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命制數(shù)學題目的意義與方法

2017-04-29 00:00:00鄭花青孫旭東

摘要:命題能力是中小學教師的一項重要能力。教師命題能力薄弱的原因主要有:思想上沒有正確認識命題的意義與價值,行為上沒有充分掌握命題的方法與技巧。只有不斷加強命題研究,提高命題能力,才能幫助學生看透題目的本質(zhì),領(lǐng)悟解題的“大道”,從而帶領(lǐng)學生跳出題海。命題時可以圍繞考查內(nèi)容,“萬變不離其宗”地改造;抓住關(guān)鍵細節(jié),“形變而質(zhì)不變”地移植;改變呈現(xiàn)方式,“百花齊放”地創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞:命制題目題海戰(zhàn)術(shù)改造移植創(chuàng)新

題目是教學(幫助學生理解知識、掌握方法、提高能力)的重要內(nèi)容,也是評價(考查學生學習情況,從而診斷、改進教學)的重要載體。命題(命制題目)是教師的常規(guī)工作,也是教師專業(yè)發(fā)展的基本手段。2017年4月,上海市教委在全國率先發(fā)布了《上海市中小學教師專業(yè)(專項)能力提升計劃》,明確提出了命題能力是中小學教師的一項重要能力。

借助網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫,通過檢索關(guān)鍵字,不難發(fā)現(xiàn),關(guān)于命題的論文(研究)在多如牛毛的教育教學論文(研究)中很難看到。這個現(xiàn)象從一個側(cè)面反映了教師的命題能力普遍薄弱。根據(jù)從教近二十年的觀察和調(diào)研,筆者發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)教師認為命題是專家的事,不是自己的事,而且現(xiàn)在各種與題目有關(guān)的教輔資料、資源平臺多如牛毛,自己也不缺題目。對于命題,絕大多數(shù)教師只會簡單地組裝,能進行簡單改編的教師不到一半,能帶著目標和思考進行有質(zhì)量的改造或原創(chuàng)的教師更是難得一見。可見,教師命題能力薄弱的原因主要有:思想上沒有正確認識命題的意義與價值(命題在所有教學工作中容易被忽視),行為上沒有充分掌握命題的方法與技巧(命題在所有教學工作中很難被學會)。

下面,筆者結(jié)合自己的認識與實踐,談?wù)剶?shù)學教學(評價)中命題的意義、價值和方法、技巧。

一、命題的意義與價值

命題是一項理論性與技術(shù)性都十分強的工作。為了實現(xiàn)教學或評價的目的,全面地促進學生的發(fā)展,準確地檢測學生的學習,在命題的過程中,教師既要進一步分析課標、把握教材,拓寬知識面、排除疑難點,又要深層次了解當下教學實際、過往評價情況,學習、運用各種方法展開教育科研;既要關(guān)注素材的生活性、情境的實踐性、內(nèi)容的綜合性、問題的開放性等,又要關(guān)注學生的知識技能、數(shù)學思考、情感態(tài)度、個體差異等。從某種意義上說,數(shù)學命題的過程就是理解數(shù)學和理解學生的過程。所以,編制出一些高質(zhì)量的題目對于深刻理解學科核心素養(yǎng)和學科教學本質(zhì)具有重要的意義,是教師專業(yè)發(fā)展和提高教學質(zhì)量的必然要求。

特別地,加強命題研究能讓教師在教材理解、考點把握、學生實際掌握情況上具有更精準的認識,從而能夠幫助教師在高考復(fù)習教學中避免題海戰(zhàn)術(shù),有的放矢地精講精練,輕負高效地達成目標。一個缺乏命題能力的教師往往也會缺乏對題目研究、鑒別和選擇的能力,從而習慣性地帶領(lǐng)學生走入題海深淵。在當前高考復(fù)習教學普遍負擔較重、壓力很大的情況下,缺乏命題能力的教師往往還會錯誤地認為,只要是數(shù)學題總有它的用處,給學生做總沒有壞處。實際上,題海戰(zhàn)術(shù)追求的是量而不是質(zhì),會使學生“懂而不會”:遇到形式熟悉或常見的題目,尚可對付;遇到形式不熟或少見的題目,則茫然無措。而近幾年的高考中出現(xiàn)了一些背景新、能力要求高、內(nèi)在聯(lián)系密切、思維方法靈活的問題,充分體現(xiàn)了新課程“注重知識形成的過程,關(guān)注學生獲取知識的過程”的理念,考查了學生的創(chuàng)新精神和實踐能力等。這些問題靠題海戰(zhàn)術(shù)是解決不了的。因此,教師只有不斷加強命題研究,提高命題能力,才能幫助學生看透題目的本質(zhì),領(lǐng)悟解題的“大道”,從而帶領(lǐng)學生跳出題海。

