☉江蘇省無錫市江南中學 高峰官
把握中考命題新趨勢,提高數(shù)學命題質量
☉江蘇省無錫市江南中學 高峰官
數(shù)學課程標準的基本出發(fā)點是促進學生全面、持續(xù)、和諧的發(fā)展.其基本理念是:要面向全體學生,適應學生個性發(fā)展的需要,使得人人都獲得良好的數(shù)學教育,不同的人在數(shù)學上得到不同的發(fā)展.落實到數(shù)學學習,就是讓學生通過親身參與生動具體的數(shù)學學習活動(包括解題活動),在獲取數(shù)學知識、形成相關技能的同時,在思維能力、情感態(tài)度與價值觀等多方面都能得到進步和發(fā)展.
這些基本理念,對數(shù)學中考命題改革同樣具有指導意義.數(shù)學命題必須以新課程標準為依據(jù),充分體現(xiàn)現(xiàn)代教育理念,增強試題與社會實際、學生生活的聯(lián)系.注重考核學生對知識技能的掌握情況,特別是在具體的情境中運用所學知識分析問題和解決問題的能力,為學生展示創(chuàng)新能力留有必要的空間.
在新課程理念的視域中,中考數(shù)學命題無論是在選材內容、呈現(xiàn)形式、解題方法或解題結果上,都與傳統(tǒng)的數(shù)學命題有所不同,都有一些新的變化,這些變化集中體現(xiàn)在對數(shù)學課程三維目標的全面關注上,這既是新教育理念在初中數(shù)學命題中的具體體現(xiàn),也是數(shù)學命題改革的新方向和變化趨勢.
現(xiàn)在,人們已經開始用現(xiàn)代教育理念重新審視數(shù)學命題,數(shù)學命題在內容和形式上也正悄然發(fā)生變式,突顯新的變化趨勢:(1)強調問題背景的現(xiàn)實性;(2)注重命題呈現(xiàn)形式的多樣性;(3)關注問題的開放性;(4)注重數(shù)學知識的綜合應用性.
1. 忽視知識在生活中應用的合理性
數(shù)學來源于生活,應用于生活,這是廣大教師的共識,這從現(xiàn)在的命題都盡可能體現(xiàn)生活背景中可以看出來,但在命題時,往往是為應用而應用,閉門造車,容易顧此失彼.
案例1購買個人票每張100元,購買十張以上的團體票每人85元,現(xiàn)在有9個人去買票,怎樣買比較合算?大多數(shù)同學都會說買十張票,只需850元,比較合算,其實生活中并不會這樣.換句話說,我們有時命題是為了與生活聯(lián)系而聯(lián)系,為了應用而應用,沒有思考問題背景的真實性.經常這樣做,易使學生形成數(shù)學與生活是兩回事的印象,這是得不償失的.
可見,數(shù)學命題時應當與生活相關聯(lián),但要盡可能使數(shù)學問題及其解答更具真實性、合理性.只有在學生的生活經驗和知識背景中將具體問題數(shù)學化,關注學生的數(shù)學思維方法,滲透數(shù)學思想方法,并讓問題的解答符合生活實際,經得起檢驗,這樣的數(shù)學命題才能發(fā)揮更大的思維價值和導向作用.
2. 沒有充分挖掘數(shù)學信息的思維價值
不少老師在命題時,對收集到的數(shù)學信息和資料沒有認真的分析或囿于批改簡便的原因,沒有充分考量發(fā)揮這些數(shù)學材料的思維價值,明明可以設計成開放性的問題,卻簡單地編擬成答案唯一的題目,這樣既減弱了這些有用信息的思維價值,也不符合新課程理念對數(shù)學命題的要求.
案例2如圖1所示的長方體中,長AB=4cm,寬AD= 2cm,高AE=1cm.按6個面的大小分:上、下兩面是“大面”,前、后兩面是“中面”,左、右兩面是“小面”.如果有一只小蟲要從頂點A沿表面爬到頂點G,為了使爬行路程最短,一定只經過6個面中的某2個面.請求出這個“最短路線”的長度.
圖1
圖2
這是一道有關空間幾何體的操作探究題,題目提供的信息比較豐富,啟發(fā)學生通過展開圖將空間問題轉化為平面問題,而在平面上,我們知道兩點之間,線段最短.解出答案并不重要,重要的是探究的過程,讓學生體會化曲為直的數(shù)學思想方法.這道題的設計沒有充分關注和利用題目中的信息,只把問題指向最終結果,這樣做只是關注了少數(shù)學生的成功體驗.為此,這一命題的問題設計可改進為:
(1)這兩個面有可能是().
