2022年高考数学文化试题分析及备考建议

□罗文军

字数:1867 2023-02-12 版名:知行
  2022年高考数学文化试题主要以给出背景的显性文化试题为主,新高考前的全国甲卷和全国乙卷数学文化试题只出现在理科试卷中。从试题的命制形式来看,全部是客观题的单项选择题或填空题。从数学文化试题的类别来看,有社会生活类、人文艺术类、数学史料类和科技创新类等。从体现的价值来看,主要有理性精神、科学价值、应用价值和人文价值。从考查知识点分布来看,主要考查立体几何、解三角形、数列、函数和解析几何。
  2022年高考数学文化试题考查了考生的阅读理解能力和运算求解能力等关键能力,落实了对数学运算、数学抽象、数据分析、数学建模、逻辑推理和直观想象等数学核心素养的考查,落实了《中国高考评价体系》和《普通高中数学课程标准》中提出的对数学文化的考查要求,落实了《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》的相关精神,以及数学文化内涵的整体育人功能,凸显综合性、应用性和创新性。
   2022年高考数学文化试题分析
  例1,新高考Ⅰ卷第4题以我国民族振兴的世纪伟业南水北调工程一部分水蓄入某水库为背景,考查了棱台体积的计算,题设中给出了棱台模型,需要考生对已知条件中的数据进行分析后抽象出棱台的上底、下底和高线,再代入棱台的体积公式进行计算,最后顺利回答问题。本题考查了考生利用学过的立体几何知识解决实际问题的能力,考查了考生的数学抽象、直观想象、数学建模和数学运算等核心素养;同时,本题中告诉考生“南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题”,这无形中教育考生要在日常生活中发扬“节约用水”的美好品德,“南水北调工程的竣工”凝结了无数劳动人民的心血和汗水,本题同时渗透了德育与劳动教育。
  例2,新高考Ⅱ卷第3题,以中国建筑艺术文化为情境,以举架结构为载体,设计新颖,面向全体考生,重基础、重创新、重生产和生活实际,考查了考生的直观想象能力和对空间图形的转化能力,考查了考生的直观想象、数学运算、逻辑推理和数学建模等核心素养,试题的设计让考生感受到我国古代建筑文化之博大精深,体会到中国古代建筑的对称美与和谐美以及其中蕴含的“注重现实和天人合一”的哲学思想,对中华优秀传统文化的传承起到积极的作用。本题渗透了实用理性精神,对考生渗透了德育和美育,中国古代建筑凝结了古代先民的聪明才智,对考生渗透了劳动教育。本题还可以引导考生通过了解中国古代建筑文化,体会数学知识方法在认识改造现实世界中的重要作用,落实了数学文化内涵的整体育人功能。
  例3,2022年全国甲卷理科第8题,以我国古代经典名著《梦溪笔谈》中收录的圆弧长的计算方法“会圆术”为背景,考查了等边三角形的性质、扇形的性质以及解直角三角形化归与转化思想,考查了考生的数学运算、逻辑推理等核心素养。《梦溪笔谈》在国际上被称为“中国科学史上的里程碑”,“会圆术”实际上是由弦求弧的方法,蕴含着“局部以直代曲”的思想,本题中渗透了中华优秀传统文化,可以帮助考生在潜移默化中树立文化自信,引导考生关注和热爱中华优秀传统文化,本题中的几何图形展现了数学图形的对称美,对考生渗透了美育。
  2023年高考数学文化备考建议
  在高三复习回归课本时,要二次开发课本中的数学文化知识,例如,秦九韶公式在新人教A版必修2第55页的“阅读与思考”《海伦与秦九韶》中作了专门的介绍,教师可以引导学生运用多种方法推导秦九韶公式和海伦公式,再配备一些题目供学生练习。例如,斐波那契数列在人教A版选择性必修第二册第10页的“阅读与思考”《斐波那契数列》中作了专门介绍,教师可以引导考生利用待定系数法推导斐波那契数列的通项公式,并介绍一些斐波那契数列的性质,再提供相应的练习题。
  把散布在历年高考真题中的数学文化试题进行归类总结,并制成学案渗透到相应的高中数学必备知识版块。例如:(1)函数与导数版块渗透符号函数、高斯函数、狄利克雷函数、罗必塔法则和泰勒公式;(2)三角函数与解三角形版块渗透刘徽的“割圆术”、海伦-秦九韶公式、拿破仑定理和勃罗卡点;(3)立体几何版块渗透祖暅原理、《九章算术》中的阳马、鳖臑、曲池和圆堡壔问题;(4)数列版块渗透斐波那契数列、毕达哥拉斯形数、《九章算术》和《算法统宗》的数列问题;(5)解析几何版块渗透极点和极线、阿波罗尼圆、圆锥曲线中的蝴蝶定理、蒙日圆、阿基米德三角形、舒腾的椭圆规作图问题、彭色列闭合定理和黄金椭圆与黄金双曲线。
  教师可以从古代经典数学名著中改编一些史料类数学文化题,提供给学生练习。例如可以将《海岛算经》中的“望海岛”问题和“望松”问题改编成关于解三角形的数学文化试题;可以将《九章算术》中的《均输》章节的部分问题改编成关于数列的数学文化题。