● (富陽(yáng)中學(xué) 浙江富陽(yáng) 311400)
新課標(biāo)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的題型設(shè)計(jì)
●何文明(富陽(yáng)中學(xué) 浙江富陽(yáng) 311400)
在1978年恢復(fù)高考開(kāi)始的5年里,數(shù)學(xué)試卷只有解答題(包括證明題和作圖題).1981年和1982年都出現(xiàn)了填表題,1983年出現(xiàn)了5道選擇題.1984年起,除選擇題外,出現(xiàn)了只要求寫(xiě)結(jié)果的題型,實(shí)質(zhì)即為填空題(直到1989年才正式命名為填空題).其后二十多年來(lái),這3種題型一直是高考數(shù)學(xué)試卷的命題形式,只是題量發(fā)生了變化.
從2001年起大規(guī)模的自主命題開(kāi)始,高考卷變得豐富多彩,但題型始終沒(méi)有跳出選擇題、填空題、解答題(簡(jiǎn)稱“3種題型”,下同)的圈子.縱觀各地會(huì)考、階段考試等,也幾乎都采用了這3種題型,各種教輔也不例外.
從應(yīng)試的角度而言,考試必須便于實(shí)施和評(píng)判,具備一定的區(qū)分度以體現(xiàn)選拔功能.3種經(jīng)典題型歷經(jīng)多年,漸趨穩(wěn)定的現(xiàn)狀說(shuō)明它們既適合選拔的要求,又體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn).首先,數(shù)學(xué)題答案與思路通常具有確定性,單選題與填空題容易命制,也能夠檢驗(yàn)考生的知識(shí)、思維和能力,并且便于評(píng)卷量分;其次,問(wèn)題作為數(shù)學(xué)的心臟,它的解決永遠(yuǎn)不是僅憑直覺(jué),總是可以過(guò)程化、具體化、精確化,因此解答題是最具原生態(tài)的數(shù)學(xué)題,最容易考查考生的實(shí)際水平,雖然存在一題多解,但解法大多有限,仍便于按步給分.
在數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,是否也應(yīng)該嚴(yán)格按照這3種題型進(jìn)行呢?
高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是數(shù)學(xué)的再組織、再創(chuàng)造.對(duì)學(xué)生而言,則是新知識(shí)體系的建構(gòu)過(guò)程.從這個(gè)角度而言,新課標(biāo)課本以問(wèn)題為線索,以問(wèn)題的解決為主要形式,其模式已經(jīng)超脫于單純的解答題范疇,成為廣義的題型.而教師通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分解、重組、復(fù)述、引申及鋪設(shè)臺(tái)階,將其轉(zhuǎn)化為易于操作的一個(gè)個(gè)子問(wèn)題,每一步幾乎都是具體的解答題,這就在課堂中再現(xiàn)了數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)、發(fā)展的虛擬情境.
知識(shí)的鞏固、應(yīng)用則基本依賴?yán)}和練習(xí),課本的例題也幾乎都以解答題形式展現(xiàn),課后習(xí)題則多以問(wèn)答題、解答題、實(shí)踐題形式出現(xiàn).在實(shí)際操作中,教師往往針對(duì)概念的理解、知識(shí)的澄清、公式的熟悉,設(shè)置更多的即興訓(xùn)練或變式練習(xí),但題型一般都不外乎3種題型.這是數(shù)學(xué)概念課型的常規(guī)處理,原本無(wú)可厚非,但是課堂中的題型設(shè)置是否一定要與試題相匹配呢?在基本題型之外,是否可能有更適合的題型,以展示知識(shí)特點(diǎn)、暴露學(xué)生疑問(wèn)、分散教學(xué)難點(diǎn)?鑒于此,筆者產(chǎn)生了如下一些設(shè)想.
2.1 設(shè)計(jì)判斷題,暴露理解誤區(qū)
在必修1方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)這節(jié)課中,由于函數(shù)零點(diǎn)的存在性定理的條件“函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),且f(a)·f(b)<0”是結(jié)論“f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)存在零點(diǎn)”的充分不必要條件,其逆命題、否命題均不成立,定理對(duì)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的確定也不支持,這都是學(xué)生易誤解誤用之處.因此在定理獲得之后,可以設(shè)計(jì)如下判斷題:
例1判斷下列結(jié)論是否正確,若不正確,請(qǐng)使用函數(shù)圖像舉出反例:
(1)已知函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),且f(a)·f(b)<0,則f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)有且僅有1個(gè)零點(diǎn).
(×)
(2)已知函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),且f(a)·f(b)≥0,則f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)沒(méi)有零點(diǎn).