A.一個大面和一個中面B.一個大面和一個小面
C.一個中面和一個小面D.以上三種情況均可能
(2)圖2是該長方體的一個表面展開圖,請在圖2中用字母標出圖1長方體的頂點G可能在的位置,并畫出小蟲爬行的最短路線.
(3)求該“最短路線”的長度.
這樣改進后,學生就可以借助展開圖求小蟲前行幾種可能的路線,通過勾股定理,計算幾種可能路線的長度,比較得到最短路線的長度是5cm.兩種設計最終指向是一樣的,但學生的思維過程是不一樣的,參與的積極性是不同的,情感體驗更是不同.我們在命題時,要引導學生充分利用題目中的信息,充分發(fā)揮其思維價值.我們明白,盡管學生的層次不同,知識儲備量不同,思維方式也不同,但應給不同的孩子都有回答和得分的機會,都能體會學習活動的成功與愉悅.
3.沒有正視學生基礎和思維的差異性
案例3某人用如下辦法測一個鋼管的內徑:將一小段鋼管堅直放在平臺上,向內放入兩個半徑為5cm的鋼球,測得上面一個鋼球頂部高DC=16cm(鋼管的軸截面如圖3所示),則鋼管的內直徑AD長為_________.
圖3
這是一道幾何圖形問題,表面看并不難.實際上,大多數(shù)學生讀不明題意,不知從何入手.問題在于命題者過高地估計了學生的空間想象能力.要完成這道題,學生必須理解轉化的數(shù)學思想:通常畫出軸截面將空間圖形轉化為平面圖形,這相對好理解,而由軸截面想象空間幾何體,而且是幾個幾何體的組合體,學生就很難想象.想象不出鋼管與球的位置關系,就無從下手.即使有少數(shù)學生題目讀懂了,幾何體位置也想出來了,但還需思考兩圓相切、直線和圓相切的位置與數(shù)量關系,需運用勾股定理才能解決.教師在命題時,如能作適當提示,將鋼管的空間圖形畫出,則大多數(shù)學生能有所思考,這比大多數(shù)同學無所適從要好得多.可見,命題難度要適中,不追求題型的“高、大、尚”,切合生情,顯得尤其必要和重要.
1.重視三維融合,彰顯人文性
新課程標準指出:“對學生的評價不僅要關注學生的學習結果,更要關注他們在學習生活中的變化與發(fā)展.”因此命題應傳給學生的不僅是知識與能力的考量,而更是一份期盼的人文關懷,消除學生緊張和恐慌的心理,縮短學生與試題之間的距離感,把考試變成學生的智慧沖浪和探求之路.因此教師在命題時,應設身處地地為學生所想,盡量給學生以友情提示,消除學生對考試的恐慌,使學生獲得積極的情感體驗.命題時應處處體現(xiàn)人文關懷,在較難處,加上:“別著急,慢慢來,你能行!”在學生易錯的地方,加上提示語:“可要細心認真”等.所有這些,對于學生來說,都會感受到一種溫馨,給學生潤物無聲的人性關愛,讓學生緊張、急躁的心緒得到緩解和釋放.
2.貼近生活,體現(xiàn)應用性
數(shù)學與生活密切相關,遠離生活就意味著數(shù)學學習成了無源之水,數(shù)學生活化本是數(shù)學課程改革的一道亮麗的風景線.因此,數(shù)學老師在命題時應充分利用現(xiàn)實生活的數(shù)學資源,強調問題設計的生活性、真實性和情境性,引導學生用數(shù)學的眼光,捕捉生活中的數(shù)學問題,運用數(shù)學知識解決問題.
案例4我們可將一元一次方程與生活中的行程問題結合起來.例如,甲、乙兩個物流公司分別在相距400km的A、B兩地之間進行貨物交換,C地為兩車的貨物中轉站,假設A、B、C三地在同一條直線上,甲車以每小時120km的速度從A地出發(fā)趕往C地,乙車以每小時80km的速度從B地出發(fā)也趕往C地,兩車同時出發(fā),在C地相遇,并且在C地利用0.5h交換貨物,然后各自按原速返回自己的出發(fā)地.假設兩車在行駛過程中各自速度保持不變.
(1)求兩車行駛了多長時間相遇;
(2)A、C兩地相距_____km;B、C兩地相距_____km;
(3)求兩車相距50km時的行駛時間.
這樣的問題設計,增加了中途貨物中轉的情節(jié),顯得真實自然,解答起來也更具有趣味性和挑戰(zhàn)性.貼近生活,體現(xiàn)應用性,這是現(xiàn)代命題的一大趨勢.教師在進行一元一次方程、一次函數(shù)、反比例函數(shù)、一元一次不等式、二元一次方程組、一元二次方程、二次函數(shù)求最值的教學與命題時,引導學生將數(shù)學知識源于生活,又應用于生活,從而讓學生在學習與評價中體會到數(shù)學知識的廣泛應用性,增強學好數(shù)學、用好數(shù)學的信心.
