福建省福清第三中學 (350315)
何文昌
2018年1月,筆者參加福州教育研究院組織的命題培訓.培訓結束前,每人需命制一道高考模擬卷選擇題壓軸題,每個小組選擇一道題討論并在培訓班展示.筆者命制的一道題被小組長選中,經小組成員打磨后,由筆者進行展示.在1月份的校內月考中,高三年級備課組將該題呈現給學生.現將試題的命制歷程及校內實測、課堂講評情況展示出來,與同行們交流.
翻閱了近年高考真題中的第12題后,2015年新課標Ⅰ卷理12引起了筆者的興趣.
設函數f(x)=ex(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整數x0,使得f(x0)<0,則a的取值范圍是( ).
圖1
創(chuàng)新從模仿開始.把原題中的指數型換成對數型,保留過定點的直線方程y=ax-4a,再依托經典函數f(x)=clnx+dx2+ax+ab,初步的構思是利用函數f(x)=clnx+dx2-ax+4a進行命制.使用幾何畫板時(如圖1),用點C′和D′的縱坐標表示參數c和d,從而控制g(x)=clnx+dx2.移動點C′和D′,選取c=2和d=-1,確定了函數g(x)=2lnx-x2和f(x)=2lnx-x2-ax+4a,得到初稿如下:
設函數f(x)=2lnx-x2-ax+4a,其中a>0,若關于x的不等式f(x)≥0有唯一整數解,則a的取值范圍是( ).
(C)(2-ln2,2] (D)(1,2)
(定稿)設函數f(x)=2lnx-x2-ax+4a,其中a>0,若關于x的不等式f(x)≥0有唯一整數解,則a的取值范圍是( ).
試題立意:本題考查學生對數學本質的理解,區(qū)分度恰當.本題通過把不等式轉化為函數,隔離兩個函數,利用導數確定函數的極值和單調性,從而求解參數的取值范圍.本題考查導數在解決函數問題中的應用及直線的知識,考查化歸與轉化思想、函數與方程思想、數形結合思想,考查運算求解能力、推理論證能力、抽象概括能力.
圖2
成題后,大家進一步提出以下思考:
郭老師:改變直線所過的定點;
念老師:題中的解法對參數進行半分離,從而形成一直一曲的局面,這種小題巧做的思路和方法很有用.
無獨有偶,泉州市2018屆高中畢業(yè)班1月單科質量檢查(文科數學)第12題采用的思路和方法與小組討論的內容幾乎一樣!題目(答案為A)如下:
設函數f(x)=lnx-ax2-(a-2)x,若不等式f(x)>0恰有兩個整數解,則實數a的取值范圍是( ).
命題工作是艱難的,當我們沉浸于其中時,往往會有許多想法,而一些想法是無效的,可一旦思路被打開后,那種思維流淌所帶來的快樂是無與倫比的.在選擇題的命制過程,筆者體會到以下兩個方面:(1)題干要陳述完整、精煉、準確、包含選擇支相同的內容;(2)選擇支要與題干有關聯、要獨立、無暗示、能體現典型錯誤.
在高三年級的1月份月考中,年級備課組把定稿作為數學試卷的選擇題12題.閱卷完成后,經過統(tǒng)計,全班51位學生中有17位選出了正確答案,有14位學生選了A,有8位學生選了C,有15位學生選了D.
本題正確率高達近33%,而且選A、D的學生也接近30%,這兩點引起了筆者的注意.在課堂上,筆者帶著疑問講評了這個題目.
教師請一位做對的學生說出他的解題過程.
為了了解使用這種方法答對的學生人數,教師進行統(tǒng)計,共有8位學生.
教師請選擇A的學生說出錯誤解法.
學生2:與學生1相同.
教師統(tǒng)計了使用這種方法的學生人數,共計25位.教師意識到多數學生在解題過程中遇到了困難.
教師:遇到求參數的取值范圍時,一般用什么方法解決?
學生3:分類討論或者分離參數法.
教師:分類討論通常在大題壓軸題中使用.小題要巧做,大家在使用分離參數法的過程中,遇到了什么困難嗎?
教師:怎么做才能避開分類討論呢?
學生5:不要把x-4除過去,保留ax-4a.
學生5的回答讓其他的學生得到了啟發(fā).此時,有一位學生迫不及待地發(fā)表他的看法.
學生6:我想到不等式的左邊可以視為過定點(4,0)的直線,右邊視為函數y=2lnx-x2.整個不等式轉化為直線y=ax-4a在函數y=2lnx-x2的圖像的下方.
許多學生對學生6的理解有共鳴,給予掌聲.
……
教師:我們要解后反思.解題遇到困難時,要尋找方法避開困難.使用分離參數法時,有時為了避免討論,經常使用半分離參數的方法.在解題過程中,要有化歸與轉化的意識,這樣就能在函數、方程、不等式三者之間進行靈活轉化.把不等式轉化成函數,利用直線與函數圖像的位置關系分析問題,又是數形結合的數學思想方法的體現.
課堂教學中,突出學生主體是衡量一節(jié)課是否優(yōu)秀的重要指標之一[2].學生能自主、合作探究解決的,教師不能一手包辦;學生不能獨立解決的,教師也不能越俎代庖,而是要給學生展示思維活動的空間,教師設置貼近學生真實背景和想法的問題串,為學生搭建腳手架,激活學生的思維,使學生體驗到解決數學問題的快樂.在這種課堂活動中,學生能提升自己的學習能力,深化對數學知識本質的理解,并進一步學會用數學的思維方法去理解和解決數學問題.