(×)
(3)已知函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]滿足f(a)·f(b)<0,則f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)存在零點(diǎn).
(×)
上述判斷題的解答,讓學(xué)生有了及時(shí)直面誤解的機(jī)會(huì),通過(guò)反例,從側(cè)面、反面更深入地理解了定理的條件、結(jié)論及適用范圍.若設(shè)置成單選題,將定理本身作為唯一的正確選項(xiàng),學(xué)生在選出正確答案后,容易安于現(xiàn)狀,未必愿意深究,因此從認(rèn)知沖突而言,判斷題可能更有效.
2.2 設(shè)計(jì)連線題,梳理知識(shí)關(guān)聯(lián)
在選修2-1或1-1常用邏輯用語(yǔ)中關(guān)于命題的否定形式,可以設(shè)計(jì)如下的連線題:
例2將下列左右2側(cè)互為否定的語(yǔ)句用線段連結(jié):
連線題實(shí)質(zhì)上是多題干對(duì)統(tǒng)一題支的選擇題,但形式簡(jiǎn)潔,起到了濃縮的作用.一道連線題可以達(dá)到多道選擇題的功效.相對(duì)而言,連線題的解答具有更廣的思維開(kāi)放性,要求嚴(yán)格界定概念間的關(guān)系與區(qū)別,容易檢驗(yàn)出概念理解的透徹程度.
2.3 設(shè)計(jì)糾錯(cuò)題,杜絕解題失誤
在必修3基本算法語(yǔ)句一課中,學(xué)生首次接觸編程語(yǔ)言,缺乏感性認(rèn)識(shí),對(duì)其“錙銖必較”的特點(diǎn)不甚明了,很容易出現(xiàn)隨意現(xiàn)象.為此,教師現(xiàn)場(chǎng)演示了一些程序出錯(cuò)的例子之后,可以設(shè)計(jì)如下的改錯(cuò)題:
例3下列語(yǔ)句在輸入或執(zhí)行時(shí)都被提示出錯(cuò),請(qǐng)糾正:
(1)A=B=50; (2)x=1,y=2,z=3;
(3)INPUTx=3; (4)PRINTA+B=C;
糾錯(cuò)題是判斷題的延伸,常搭配使用.但對(duì)學(xué)生的要求更明確,凡是涉及正誤判別,或容易發(fā)生主觀失誤的內(nèi)容,都可以編制,使用尤為廣泛.
2.4 設(shè)計(jì)多選題,防止思維漏洞
圖1
在必修5立體幾何初步學(xué)習(xí)之后,鑒于判定定理和性質(zhì)定理較多,可以設(shè)計(jì)如下不定項(xiàng)選擇題,起到復(fù)習(xí)整理的作用:
例4如圖1所示,給定下列關(guān)系,請(qǐng)選擇其中盡可能少的作為條件,證明所給的各個(gè)結(jié)論:
①α∥β;②a∥β;③c∥β;④α⊥γ;⑤β⊥γ;⑥l⊥α;⑦l⊥β;⑧l(xiāng)⊥a;⑨l⊥c;⑩a?α;b?β;c?α;α∩γ=a;β∩γ=b.
(1)要證明α∥β,可以選擇條件________;
(2)要證明c∥β,可以選擇條件________;
(3)要證明a∥b,可以選擇條件________;
(4)要證明α⊥γ,可以選擇條件________;
(5)要證明l⊥α,可以選擇條件________;
(6)要證明l⊥c,可以選擇條件________.
通過(guò)一道多選題,簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)了多種定理,有利于形成對(duì)比,也強(qiáng)調(diào)了a?α,c?α等條件的重要性,防止思維漏洞.這樣的知識(shí)整理,得力于多選題本身的開(kāi)放性,比單純的羅列、實(shí)際的舉例所激發(fā)的思維強(qiáng)度大,并且有效.
2.5 設(shè)計(jì)例舉題,鼓勵(lì)發(fā)散思維
函數(shù)的綜合應(yīng)用中抽象函數(shù)是一類無(wú)法回避的問(wèn)題,為使之具體化,需要學(xué)生儲(chǔ)備一定的圖像知識(shí),培養(yǎng)聯(lián)想、創(chuàng)造能力.