二、命題的方法和技巧

(一)圍繞考查內(nèi)容,“萬變不離其宗”地改造

命題最常用的方法就是圍繞考查內(nèi)容進行改造,使其“萬變不離其宗”。而教材中的例題、習題是改造的重要來源。當前的高考復(fù)習教學普遍存在對教材的地位與功能認識不到位的現(xiàn)象。首先,教材是依據(jù)課標編寫的,是教學和評價的重要依據(jù)。其次,教材的編寫濃縮了大量專家的心血,經(jīng)過了長期教學實踐的檢驗,因此教材中的習題、例題有著豐富的知識和方法內(nèi)涵,自帶知識和方法的本質(zhì)屬性,形成了巨大的改造空間,體現(xiàn)了基礎(chǔ)性和普適性。因此,每年高考都有大量試題來自對教材題目的改造。

源題1(蘇教版高中數(shù)學必修4第89頁第13題)如圖1,在ABCD中,AB=2,AD=1,∠BAD=60°,求AB·AC。

變題1如圖2,在ABCD中,AB=2,AD=1,∠BAD=60°,P是DC邊上的一個三等分點,求AP·BP。

變題2(2014年江蘇高考第12題)如圖3,在ABCD中,AB=8,AD=5,CP=3PD,AP·BP=2,則AB·AD=。

變題3如圖4,在ABCD中,P、Q是DC邊上的兩個三等分點,若AP·BP=-29,AQ·BQ=-49,則AB·AD的值是。

變題4(2016年江蘇高考第13題)如圖5,在△ABC中,D是BC中點,E、F是AD上的兩個三等分點,若BA·CA=4,BF·CF=-1,則BE·CE的值是。

這里,四道變題都是在源題1的基礎(chǔ)上通過改造命制的,題目的功能都是圍繞如何求向量的數(shù)量積考查的。

變題1是在源題1的基礎(chǔ)上添加條件P是DC邊上的一個三等分點,改結(jié)論為求AP·BP。其求解思路和方法與源題1完全相同,求數(shù)量積的三種方法定義法、基底法、坐標法都可以用。這是一種“換湯不換藥”式的改造。

變題2實質(zhì)是將變題1的一個條件∠BAD=60°和結(jié)論AP·BP互換。這種互換改造導(dǎo)致很多學生解題產(chǎn)生了障礙,因為它模糊了學生選擇熟悉解法的一些特征,如基底不知怎么選,坐標法要引很多變量。這種改造的靈感是怎樣獲得的呢?讓我們從變題1的常見解法中一窺端倪:由AP·BP=14AB+AD·-34AB+AD=-316AB2+AD2-12AB·AD ,可以看到AP·BP、AB、AD、AB·AD四個量知三可求另一。所以,變題2對變題1的改造是一種基于數(shù)學素養(yǎng)與方法認識層面的靈活改造。

變題3將變題2的條件進一步隱藏,借助于兩個不定方程聯(lián)立求解的思想,巧妙地改造了變題2,使得學生解決問題的難度進一步加大。不過,只要對命題改造的技巧與方法進行探究,解法的獲得就會變得非常簡單。

變題4將變題3的圖形信息由ABCD換成了△ABC ,形式和本質(zhì)仍然同變題3。

從上面的例子中可以看到:一道題由條件和結(jié)論組成,僅僅圍繞題目想考查的內(nèi)容(考點),通過添加或減少條件、改變結(jié)論得到新題,不是難事,但是,要想改造出有質(zhì)量的新題,就要對題目的信息形態(tài)(文字、圖形和數(shù)學關(guān)系等)、解題需要的數(shù)學素養(yǎng)與思想方法進行命題技術(shù)分析。

(二)抓住關(guān)鍵細節(jié),“形變而質(zhì)不變”地移植

關(guān)鍵細節(jié)是指一道題目的求解思路和方法的核心要素。關(guān)鍵細節(jié)是解題思維的發(fā)動機,在題目分析與解決的過程中起著關(guān)鍵作用,對解題思路的尋找和解題方法的確定起著決定性作用。解題者如果未能發(fā)現(xiàn)或理解關(guān)鍵細節(jié),則對題目的分析與解決必將無從下手或走入死胡同。近年來,不少高考壓軸題和競賽題都有關(guān)鍵細節(jié)。抓住關(guān)鍵細節(jié)進行移植也是命題常用的方法,可以很好地實現(xiàn)“形變而質(zhì)不變”的效果。

源題2(2016年江蘇高考第19題)已知函數(shù)f(x)=ax+bx(a>0,b>0,a≠1,b≠1)。若01,函數(shù)g(x)=f(x)-2有且只有1個零點,求ab的值。

變題5(2017屆南京市高三三模第20題)已知λ∈R,函數(shù)f(x)=ex-ex-λ(xln x-x+1)的導(dǎo)函數(shù)為g(x)。

(1)若函數(shù)g(x)存在極值,求λ的取值范圍;

