☉上海市市西初級中學(xué)陳瑋祺
得益于網(wǎng)絡(luò)與信息社會的便利通達(dá),我們能在一些網(wǎng)站、QQ群共享、自媒體公眾號中看到大量全國各地、名校階段檢測考卷、期中卷、期末卷,但是往往質(zhì)量不太高,“同質(zhì)化”(本質(zhì)上互相摘引)傾向非常嚴(yán)重.最近在網(wǎng)上收集到據(jù)稱“人大附中”七上期中測試卷,對該試卷中最后3道解答題很感興趣,花了較長時間研習(xí)賞析.本文整理出來,以供更多同行討論.
題1:小明喜歡研究數(shù)學(xué)問題,在計算整式加減(-4x2-7+5x)+(2x-3+3x2)的時候,想到了小學(xué)的列豎式加減法,令A(yù)=-4x2-7+5x,B=2x-3+3x2,然后將兩個整式關(guān)于x進行降冪排列,A=-4x2+5x-7,B=3x2+2x-3,最后將其各項系數(shù)對齊,對同類項進行豎式計算,如下:
若A=-4x2y2+2x3y-5xy3+2x4,B=3x3y+2x2y2-y4-4xy3,請你按照小明的方法,先對整式A、B關(guān)于某個字母進行降冪排列,再寫出其各項系數(shù),進行豎式計算:A-B,并寫出A-B的值.
思路概述:對A、B按字母x進行降冪排列,如下:
將其各項系數(shù)對齊,對同類項進行豎式計算,如下:
所以,A-B=2x4-x3y-6x2y2-xy3+y4.
賞析:把豎式計算引進到整式加減是很有意義的類比、遷移,掌握這項技術(shù)的關(guān)鍵是“主元思想”“降冪排列”.這種豎式計算不但在整式加減中有效,在以后學(xué)習(xí)一元多項式的除法時也能發(fā)揮獨特的作用.
題2:關(guān)于x的多項式k(k+1)x3+kx2+x2-4x-3是關(guān)于x的二次多項式.
(1)直接寫出k的值為________;
(2)若該多項式的值為2,且規(guī)定【a】表示不超過a的最大整數(shù),例如【2.3】=2,請在此規(guī)定下求【2019k-x2+2x】的值.
思路概述:(1)k=0(.注意,因為要考慮關(guān)于x的二次多項式,故k=-1應(yīng)舍去)
(2)把k=0代入多項式,得x2-4x-3.
賞析:這道題第(1)問考查了多項式的次數(shù)、項數(shù),且需要對待定系數(shù)k的兩個值進行取舍;第(2)問先考查了化簡后的整體代入求值,然后綜合了有理數(shù)的一個知識點,所謂“新規(guī)定”,本質(zhì)上就是在比-小的數(shù)中找出符合要求的最大的整數(shù)-3,學(xué)生也可以結(jié)合數(shù)軸分析.
題3:【定義閱讀】已知數(shù)軸上點A、B所對應(yīng)的數(shù)分別是-4、4.
對于關(guān)于x的代數(shù)式N,我們規(guī)定:當(dāng)有理數(shù)x在數(shù)軸上所對應(yīng)的點為A、B之間(包括A、B)的任意一點時,代數(shù)式N取得所有值的最大值小于或等于4,最小值大于或等于-4,則稱代數(shù)式N是線段AB的封閉代數(shù)式.
例如,對于關(guān)于x的代數(shù)式|x|,當(dāng)x=4或-4時,代數(shù)式|x|取得最大值4;當(dāng)x=0時,|x|取得最小值0. 所以代數(shù)式|x|是線段AB的封閉代數(shù)式.
【解答問題】(1)關(guān)于x的代數(shù)式|x-1|,當(dāng)有理數(shù)x在數(shù)軸上所對應(yīng)的點為A、B之間(包括點A、B)的任意一點時,取得的最大值和最小值分別是______、______,所以代數(shù)式|x-1|_________(填“是”或“不是”)線段AB的封閉代數(shù)式.
(2)有以下關(guān)于x的代數(shù)式:
其中________是線段AB的封閉代數(shù)式,并證明(只需要證明是線段AB的封閉代數(shù)式的式子,不是的不需證明).
思路概述:(1)當(dāng)x=-4時,代數(shù)式|x-1|取得最大值5;當(dāng)x=1時,代數(shù)式|x-1|取得最小值0.從“形”的角度理解,線段AB上表示x的點,到表示1的點距離最大為5,最小為0,代數(shù)式|x-1|不是線段AB的封閉代數(shù)式.
(2)對4個代數(shù)式逐個演算.
②當(dāng)x=4時,x2+1=17,則x2+1不是線段AB的封閉代數(shù)式.
③當(dāng)x=4時,x2+|x|-8=12,則x2+|x|-8不是線段AB的封閉代數(shù)式.