例5分別用圖像列舉出滿足下面各組條件的函數(shù):
(1)在[0,+∞)上單調(diào)遞增的偶函數(shù);
(2)圖像關(guān)于直線x=1對(duì)稱,在[0,1]和[2,+∞)上單調(diào)遞增的函數(shù);
(3)圖像連續(xù),滿足f(0)·f(4)<0且在(0,4)內(nèi)有3個(gè)零點(diǎn)的函數(shù);
(4)滿足f(0)·f(4)<0但在(0,4)內(nèi)不存在零點(diǎn)的函數(shù);
(5)開(kāi)口向上,有一正一負(fù)2個(gè)零點(diǎn)的二次函數(shù);
(6)開(kāi)口向上,在區(qū)間[1,2]上恰有1個(gè)零點(diǎn)的二次函數(shù);
(7)開(kāi)口向下,在區(qū)間[1,2]上恒大于0的二次函數(shù);
(8)開(kāi)口向上,在區(qū)間[1,2]上恒大于0的二次函數(shù);
(9)開(kāi)口向下,在區(qū)間[1,2]上單調(diào)遞增的二次函數(shù);
(10)開(kāi)口向上,在區(qū)間[1,2]上單調(diào)遞增的二次函數(shù).
本例通過(guò)學(xué)生板書(shū)、評(píng)議、補(bǔ)充,用直白的題意讓學(xué)生的思維得到發(fā)散的機(jī)會(huì),既能促進(jìn)對(duì)函數(shù)單調(diào)性、奇偶性、零點(diǎn)、二分法等的感性認(rèn)識(shí),又為解決抽象函數(shù)問(wèn)題、二次函數(shù)含參問(wèn)題打下基礎(chǔ),防止這些題目的隱性條件造成的思維阻隔,讓學(xué)生在輕松環(huán)境下培養(yǎng)“以形促數(shù)”的思維習(xí)慣.
2.6 設(shè)計(jì)辯論題,引發(fā)深入討論
在選修2-3排列組合中,平均分配問(wèn)題是一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn),與其教師苦口婆心地教導(dǎo),不如將2種觀點(diǎn)正面擺出,讓學(xué)生議一議.
例6將a,b,c,d,e,f這6本書(shū)平均分給甲、乙、丙3個(gè)人,有多少種不同的分法?
像這樣的問(wèn)題組織形式,將認(rèn)知沖突擺在學(xué)生面前,即使無(wú)法真的形成激烈的辯論,也至少可以引起學(xué)生的興趣、加深學(xué)生的印象.教師視學(xué)生情況,完全可以改變數(shù)字的大小,降低難度.討論之后,適時(shí)變式為不平均分配及部分平均分配,擴(kuò)大勝利果實(shí).
2.7 編寫(xiě)應(yīng)用題,實(shí)踐“學(xué)以致用”
“學(xué)習(xí)有用的數(shù)學(xué)”和“養(yǎng)成用數(shù)學(xué)的習(xí)慣”是新課標(biāo)的理念.能夠正確分析題意、建立模型、解數(shù)學(xué)模型、闡釋所得結(jié)果的實(shí)際意義,這就是實(shí)際應(yīng)用能力.但將一個(gè)具體的問(wèn)題通過(guò)簡(jiǎn)潔而嚴(yán)密的語(yǔ)言整理成一個(gè)應(yīng)用題,則是更高的要求,也才真正能夠體現(xiàn)“用數(shù)學(xué)”.
受時(shí)間、設(shè)備的限制,當(dāng)前高中的數(shù)學(xué)教學(xué)依然沒(méi)有太多機(jī)會(huì)走出課堂,廣泛實(shí)踐.研究性課題的開(kāi)展畢竟在時(shí)間和參與面上都有較大的限制,不能把“用數(shù)學(xué)”和錘煉數(shù)學(xué)語(yǔ)言完全寄希望于偶爾的實(shí)踐,而忽視了課堂這個(gè)主要的學(xué)習(xí)場(chǎng)所.那么在課堂這樣一個(gè)“紙上談兵”式的環(huán)境中,怎樣才能營(yíng)造真實(shí)、自然的情境,實(shí)現(xiàn)“運(yùn)籌帷幄,決勝千里”?我們作了如下嘗試:
準(zhǔn)備一只暗箱,其中放置3只白色乒乓球,2只黃色乒乓球,請(qǐng)2名同學(xué)按規(guī)定次序輪流取球,每次取1只,且不放回,第1個(gè)摸到黃球者勝.決出勝負(fù)之后將球放回,開(kāi)始新的一輪.在黑板上記錄2人累計(jì)獲勝的次數(shù),一共進(jìn)行100次.最終結(jié)果顯示,先摸的同學(xué)勝出的次數(shù)為61次,請(qǐng)同學(xué)們將此游戲整理成文字,并編寫(xiě)一道涉及分布列的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題.