(2)若當x≥1時,f(x)≥0恒成立,求λ的最大值。

變題6(2017屆揚州市高三考前調(diào)研測試第19題)已知函數(shù)f(x)=ln x+a(x2-3x+2),其中a為參數(shù)。

(1)討論函數(shù)f(x)極值點的個數(shù),并說明理由;

(2)若對任意x∈[1,+∞),f(x)≥0恒成立,求實數(shù)a的取值范圍。

這里,兩道變題和源題2都屬于函數(shù)、導(dǎo)數(shù)綜合題,兩道變題都是源題2的“形變而質(zhì)不變”式移植,源題2的關(guān)鍵細節(jié)是g(0)=0,兩道變題的關(guān)鍵細節(jié)是f(1)=0。

單從題目上,肯定看不出兩道變題和源題2有任何聯(lián)系,因為無論條件還是結(jié)論,它們之間都沒有任何相同的地方。這就是重量級考試把關(guān)題或者創(chuàng)新題的厲害之處,它會讓那些只知道就題講題,在題海里不斷刷題的人充滿挫敗感。

下面,我們來看看關(guān)鍵細節(jié)對解題思路和方法起到的作用和影響。求解源題2時,如果沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵細節(jié)g(0)=0,則不可能找到完整的解題思路和方法。一旦發(fā)現(xiàn)了g(0)=0,就可以斷言g(x)有唯一的零點0,從而利用導(dǎo)數(shù)研究g(x),就可以輕易地發(fā)現(xiàn)g(x)也有唯一的極小值點x0,所以問題變?yōu)樽C明x0=0,至此所有的困難都迎刃而解。變題5和變題6的解題思路和方法相同,同樣源于關(guān)鍵細節(jié)f(1)=0,而函數(shù)形式的變化和問題結(jié)論的變化則體現(xiàn)出了這種“形變而質(zhì)不變”的移植命題的難度和價值。

高考是復(fù)習教學的風向標。在教材內(nèi)容基本不變、考點要求基本不變的情況下,每年的高考依然能讓人感覺到新意與亮點頻出。這一方面說明專家命題水平高,另一方面也說明他們是花了大力氣來命題的——有一位經(jīng)常命題的專家曾經(jīng)戲言:“命題、命題,拿命來出題?!蹦陱?fù)一年的高考積累了很多有質(zhì)量的題目,其中(尤其一些創(chuàng)新題和把關(guān)題)的命題方法和技巧特別值得我們一線教師研究和學習。只要充分領(lǐng)會了這些題目的命題方法和技巧,準確把握了它們的本質(zhì),就能通過移植命制出很好的新題目,從而強化此類題目的數(shù)學素養(yǎng)和思想方法的訓練。

(三)改變呈現(xiàn)方式,“百花齊放”地創(chuàng)新

改變經(jīng)常孕育著創(chuàng)新。在高考復(fù)習教學中,教師可以嘗試設(shè)置一些半開放的題目,讓學生參與命題,開展命題的微探究活動,則不僅可以看到學生“百花齊放”的創(chuàng)新命題,還可以收到良好的教學效果。

示例在平面直角坐標系xOy中,設(shè)直線y=-x+2與圓x2+y2=r2(r>0)交于A、B兩點。請增加一個條件,進而求出圓的方程。

對此,部分學生給出的命題條件如下:(1)AB=22;(2)∠AOB=60°;(3)△AOB的面積為2;(4)|OA+OB|=r;(5)OA·OB=-2;(6)圓上存在一點C,滿足OC=54OA+34OB。

可見,學生給出的命題條件經(jīng)常出乎意料地精彩。其實,如果教師再讓學生解釋一下他們的命題想法和解題思路與方法,可能就會發(fā)現(xiàn)自己正在努力追求的高考復(fù)習教學的課堂生態(tài)。

改變題目的呈現(xiàn)方式不僅給學生的解題活動留下了發(fā)展空間,更重要的是給學生的數(shù)學思維留下了更深、更廣的發(fā)展機會。在高考復(fù)習教學中,讓學生參與命題活動,能幫助學生看透題目的本質(zhì),思考命題的方法和技巧,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,促進教學相長;能幫助學生提升對所學知識的理解,反思自己的解題行為和習慣,提高自己的解題能力和水平。

最后,需要指出的是,正如廣義的教學評價是一項世界性難題,命題作為狹義教學評價(考試)的基本手段,也充滿了挑戰(zhàn)性——當然,挑戰(zhàn)同時意味著樂趣。因此,教師命題能力的提高絕不是一蹴而就的事情,而需要不斷地學習、不斷地實踐。

本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃專項課題“高中數(shù)學教師命題評價能力培訓的實踐研究”(編號:J-c/2016/12)的階段性研究成果。

參考文獻:

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