3.重視學科整合與知識銜接,注重綜合性
課程改革的一大特征是學科不再孤立,彼此間相互滲透與交叉.數(shù)學是一門科學,更是一門文化,數(shù)學命題要走出數(shù)學學科,從更廣闊的視域中去審視數(shù)學問題,讓學生領略其他學科的精彩.命題時盡可能綜合學生所學的學科,確立以學科知識為基礎,以情境主題為背景,適當結合其他學科知識,從而豐富數(shù)學的內涵,讓學生能將相關學科知識融會貫通,領略知識的豐富多彩.
初中階段的數(shù)學課程是一個承上啟下的階段,不僅順接小學數(shù)學課程,由數(shù)的運算發(fā)展到代數(shù)式,由圖形的了解發(fā)展到圖形的認識,進一步發(fā)展學生空間觀念和幾何直觀,更是為高中階段的課程打好基礎.為此,數(shù)學命題要適當兼顧到知識的銜接,在命題時可用高中階段的知識作為出題背景,拓展學生的知識面,從而激發(fā)學生的求知欲.
案例5閱讀材料:求1+2+22+23+24+…+22013的值.
解:設S=1+2+22+23+24+…+22012+22013,將等式兩邊同時乘以2,得2S=2+22+23+24+25+…+22013+22014.
兩式相減,得2S-S=22014-1,即S=22014-1,即1+2+22+ 23+24+…+22013=22014-1.
請你仿照此法計算:
(1)1+2+22+23+24+…+210;
(2)1+5+52+53+54+…+5n(其中n為正整數(shù)).
這是一道有理數(shù)的求和運算題,實際上與高中課程中的等比數(shù)列求和運算相關聯(lián).這道題的解題思想方法就是高中課程中等比數(shù)列的求和方法.這種以高中課程中相關知識為命題背境的問題,既具有拓展性,更具有創(chuàng)新性,能開拓學生的數(shù)學視野,訓練學生思維,更能讓學生在悄然無聲中對高中相關內容有一個初步的了解,以便于初、高中課程相關內容的有效銜接.
4.適度開放,體現(xiàn)創(chuàng)造性
教育部在《關于初中畢業(yè)、升學考試改革的指導意見》中明確要求,數(shù)學試題應設計一定的“開放性問題”.此后,開放型試題成為各地中考的必考試題.所謂的開放型試題是指那些條件不完整、結論不確定的數(shù)學問題,常見的類型有:給出條件,去探索各種結論;或給出結論和部分條件,去探求各種附加條件;或自行設計問題和方案,主要通過觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括和必要的邏輯思想去得出結論;或從不同的角度,用不同的方法獲得問題的解答.開放性問題能激發(fā)學習興趣、培養(yǎng)學生的想象、發(fā)散、概括等思維能力,有助于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力.
教師在編制開放型試題時,可以思考以下四種類型:
(1)條件的開放.試題提供的條件有些無序,有些繁雜而隱蔽,考查學生對信息的選擇、判斷與重新組合的能力.
圖4
案例7如圖4,在△ABC中,D、E兩點分別在邊AB、AC上,填上一個條件,使△ADE與△ABC相似.
(2)結論的開放.即問題本身具有不同的符合題意的答案,從而考查學生思考問題的廣闊性.
圖5
案例8根據(jù)我們學習矩形、菱形、正方形性質時所獲得的經驗,探求圖5中的四邊形有哪些性質?(用文字語言寫出4條性質)
性質1:________________________________;
性質2:________________________________;
性質3:________________________________;
性質4:________________________________.
(3)方案設計的開放.
圖6
案例9(2008年江蘇南通中考題)在一次數(shù)學探究活動中,某學習小組要制作一個圓錐體模型,操作規(guī)則是:在一塊邊長為16cm的正方形紙片上剪出一個扇形和一個圓,使得扇形圍成圓錐的側面時,圓正好是該圓錐的底面,他們設計了如圖6所示的方案:圓與正方形相鄰兩邊及扇形的弧都相切,且扇形的弧與正方形的兩邊也相切.
(Ⅰ)他們發(fā)現(xiàn)這個方案不可行,你知道不可行的理由嗎?
(Ⅱ)他們想到調整扇形和圓的半徑,你能為他們設計一個方案嗎?如可行,請計算圓錐的母線長和其底面圓的半徑.