④需要分類討論.由“零點分析法”,得出x=-2,x=1,然后分三個區(qū)間討論:
當(dāng)-4≤x≤-2時,|x+2|-|x-1|-1=-4;
當(dāng)-2<x≤1時,|x+2|-|x-1|-1=2x,此時-4<2x≤2;
當(dāng)1<x≤4時,|x+2|-|x-1|-1=2.
綜上,代數(shù)式|x+2|-|x-1|-1是線段AB的封閉代數(shù)式.
因為2≤|x+1|+2≤7,所以-7(|x+1|+2)≤a≤|x+1|+2.
?。黿+1|+2的最小值2代入上式,所以-14≤a≤2.
即有理數(shù)a的最大值是2,最小值是-14.
賞析:這是一道很有挑戰(zhàn)的新定義把關(guān)題,將七年級有理數(shù)、數(shù)軸、絕對值、代數(shù)式的化簡求值、分類討論、數(shù)形結(jié)合等知識和方法有效融合在一起.特別是第(3)問,我們在上面給出的不等式的處理方法,沒有使用特殊值代入演算、通過猜想發(fā)現(xiàn)答案的方法,命題者正是預(yù)設(shè)了學(xué)生可能會走特值、猜想的思路,所以設(shè)問以填空形式呈現(xiàn).
在我們很多七上階段測試卷、期中卷、期末卷中,把關(guān)題或者是以規(guī)律探索題的形式出現(xiàn),或者是數(shù)軸上幾個動點的相遇與追及方面的較難題,這些考題雖然也部分體現(xiàn)了七年級上冊所學(xué)內(nèi)容,但是主要難點并非七年級上冊的新概念或方法,從命題專業(yè)視角來評價,屬于內(nèi)容效度不高.比如,學(xué)生在一道規(guī)律探索題中寫出“通式”這一步驟沒有順利貫通,導(dǎo)致丟分,對于診斷該生七年級所學(xué)新知(以七上期中命題來看,主要應(yīng)該考查有理數(shù)概念、運算和整式概念、加減等)來說,這個失分的診斷價值不高.細(xì)品以上3道綜合題,對有理數(shù)概念、運算和整式概念、加減的考查都把控得非常精準(zhǔn),學(xué)生失分的原因是對進入初中以來所學(xué)內(nèi)容的理解不透、不深,我們認(rèn)為,這樣的評價檢測從內(nèi)容效度上看是精準(zhǔn)、有效的.
以上文“題1”為例,命題者從小學(xué)所學(xué)的豎式運算經(jīng)驗出發(fā),類比遷移到初中階段整式的加減,通過適當(dāng)?shù)淖冃握恚ㄔO(shè)定主元、降冪排列)后分離系數(shù),然后運用豎式計算得出結(jié)果,并且讓學(xué)生模仿解題,既有效考查了多項式的變形整理能力,也向?qū)W生傳遞、示范了數(shù)的很多運算經(jīng)驗可以恰當(dāng)類比遷移到式的學(xué)習(xí)中.待到八年級學(xué)習(xí)整式除法時,這種豎式運算的經(jīng)驗在處理一些較難的待定系數(shù)問題時還會顯現(xiàn)獨特的作用.這種命題立意可稱得上“思前想后”,即命題者對上一學(xué)段學(xué)生所學(xué)核心內(nèi)容是清楚的,又對后續(xù)內(nèi)容非常熟悉,這樣在考題素材選擇、問題呈現(xiàn)方式上,就能做到恰到好處,不但實現(xiàn)有效考查的測試目標(biāo),又引領(lǐng)了師生日常教學(xué)的用力點.
“題2”“題3”都安排一些填空的形式,這對于解答題來說似乎有些“沖突”,然而細(xì)細(xì)思考這些問題的解法,不難發(fā)現(xiàn),對于“題2”第(1)問來說,如果讓學(xué)生寫出求k的值的過程,學(xué)生需要細(xì)致分析k(k+1)=0的兩種可能,超出現(xiàn)階段的要求,而且還要代入多項式進行檢驗,命題者采取了直接填空的設(shè)問方式,避免了很多步驟的書寫,節(jié)約了答題書寫時間.“題3”作為全卷最后一題,能夠有時間、精力挑戰(zhàn)這道難題的優(yōu)秀學(xué)生不是很多,命題者考慮到優(yōu)秀學(xué)生思考的跳躍性,綜合考慮,不糾結(jié)于過程步驟(對于最后一問,現(xiàn)階段學(xué)生也不太可能熟練、規(guī)范地使用不等式的解法),側(cè)重于結(jié)果的獲得,所以用填空的方式來考查.這種命題設(shè)問的處理技術(shù)對于教學(xué)的啟示是:教學(xué)中,有時我們面對一些較難問題可能的變式拓展、奇異性質(zhì),不一定要“避開繞行”,適當(dāng)提示學(xué)生課后自主鉆研、發(fā)現(xiàn)結(jié)論、嘗試攻克,也是“課堂,向四面八方打開”的一種追求.