【摘 要】 文章以2020年江都區(qū)八年級期末卷第26題為例,從核心素養(yǎng)的視角,對試題命制中“如何實現(xiàn)數(shù)學核心素養(yǎng)的考查”進行了一些探索和嘗試.結合命制過程,談及了實現(xiàn)核心素養(yǎng)考查的“一個注重”和“兩個轉變”,注重合理創(chuàng)設情境,從側重知識考查走向側重關鍵能力考查的轉變和注重一題多解,從封閉走向開放探究的轉變.
【關鍵詞】 核心素養(yǎng);試題命制;命題感悟
《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》明確提出了發(fā)展學生六個數(shù)學核心素養(yǎng)的課程目標.隨著高中課程改革的不斷深入,在考試評價中,考查學生數(shù)學核心素養(yǎng)水平便成了各類考試命題的新風標、新導向.筆者曾多次參加市、區(qū)級以上的期末測試命題工作,在命制試題時,就“如何實現(xiàn)數(shù)學核心素養(yǎng)的考查”做了積極的探索和嘗試.本文以2020年江都區(qū)八年級期末卷第26題的命制為例,呈現(xiàn)命制過程與思考,與同行交流.
1 試題及解法
1.1 試題呈現(xiàn)
【提出問題】課間,一位同學拿著方格本遇人便問:“如圖1所示,在邊長為1的小正方形組成的網(wǎng)格中,點A,B,C都是格點,如何證明點A,B,C在同一直線上呢?”
【分析問題】一時間,大家議論開了.同學甲說:“可以利用代數(shù)方法,建立平面直角坐標系,利用函數(shù)的知識解決”,同學乙說:“也可以利用幾何方法,連接AB和BC,證明∠ABC=180°……”同學丙說:“我還有其他的證法”……
【解決問題】請你用兩種方法解決問題
方法一:
方法二:
1.2 解法簡介
試題呈現(xiàn)簡潔、問題單一,但解法多樣.難點不是在于知識的繁雜的綜合,而是能否找到解決問題的方法,即建立適當?shù)臄?shù)學模型解決問題.
解法1 建立平面直角坐標系,如圖2,根據(jù)A,B坐標求出直線AB的函數(shù)關系式:y=2x,檢驗點C(2,4)是否在直線AB上.
解法2 建立平面直角坐標系,根據(jù)A,B確定直線AB的函數(shù)關系式,再根據(jù)A,C確定直線AC的函數(shù)關系式,判斷兩個直線的函數(shù)關系式是否相同.
解法3 建立如圖3,通過證明三角形全等,得出∠ABC=180°.
解法4 利用勾股定理,分別計算AB,BC,AC的長度,再判斷AB+BC與AC是否相等.
2 命制過程
2.1 聚焦核心素養(yǎng)制定細目表
本次期末測試考查的主要內容是蘇科版《義務教育教科書·數(shù)學》八年級上冊共六章內容:第一章全等三角形、第二章軸對稱圖形、第三章勾股定理、第四章實數(shù)、第五章平面直角坐標系、第六章一次函數(shù).其中,第一、二章著重發(fā)展邏輯推理核心素養(yǎng),第三、四、五章著重發(fā)展數(shù)學建模、數(shù)學抽象核心素養(yǎng).
結合整卷的雙向細目表,制定了第26題的多維細目表,見表1.
2.2 以素養(yǎng)為導向,遴選試題素材
命題素材的選取是試題命制成功的關鍵.凸顯核心素養(yǎng)的試題命制,也應在學生最近發(fā)展區(qū)設計試題,力求熟而不“俗”,在熟悉的背景,考查多角度解決問題的能力.筆者翻閱教材,注意到教材的每一章中都有網(wǎng)格題:第一、二章中,主要是利用網(wǎng)格作圖;第三、四章,利用網(wǎng)格進行計算和說理;第五、六章,利用網(wǎng)格的平面直角坐標系,確定點的坐標.網(wǎng)格,是數(shù)學探究活動中常用的工具,利用網(wǎng)格的特征,或作圖,或計算,或說理,探究內容豐富多樣.聚焦本學期的核心素養(yǎng),試題命制確定為以網(wǎng)格為背景,重點考查學生數(shù)學建模、邏輯推理的關鍵能力.基于這樣的命題取向,在歷屆網(wǎng)格題中,遴選素材,獲取靈感.