規(guī)則的描述:暗箱中有3只白球和2只黃球,2種球只有顏色的差別.甲、乙兩人依次輪流摸球,每次一只,且不放回,直到摸出黃球?yàn)橹梗状蚊鳇S球的為勝方.
問(wèn)題1設(shè)ξ為摸球的次數(shù),求ξ的分布列.
因此ξ的分布列如表1所示.
表1 ξ的分布列
問(wèn)題2甲與乙誰(shuí)獲勝的概率更大?
問(wèn)題3摸球次數(shù)平均為幾次時(shí)能決出勝負(fù)?
解ξ的期望為
即摸球次數(shù)的平均值為2次.
問(wèn)題4一般地,若有n只白球,m只黃球(n,m∈N*),求P(ξ=k)(k∈N*,且k≤n+1).
在這個(gè)案例中,學(xué)生體驗(yàn)了從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到表述問(wèn)題、設(shè)計(jì)問(wèn)題到最終解決問(wèn)題的完整過(guò)程,充分運(yùn)用了概率與統(tǒng)計(jì)知識(shí).
以上7種題型的設(shè)置,總的目的,一是用新穎的方式,從正面、反面、側(cè)面等多角度展示知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵和外延,讓學(xué)生有一個(gè)多方位的理解,可以更通透、更清晰;二是及時(shí)暴露學(xué)生的理解誤區(qū),防患于未然,將易錯(cuò)點(diǎn)直觀呈現(xiàn),引發(fā)討論,加深印象;三是促進(jìn)課堂的開(kāi)放性,鼓勵(lì)學(xué)生思考、質(zhì)疑甚至爭(zhēng)論,引起認(rèn)知沖突,調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲,激活有效思考.
3.1 3種基本題型是主體,其他題型為補(bǔ)充
3種題型經(jīng)過(guò)時(shí)間和中外文化的考驗(yàn),事實(shí)證明了它們的地位.它們能夠很好地呈現(xiàn)大部分教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)也可以取代上述某些題型,且與試題、教輔相一致,容易編寫(xiě)或者選取,上述題型只是適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充.
3.2 其他題型的編纂使用,要注意幾個(gè)方面
3.2.1 條件充分,科學(xué)嚴(yán)密
題目?jī)?nèi)容的正確性永遠(yuǎn)是第一位的,所編題目要經(jīng)得起推敲,不能有知識(shí)性的錯(cuò)誤.即使是開(kāi)放性的問(wèn)題,其切口也要把握牢,讓學(xué)生易懂、易操作,不超出學(xué)生的能力范圍,不設(shè)計(jì)偏題、怪題.
3.2.2 言簡(jiǎn)意賅,形式優(yōu)美
在內(nèi)容正確、表述完整、要求明確的前提下,應(yīng)力求用語(yǔ)的簡(jiǎn)練、形式的美觀,讓學(xué)生容易看懂,增強(qiáng)解題興趣,方便摘抄.
3.2.3 合理選擇,不走過(guò)場(chǎng)
在等效情況下,還是盡可能選擇3種最熟悉的題型,便于學(xué)生入手.判斷題、多選題、連線題常??梢愿某蓡芜x題,糾錯(cuò)題、例舉題、辯論題也可以轉(zhuǎn)換成解答題,一切以服務(wù)教學(xué)、服務(wù)學(xué)生為宗旨.例舉題、辯論題在課堂使用中的時(shí)間掌控、師生配合上難度較大.若采用了一言堂的處理方法,就無(wú)法收到應(yīng)有的效果,因此要因地制宜,視學(xué)生水平和課時(shí)數(shù)而定,謹(jǐn)慎選用.
3.3 開(kāi)創(chuàng)發(fā)掘更多題型
除上述7種題型外,還可以編寫(xiě)列表題、補(bǔ)圖題、多解題、模仿改編題等等.讓我們一同努力,豐富課例形式,提高例題與練習(xí)的效果.
[1] 羅增儒.?dāng)?shù)學(xué)解題學(xué)引論[M].西安:陜西師范大學(xué)出版社,2001.
[2] 孔德宏,馬紹文.美國(guó)ACT大學(xué)入學(xué)考試數(shù)學(xué)部分介紹及樣題[J].?dāng)?shù)學(xué)教學(xué),2006(5):1-6.
[3] 謝紹義.略論數(shù)學(xué)糾錯(cuò)的教學(xué)原則[J].?dāng)?shù)學(xué)通報(bào),2003(10):17-18.
[4] 黃麗生,孫中會(huì).高考《算法初步》的命題趨向與教學(xué)建議[J].?dāng)?shù)學(xué)教學(xué),2008(7):12-17.