S.T是R的两个非空子集,如果存在一个从 S到T 的函数y=f(x)满足:①T={f(x)|x∈S};②对任意x1,x2∈S,当x1<x2时,恒有f(x1)<f(x2),那么称这两个集合“保序同构”,以下集合对不是“保序同构”的是( )

A. A=N*,B=N;

B. A={x|-1≤x≤3},B={x|x=-8,或0<x≤10}

C. A={x|0<x<1},B=R; D. A=Z;B=Q

评析:立足于函数的三要素:定义域,值域,对应法则。同时考查函数的单调性,利用函数思想构造函数。

选项A:构造函数f(x)=x-1;

2.数形结合思想。数形结合思想:体现以“形”辅“数”,以“数”解“形”,“数”与“形”的转化。通过数与形的转化,达到把复杂问题简单化,抽象问题具体化,“以形辅数”,通过图形的直观解决问题。“以数解形”,通过数量关系,刻画图形的位置和性质。

经统计,全卷有12道题考查数形结合思想。“以形辅数”充分发挥图形的直观作用,“以数解形”运用严密的逻辑推理,得到精确的数量关系。

例2(2013年福建理8):设函数f(x)的定义域为 R,x0,(x0≠0)是f(x)的极大值点,以下结论一定正确的

是( )。

评析:观察x0与-x0的对称关系,f(x)与f(-x)的图像 关于y轴对称;

f(x)与-f(x)的图像关于x轴对称;f(x)与-f(-x)的图像关于原点对称;

因此,由x0是f(x)的极大值点可知:A 错;

-x0是f(-x)的极大值点,B 错;

x0是-f(x)的极小值点;-x0与-f(x)无确定关系,C 错;

-x0是-f(-x)的极小值点; 故D 正确

本题对数形结合思想考查有相当的深度与广度,对于抽象函数,利用图像的对称性,起到直观的作用,使问题的处理一目了然,充分体现了运用数形结合思想解题的效果。

3.转化与划归的思想。“数学处处要转化”,化归与转化体现在:化难为易,化生为熟,化繁为简,化抽象为具体,从而解决问题。包含正与反的转化,一般与特殊的转化,空间与平面的转化,繁与简的转化,数与形的转化。有句俗话说得好:解题不可怕,只要会转化。

表3说明全卷中的每一道试题都离不开化归与转化,名副其实的数学处处是转化。

例3(2013年福建理18):在正方形OABC中,O为坐标原点,点A坐标为(10,0)。点C的坐标为(0,10),分别将线段OA和OB十等分,分点分别记为A1,A2…,A9和B1,B2…,B9,连结OBi;过Ai做x轴的垂线与OBi交于点Pi(i∈N*,1≤i≤9);

(1)求证:Pi(i∈N*,1≤i≤9)都在同一条抛物线上,并求该抛物线E的方程。

(2)过点C作直线l与抛物线E交于不同的两点M,N,若△OCM与△OCN的面积比为4:1,求直线l的方程。

评析:这道解析几何题体现了“形”的问题转化为“数”的问题,“点”转化为坐标,“直线”转化为方程,曲线转化为方程,“点在曲线上”转化为“点的坐标满足曲线方程”,第(2)问,把△OCM与△OCN的面积之比为4:1转化为M(x1,y1),N(x2,y2)的横坐标之间的关系:|x1|=4|x2|。

本道题充分体现了化归与转化思想,也涉及到数形结合思想、函数与方程思想,充分体现了运用数学思想方法解题的素养。

4.分类与整合思想。分类与整合思想,体现“合—分—合”的解题策略。在总区域内,划分若干个区域,由大化小,由整体化为部分,由一般化为特殊,而后整合在一起。分类与整合思想的要求:第一是要明确分类的缘由,为什么要分类;第二要掌握分类的原则,有明确的分类标准,分类对象,不重不漏;第三,实现有效整合。

例4 (2013年福建理20):已知函数的周期为π。图像的一个对称中心为,将函数f(x)图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,(纵坐标不改变)。再将所有图像向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图像。

(1)求函数f(x)与g(x)的解析式;

(2)是否存在,使得f(x0),g(x0),f(x0)

g(x0)按照某种顺序成等差数列若存在,请确定x0的个数;若不存在,请说明理由。

(3)求实数a与正整数n,使得F(x)=f(x)+ag(x)在 (0,π)内恰有2013个零点。

评析:(1),(2)解略。

在(3)中,体现了函数与方程思想,化归与转化思想,数形结合思想,分类与整合思想。首先,把函数F(x)=a sinx+cos2x的零点转化为方程F(x)=0的根,再次转化为方程中,化归为直线y=a与曲线的交点问题。利用导数研究函数h(x)=的单调性。

当a=±1时,直线y=a与y=h(x)在(0,π)有奇数个交点,因此,当a=±1时,由2013÷3=671,得n=2×671=1342时,直线y=a与y=h(x) 在(0,π)内恰有2013个零点。

本道题中涉及的分类与整合思想体现在:①含参数的方程中,对参数a的讨论;②对不同区间x的走势,函数值h(x)的走势进行分类,包含了极限思想,做到有明确分类标准,不重复,不遗漏。

5.必然与或然思想。必然与或然思想体现在以概率统计为主线,如:抽样思想,统计推断思想,随机思想等。

6.一般与特殊思想。在解决问题时可以由特殊问题一般化,也可以由一般问题特殊化。如构造特殊函数,特殊数列,特殊方程,图形中的特殊点,特殊位置,参数的特殊值,等等。

在合情推理与演绎推理中也体现一般与特殊的数学思想。

二、高考数学命题对数学思想方法考查的特点及对高三复习的启迪

1.高考对数学思想的考查贯穿全卷,以主干知识为主线,以数学思想为灵魂。对考生进行全方位的考查,重点考查函数与方程思想、数形结合思想、转化与化归思想、分类与整合思想,数学思想方法的掌握情况能很好地体现学生的能力层次。题型多样化,有涉及选择题,填空题,解答题,难度有大有小,大部分压轴题都综合考查多个数学思想,可以说从头到尾整套试卷都渗透着数学思想方法的考查。

2.对高三数学复习的几点启示。

(1)抓牢思想本质,以不变应万变。在高三第一轮复习中,一方面要落实好概念、法则、公式、定理等基础知识;另一方面要注重数学思想方法的培养,要挖掘出体现数学知识在形成与发展、应用的过程中所隐含的数学思想方法,体验数学思想方法形成的过程。如解题中常用的数形结合思想方法就可以使抽象的数学问题直观化、形象化,做到心中有图,见数想图。

(2)深化解题思路,提高解题效率。在高三第二轮复习中,考生必须经过大量的解题训练来提高解题能力。要想让学生从题海战术中解脱,必须让学生自觉形成用数学思想方法来指引。从高考试题解答情况来看,靠记忆还是能解基础题,靠理解才能解中档题,靠好的数学素养才能解决高档题。教师在讲解试题的过程中,应该让学生体会到知识是载体,方法是手段,思想是灵魂。因此,学生自己要多注重反思、总结,从而归纳解题方法,提炼数学思想方法,最终形成自己内在的思想方法。

(编辑:朱泽玲)