這一例題,本身具有開放性,方案設計的多樣性有助于學生創(chuàng)新思維的發(fā)展.但如果解好了就此打住,未免太可惜.我們可以引導學生:如果利用這個正方形制作一個圓柱形模型,你又怎樣提出問題呢?這是一個富有創(chuàng)新價值的問題變式.我們總是埋怨創(chuàng)新思維策略學習無從抓起,其實途徑有許多,這值得我們用心去探索反思.
(4)解題策略的開放.不要求學生掌握所有的方法,而是讓學生根據(jù)自己的理解運用不同的、各自喜歡的解題方式、方法來解題,這也是因材施教在學習評價上的具體體現(xiàn).
案例10甲、乙兩車分別從A、B兩地同時出發(fā)相向而行,并以各自的速度勻速行駛,甲途徑C地時休息1小時,然后按原速度繼續(xù)前進到達B地;乙車從B地直接到達A地.圖7是甲、乙兩車和A地距離y(千米)與出發(fā)時間x(小時)的函數(shù)圖像.
圖7
(Ⅰ)直接寫出m、n、a、b的值;m=____________,n=_____________,a=______________,b=_____________.
(Ⅱ)求出甲車與A地距離y(千米)與甲車出發(fā)時間x(小時)的函數(shù)關系式(寫出自變量的取值范圍).
(Ⅲ)若兩車相距120千米時,則乙車行駛了多長時間?
這一問題的設置,巧妙地將一次函數(shù)及圖像、一元一次方程結合起來,將生活問題數(shù)學化,通過圖像將數(shù)與形結合起來,考查了學生觀察圖形、分析問題、解決問題的能力.特別是第三小問,學生在解答問題時,可以從方程的視角來思考,也可以結合圖像,從函數(shù)值的差來思考.如用方程來思考,則需思考相遇前與相遇后兩種情形;如用函數(shù)值思考,需思考相減時順序的不同,也有兩種情形.這兩種方法,學生思考的視角不同,所用知識點不同,但實質是相同的,可謂異曲同工,因為函數(shù)與方程本身就是相通的.講評時,讓學生交流不同的解法,對學生的思維拓展是大有裨益的.
正因為學生之間存在客觀差異,學生思考問題的角度和解決問題的策略呈現(xiàn)出多樣性與個性化,教師在命題時更應做到適度開放.要切合不同層次的學生需求,為學生的個性發(fā)展創(chuàng)設探究平臺,讓不同學生都有成功的體驗.
5.注重操作探究,增強實踐性
數(shù)學新課程,在各學段安排了四個部分的課程內容:數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率、綜合與實踐.其中綜合與實踐內容設置的目的在于培養(yǎng)學生綜合運用有關知識與方法解決實際問題,培養(yǎng)學生的問題意識、應用意識和創(chuàng)新意識,積累學生的活動經驗,提高學生的實踐能力、解決問題的能力.
案例11(2008年無錫市數(shù)學中考第28題)一種電訊信號轉發(fā)裝置的發(fā)射直徑為31km.現(xiàn)要求:在一邊長為30km的正方形城區(qū)域(如圖8)選擇若干個安裝點,每個點安裝一個這種轉發(fā)裝置,使這些裝置轉發(fā)的信號能完全覆蓋這個城市.問:
(1)能否找到這樣的4個安裝點,使得這些點安裝了這種轉發(fā)裝置后能達到預設的要求?
(2)至少需要選擇多少個安裝點,才能使這些點安裝了這種轉發(fā)裝置后能達到預設的要求?
圖8
這是一道操作探究題,主要考查了正方形、矩形、圓、勾股定理等知識,滲透了方案最優(yōu)化的思想.問題的背景是有關信號覆蓋的物理問題,體現(xiàn)了數(shù)學學科與物理學科相關內容的綜合,問題1的答案并不唯一,給學生充分發(fā)揮的空間.作為一道中考壓軸題,本題取得了較好的信度、效度與區(qū)分度.在當年,這道中考題曾引發(fā)了很多師生后繼探究的熱情.
現(xiàn)在,操作實踐題越來越受到師生青睞,符合新課程理念,評價了學生靈活運用數(shù)學知識分析問題、解決問題的能力.根據(jù)新課程要求,在進行綜合與實踐這一題型命題時,教師要特別注意以問題為載體,注重知識的綜合性,注重解題過程的操作性與探究性,重在評價和發(fā)展學生的動手操作能力與和創(chuàng)新思維能力.
1.陳真真.新課程背景下數(shù)學命題改革的亮點與問題[J].學科教學探索,2008(11).
2.趙永寧.新課程理念下中考數(shù)學命題初探[J].數(shù)學教育通報,2005(2).H