摘 要:通過(guò)對(duì)以三角函數(shù)、解三角形等知識(shí)為載體的一些試題進(jìn)行改編,給出數(shù)學(xué)試題創(chuàng)新性命制的幾種常見(jiàn)途徑:設(shè)置新穎的問(wèn)題情境,嵌入適當(dāng)?shù)倪壿嬐评恚诤隙嘣闹R(shí)方法,設(shè)計(jì)靈活的探究問(wèn)題,擬定結(jié)構(gòu)不良的題目等。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);試題命制;創(chuàng)新性;三角函數(shù);解三角形
本文系江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十四期課題“核心素養(yǎng)視角下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教學(xué)實(shí)踐研究”(編號(hào):2021JY14-L56)、江蘇省常州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“新高考背景下的高中數(shù)學(xué)課堂情境教學(xué)實(shí)踐研究”(編號(hào):CJK-L2022294)的階段性研究成果。
為進(jìn)一步深化高考考試內(nèi)容改革,也為更好地選拔創(chuàng)新型人才,教育部考試中心于2020年1月發(fā)布了《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》(以下簡(jiǎn)稱“高考評(píng)價(jià)體系”)。高考評(píng)價(jià)體系是教育評(píng)價(jià)的理論和實(shí)踐體系,也是高考命題、閱卷的重要依據(jù)。針對(duì)高考“如何考”的問(wèn)題,高考評(píng)價(jià)體系明確提出了“四翼”的考查要求,即“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”。
創(chuàng)新性考查要求是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)驗(yàn)中如何考查創(chuàng)新品質(zhì)的探索:通過(guò)命題創(chuàng)新,努力破除傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)驗(yàn)忽視創(chuàng)新品質(zhì)考查的弊端。在數(shù)學(xué)考試中,考查的核心在于數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維能力,即不受常規(guī)思維的束縛,勇于面對(duì)新問(wèn)題,通過(guò)對(duì)知識(shí)、思想方法的遷移,靈活組合運(yùn)用,有效解決問(wèn)題的能力。為此,需要在命題時(shí),努力增強(qiáng)試題的創(chuàng)新性。本文主要談一談筆者對(duì)高中數(shù)學(xué)試題創(chuàng)新性命制的實(shí)踐探索。
一、 設(shè)置新穎的問(wèn)題情境
數(shù)學(xué)試題常見(jiàn)的情境包括數(shù)學(xué)情境、科學(xué)情境、現(xiàn)實(shí)情境等,所呈現(xiàn)的信息具有多元性。設(shè)置新穎的問(wèn)題情境,可以盡可能保證測(cè)試的公平性,有效地測(cè)試考生對(duì)信息進(jìn)行閱讀與理解、處理與加工,并準(zhǔn)確連接到已有知識(shí)結(jié)構(gòu)中具體的知識(shí)和技能的水平。當(dāng)然,設(shè)置情境還需要綜合考量。尤其是設(shè)置新穎的情境時(shí),要注意科學(xué)、可信,有適當(dāng)?shù)男畔⒘亢蜕疃?,避免出現(xiàn)刻意的干擾信息,契合考生的認(rèn)知水平,能積極引導(dǎo)考生作出與測(cè)量目標(biāo)或行為目標(biāo)一致的應(yīng)答。
【案例1】
原題:如圖1,在平面四邊形ABCD中,AD=BD,∠ADB=90°,CD=22,BC=2。
(1) 若∠BDC=45°,求線段AC的長(zhǎng);
(2) 求線段AC長(zhǎng)的最大值。
原題兩問(wèn)的求解目標(biāo)重復(fù),第(2)問(wèn)是第(1)問(wèn)的一般化(需要先用參數(shù)表示AC的長(zhǎng),再其求最值)。而且,第(2)問(wèn)的難度整體偏大,比如:如何引入合適的參數(shù)?選邊還是角?選兩邊夾角還是一邊對(duì)角?……在一次教研活動(dòng)中,一位同事問(wèn):在一個(gè)解三角形問(wèn)題的求解結(jié)果中,如果出現(xiàn)平面凹四邊形的情況,要不要舍去?高中階段,學(xué)生遇到的往往是平面凸四邊形。筆者想到:何不以平面凸四邊形為情境背景呢?
改編題:若一個(gè)平面四邊形對(duì)邊不相交且任意三邊都在第四條邊所在直線的一側(cè),則稱其為平面凸四邊形。容易知道,與之等價(jià)的說(shuō)法為:若一個(gè)平面四邊形對(duì)邊不相交且每個(gè)內(nèi)角都小于π,則稱其為平面凸四邊形。圖2給出了兩個(gè)不是平面凸四邊形的例子。
如圖3,在平面凸四邊形ABCD中,∠BAD=π/3,BD⊥AD,CD=3,BC=2,設(shè)∠BCD=θ。
(1) 求cosθ的取值范圍;
(2) 試用θ表示對(duì)角線AC的長(zhǎng),并指出θ取何值時(shí)AC的長(zhǎng)最大。
除了數(shù)據(jù)的改編之外,這道改編題主要的創(chuàng)新之處有:(1) 設(shè)置了數(shù)學(xué)情境。給出了平面凸四邊形的兩種定義以及兩個(gè)反例,讓考生在理解概念的基礎(chǔ)上,根據(jù)問(wèn)題要求,選擇恰當(dāng)?shù)亩x解決問(wèn)題。選擇定義的過(guò)程能體現(xiàn)考生對(duì)問(wèn)題條件價(jià)值的甄別能力。(2) 改變了兩問(wèn)的關(guān)系。從特殊與一般的關(guān)系改變?yōu)榛A(chǔ)與進(jìn)階的關(guān)系,結(jié)構(gòu)更加緊湊:第(1)問(wèn)為第(2)問(wèn)的解決提供了定義域,兩問(wèn)關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)。第(2)問(wèn)還給出了參數(shù),讓考生更好地聚焦于尋找多個(gè)三角形的邊角關(guān)系。
二、 嵌入適當(dāng)?shù)倪壿嬐评?/p>
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》將“邏輯推理”定位為六大學(xué)科核心素養(yǎng)之一。華人幾何學(xué)家伍鴻熙說(shuō)過(guò):“邏輯推理是數(shù)學(xué)的命根子?!闭陆ㄜS博士也說(shuō)過(guò):“運(yùn)算是數(shù)學(xué)的童子功,推理是數(shù)學(xué)的命根子?!笨梢?jiàn)邏輯推理在數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的突出地位。實(shí)際上,邏輯推理是超越數(shù)學(xué)內(nèi)容的更具有通識(shí)性的思維方式。命制或改編數(shù)學(xué)選擇題時(shí),可以嘗試基于題型特征嵌入適當(dāng)?shù)倪壿嬐评?,讓考生運(yùn)用同一律、排中率、矛盾律、充足理由律等邏輯推理的規(guī)則解決問(wèn)題——其實(shí),這也是近幾年高考試題命制的重要趨勢(shì)之一。
參考文獻(xiàn):
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