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居高才能临下深入方可浅出

2023-04-03李云鹏

中学数学杂志(高中版) 2023年2期

【摘要】随着课程改革的全面实施,近几年高考真题更倾向于对学生能力的考查,出现了许多命题背景新颖、考查能力的“高观点”试题,合理分析这些试题的来源,探寻试题背后隐含的高等数学知识,可为高中数学教学提供一些新的生长点. 本文就以2022年新高考Ⅰ卷第4题和第5题为例,浅谈此类问题背后隐含的“高观点”和“高观点”下的教学对策.

【关键词】数学高考;辛普森体积公式;欧拉乘积公式

1引言

“高观点”是“高观点下的初等数学”的简称. 关于“高观点”思想,19世纪末20世纪初,德国著名数学家克莱因在其《高观点下的初等数学》中阐述了“高观点”下的中学数学的思想.“高观点”是指站在高等数学的角度去分析和解决初等数学问题,避免现实中高等数学与高中数学的脱节,以实现数学教育“现代化”[1]. 它包含在高等数学知识的系统高度下教授高中数学的理念;用高等数学的思想和方法指导高中数学的行为;在高等数学的视角下分析解决高中数学某些困难问题的能力[2].

初等数学是高等数学的基础,高等数学是初等数学的延伸和拓展,这两个领域联系紧密而且有交叉和融合,这就说明用“高观点”的数学的思想和方法指导高中数学教学具有可行性[3].

2“高观点”下的典例

真题展示1

注《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》指出,数学学科核心素养的考查重要载体就是问题情景. 但正如何小亚教授所说,目前数学教学中存在着多真实世界的情境少数学世界的情境、為创设情境而创设情境的误区. 2022年新高考Ⅰ卷第5题以数论中质数分布为情景,以欧拉乘积公式这个高等数学结论为载体,把最前沿的数学问题设置为更简化的初等数学问题,知识点落实为古典概型的应用. 此题与数学前沿知识的初步联结,为学生进一步学习做知识上的准备工作.

3 “高观点”下教学的对策

作为一名高中数学教师,仅仅具备高中数学教材中的知识,那是远远不够的. 即便是在现行高中数学教材中的知识内容范围内,有些问题也需要“高观点”的知识背景下来解释,否则可能造成学生模糊不清,疑问重重. 在高中数学教学中,我们的根本目的在于发展学生的数学核心素养,目前高考数学已从“解题”转向“解决问题”,“知识考查立意”转向“能力考查立意”,“高观点”试题为其实施扮演着举足轻重的角色. 高等数学知识和初等数学如何相结合,“高观点”下教学如何居高临下地指导高中数学教学,有四条建议:

①用高等数学的知识去统一建立初等数学的结构体系. 掌握高等数学与初等数学的内在联系,构建数学知识网络,尝试着用高等数学知识命制不脱离高中教学实际的“高观点”试题.

②用高等数学的思想方法去总结初等数学的解题规律. 改变复习中的“题海战术”,不过分追求解题的模式化、程式化和技巧化,不沉迷于题型、公式记忆,发展学生的解题能力,夯实学生的核心素养,实现以不变应万变.

③用高等数学的理论对初等数学作新的推广和发展. 在不脱离课程标准和教材的前提下,教师可以对重要的概念和知识的联系上做必要的拓展. 教师站在高等数学的角度去教授,将会更有利于学生的领悟.

④“高观点”的试题设计来源于高等数学的知识,但通性通法仍是高中所学的初等数学知识,不能误导将高等数学引进高考,忽视对学生数学基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验(简称“四基”)的培养[4].

从“高观点”去解决初等数学的问题,不仅能够更好地帮我们理解命题的意图,同时也能够更深刻地理解高等数学与初等数学知识间的关系,更有利于提升我们的思想高度以及切实解题的能力,真正实现“居高等数学之高”去临“中学数学之下”[5].

参考文献

[1]张劲松.论高观点下的初等数学及其在新课标中的体现[J]. 数学教学研究,2008(04):2-5.

[2]胡炳生.现代数学观点下的中学数学[M]. 北京:高等教育出版社,1981.

[3]周玛莉,张劲松.高观点的数学思想对中学数学教学的启示[J].中学数学月刊, 2014(03):7-10.

[4]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)[M]. 北京:人民教育出版社,2020.

[5]李三平.高等数学观点下的中学教学[M]. 上海:科学出版社,2019.

作者简介李云鹏(1987—),男,山东济宁人,硕士,中学一级教师;先后荣获潍坊市教学成果一等奖、济南市优秀班主任、济南市优质课一等奖;研究方向为高中数学教育教学.