信息整理与加工能力

1.信息整理与加工能力

在高速发展的信息化时代,信息整理能力十分重要,它包含信息的获取与识别、信息的处理与分析等,数学的信息整理能力表现为用数学的眼光发现问题,用数学的思想方法准确地概括和描述现实问题,用数学的工具分析和解决问题,这是近年高考数学考试的一大趋势。

例如,2020年全国Ⅲ卷文科、理科第18题以当前社会关心的空气质量状况和在公园体育锻炼为背景,给出某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次数据表,考查学生对概率统计基本思想、基本统计模型的理解和运用。题目如下:

某学生兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):

图示

(1)分别估计该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率;

(2)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);

(3)若某天的空气质量等级为1或2,则称这天“空气质量好”;若某天的空气质量等级为3或4,则称这天“空气质量不好”.根据所给数据,完成下面的2×2列联表,并根据列联表,判断是否有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?

图示

图示(https://www.daowen.com)

该试题考查学生从文字与图表中快速获取有效信息,侧重于考查学生在真实情境下对信息进行整理加工、分析建模以及实际应用的能力。试题中3个设问考查数据整理、分析、建模和应用以及统计结论的解释等多方面的内容和要求,引导学生发现并关注生活中的数学问题,并应用数学知识和方法整理信息、解决问题。此外,2020年全国Ⅰ卷文科第17题、全国Ⅱ卷文科和理科第18题、新高考Ⅰ卷第19题(新高考Ⅱ卷第19题)等试题均通过数学模型的形式,考查学生整理和分析信息的能力。

2021年新高考Ⅰ卷第18题以学校组织的知识竞赛为背景,给出描述知识竞赛有关规则的文本,并提供参与者小明正确回答不同问题的概率,考查学生对离散型随机变量的分布列的掌握、概率决策的理解,考查数学的实际应用及数学运算能力。题目如下:

某学校组织“一带一路”知识竞赛,有A,B两类问题.每位参加比赛同学先在两类问题中选择一类并从中随机抽取一个问题回答,若回答错误则该同学比赛结束;若回答正确则从另一类问题中再随机抽取一个问题回答,无论回答正确与否,该同学比赛结束.A类问题中的每个问题回答正确得20分,否则得0分;B类问题中的每个问题回答正确得80分,否则得0分.

已知小明能正确回答A类问题的概率为0.8,能正确回答B类问题的概率为0.6,且能正确回答问题的概率与回答次序无关。

(1)若小明先回答A类问题,记X为小明的累计得分,求X的分布列;

(2)为使累计得分的期望最大,小明应选择先回答哪类问题?并说明理由.

该试题考查学生从相关文本中快速获取与竞赛规则相关的信息,并将文本信息转换为数学条件的能力。试题第二问设置开放性问题,贴近现实生活,锻炼学生运用数学思维进行科学判断,引导学生用数学工具解决问题。

2021年北京卷第18题真实还原核酸检测的场景,提供大量文本介绍效率较高的“k合1检测法”。学生需要甄别有效信息,对信息进行整理加工,尽快认识“k合1检测法”的原理,并在此基础上结合题干提供的概率条件进行求解。试题以学生熟悉的核酸检测为背景,以学生陌生的“k合1检测法”为基础,培养学生面对问题获取信息,处理信息的意识,具有较强的应用性导向。

对数学学科内不同知识的综合运用同样属于对信息整理加工能力的考查。2021年全国甲卷理科第7题,综合考查数列性质,同时考查了充分条件和必要条件的性质,深入考查学生对多个基础性知识点的掌握程度。2021年新高考Ⅰ卷第7题,考查导数的几何意义,考查数形结合思想和逻辑推理能力。