高考试题对数学运算求解能力的考查分析

发表时间:2020/4/29   来源:《基础教育参考》2020年1月   作者:张祖盛
[导读] 高中阶段,很多师生在提高数学运算求解能力上感到困难重重,花了很多时间、精力,却难见明显效果,这是由于训练没有针对性导致的,这就要求我们去研究高考对数学运算能力的考查方向。通过研究高考真题容易知道,对于数学运算求解能力,主要考查运算求解的合理性、简捷性、准确性、熟练性。

张祖盛     南宁市第四中学
【摘要】高中阶段,很多师生在提高数学运算求解能力上感到困难重重,花了很多时间、精力,却难见明显效果,这是由于训练没有针对性导致的,这就要求我们去研究高考对数学运算能力的考查方向。通过研究高考真题容易知道,对于数学运算求解能力,主要考查运算求解的合理性、简捷性、准确性、熟练性。
【关键词】高考;考查;运算求解能力
中图分类号:G652.2   文献标识码:A   文章编号:ISSN1672-1128  (2020)01-188-02

         高考考纲提出:数学高考命题以能力立意,突出考查能力素质,而数学运算求解能力是能力中的重要方面。
         相对初中而言,高中数学课程的难度大了许多,对思维提出了更高的要求,部分同学在初中阶段运算求解能力没有训练好,到高中阶段更显吃力。运算求解能力差,做题速度就慢,错误率高,严重打击学生的自信心和学习数学的积极性,甚至出现部分学生只敢想,不敢算的情况,平常做练习觉得有思路了就不再往下算。部分老师认为,高中的数学课重在思维训练,计算问题应该在初中阶段教授,高中应该交给学生自己算,而且基础差的学生,很难帮助其提高运算求解能力,而很多学生由于初中的基础不扎实,高中阶段就更难了。
         实际上我们应该研究一下高考对数学运算求解能力的考查规律,它将对平常的训练起到指导作用,从而达到事半功倍的效果,下面我们就结合一些例子来研究。
         1.考查运算求解的合理性
         运算求解的合理性是指运算要符合算理,运算的每一步都要有理有据:合理地运用基本概念、公式、定理、法则等,它是数学运算求解能力的核心。
         具体来说,运算求解的合理性表现在以下几个方面:
         (1)运算目标的确定
         运算的目标是要得到具体的数值、代数式,还是为过一步推理提供依据?要明确。
         (2)合理选择运算公式
         (3)合理选择运算途径和确定运算方向
         在读题的过程中,基础比较扎实的同学往往会对已知条件产生各种各样的数学联想,根据以往的解题经验,这些条件的用法会立刻浮现在他们的脑海里,将这些数学联想串连起来后,再通过分析、比较,就能合理地选择运算途径、确定运算的方向。合理选择运算途径、确定运算方向是提高运算求解能力的关键。
         例:(2014安徽)过点P的直线l与圆有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围是(     )
         A.       B.     C.     D.
         解法1:设直线方程为
         如图,l1和l2是直线l的两个极限位置,这时圆心到直线l的距离d=r
         即:,解得
         倾斜角
         解法2:设直线方程为
         即
         联立
         得
         当直线与圆相切时,,
         即
         解得     倾斜角.故选D.
         本题主要考查运算求解的合理性。首先,确定运算的目标——求直线l的斜率的范围,进而求出倾斜角的范围;其次,选择合理的运算途径、确定运算方向,本题解法较多,解法1主要是运用数形结合,运算量较小,解法2则主要用代数的运算求解,思路清晰,但运算量较大。



         2.考查运算求解的简捷性
         运算求解的简捷性是指能够用比较少的时间、步骤,又快又准地得到正确的计算结果,它是运算求解合理性的标志,对运算求解能力提出了更高的要求。因此,衡量运算求解是否简捷,首先考虑能否熟练的运用定义、公式,灵活地使用数学思想方法来简化运算途径,提高运算速度,它也是对学生思维灵活性的一个考验。
         例: (2015新课标)设是等差数列的前项和,若,则(   )
         A.5   B.7   C.9   D.11
         解法1:由得
         解法2:由,所以.故选A。
         解法1采用了基本量的方法来计算,基本量的方法在数列中是一种通性通法,适用范围广,但往往不是最简捷的方法;解法2运用等差数列的性质可得,进而利用求和公式,很快得出结果,比解法1更简捷。高考中数列客观题大多具有小、巧、活的特点,如果在解答时能注意到数列相关性质的灵活应用,则可使运算量减小,避免小题大做。
         3.考查运算求解的准确性                (接第页)
         运算求解的准确性是指在运算求解中能够得到正确的结果,这就要求学生在运算求解的过程中能够熟练运用基本的概念、公式、定理、法则,按照规范的解题步骤、答题格式进行解答。例如三角运算、导数运算以及圆锥曲线的解答,都要根据各自题目的特点和答题格式来进行书写答案;而对于概率的计算,首先要让学生弄清楚它是哪种概率类型,需要套用哪个概率公式,这样计算结果才有可能正确,然后再根据题目的运算求解要求和算理,逐步进行运算。
         例: (2014辽宁)设等差数列的公差为d,若数列为递减数列,则(   )
         A.    B.    C.     D.
         分析:由已知得:,即,,又,故,从而,选C。
         本题考查等差数列的通项公式、数列的性质等,解答本题的关键,是写出等差数列的通项,利用是递减数列,确定得到,得到结论。
         在解题过程中,要求学生能准确运用指数幂的运算公式进行计算,准确运用作商的办法来比较大小,能够很好地区分作商与作差的不同用途,对运算求解的准确性提出了一定要求。
         4.考查运算求解的熟练性
         运算求解的熟练性首先要求考生快速的理解题意,并由已知条件产生合理的数学联想,其次要求考生能够在运算求解过程中熟练的运用基本概念、公式、定理、法则等进行灵活地转化,从而思维敏捷、快速的得出正确答案。
         例: (2014四川)平面向量,,(),且与的夹角等于与的夹角,则    .
         解法1:由题意得:,
         ,故选D
         解法2:设,由于直线OA与直线OB关于直线y=x对称,故点C必在直线y=x上,点C的横、纵坐标相等,由此可得m=2.
         本题的两种解法中,解法1运用向量的夹角公式和数量积公式求解,解法2则巧妙地利用数形结合,轻松得出点C的横、纵坐标相等,从而快速解出m,解法2对学生运算求解的熟练性提出了一定的要求,学生必须对各种运算问题熟练掌握,才能灵活地对各种方法综合运用。
         数学运算求解能力的合理性、简捷性、准确性、熟练性是高考重点考查的四个方面,明确了这点,可以给提高数学运算求解能力指明方向。很多教师花了很多时间试图提高学生的运算求解能力,但效果不是很理想,不妨从运算求解能力的合理性、简捷性、准确性、熟练性展开分析,从中探寻提高数学运算求解能力的具体方法与策略。同时,明确了高考考查运算求解能力的合理性、简捷性、准确性、熟练性,更有利于科学备考,使得备考更有针对性。
参考文献
[1]田书军. 高三学生数学运算求解能力的现状调查与分析[D].山东师范大学,2017.

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