素材:如圖4所示,每個小正方形的邊長為1,A,B,C是小正方形的頂點,則∠ABC的度數(shù)為________.
本題是一道很好凸顯核心素養(yǎng)考查的試題,符合八年級學生認知水平,也符合命題初期的設想.此題一題多解,方法一:連接AC,利用勾股定理和逆定理,通過計算推理,從數(shù)的角度,得出△ABC是等腰直角三角形,從而解決問題;方法二:可以構造全等,利用幾何推理,從形的角度,得出△ABC是等腰直角三角形,從而解決問題.
2.3 打磨過程
2.3.1 改編題型,形成初稿
受素材的啟發(fā),筆者先命制了下面初稿:
已知:如圖5所示,每個小正方形的邊長為1,A,B,C是小正方形的頂點.
求證:△ABC是等腰直角三角形.
變換題型是試題命制常用的手法,將填空題改編為解答題,進一步考查邏輯推理及其有條理的表達.但改編后的試題與原題變化不大,且難度不能達到預設目標,也缺乏創(chuàng)新.
2.3.2 教學啟發(fā),形成原創(chuàng)初稿
教學是試題原創(chuàng)的源泉之一.在初中幾何教學中,三點共線的證明被淡化處理或避而不談,三點共線的教學缺失,會導致推理缺乏嚴謹.三點共線問題是幾何中的一塊瑰寶,看似簡單的點線位置關系,卻蘊含了很多解決方法.除了幾何證法外,學習了一次函數(shù)之后,也可以采用解析法,多種解法有利于實現(xiàn)不同層次學生的數(shù)學素養(yǎng)的多層次考查.同時,我國《基礎教育課程改革綱要(試行)》明確提出了“要改變課程評價過分強調甄別與選拔的功能,發(fā)揮評價促進學生發(fā)展、教師提高和改進教學實踐的功能”.
基于理解教學、理解考試,筆者最終確定在網(wǎng)格背景中探究三點共線的問題為命題方向,借助考試,彌補對三點共線的認知缺陷,形成試題原創(chuàng)初稿.
原創(chuàng)初稿:如圖1所示,在邊長為1的小正方形組成的網(wǎng)格中,點A,B,C都是格點.
試說明:格點A,B,C在同一直線上.
2.3.3 創(chuàng)設情境,恰當留白,形成終稿
三點共線問題,是教學中的盲區(qū),直接考查勢必降低試題的效度和區(qū)分度,不符合學生的認知發(fā)展水平.在試題的解答過程中,筆者進一步發(fā)現(xiàn)解決三點共線問題的方法很多,全等知識、勾股定理、一次函數(shù)的知識都可以解決,且運用知識難度不大,關鍵是難在思想方法,即選擇什么數(shù)學模型、哪些數(shù)學量來刻畫描述,這也恰恰是核心素養(yǎng)考查的落腳點,體現(xiàn)出“用數(shù)學的眼光看問題,用數(shù)學的思維分析問題”的數(shù)學素養(yǎng).
數(shù)學核心素養(yǎng)都在發(fā)現(xiàn)問題與提出問題、分析問題與解決問題的不同環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,相互“交織”、相互“滲透”.基于以上認識,初步形成了試題的命制框架,見表2.
如此命題設計,符合了最初的命制設想,達成了教學評的一致性.這也促使筆者堅定了這一考查方向,增強了命制出凸顯核心素養(yǎng)考查的試題的信心.為了降低難度,增加區(qū)分度,筆者通過創(chuàng)設學生問問題的真實生活情境提出問題,引發(fā)思考;通過同學之間討論問題的形式分析問題,實現(xiàn)“低起點,高落腳”的命題目標;通過恰當留白、一題多解的形式,凸顯多角度考查核心知識、素養(yǎng)的考查目標,激發(fā)學生的探究欲,發(fā)揮考試促進學生發(fā)展的激勵功能.
3 命題感悟
從測評來看,本題全區(qū)均分4.54分,難度0.45,區(qū)分度0.65,試題呈現(xiàn)了高效度、高區(qū)分度,達到了預期的命制目標,試題很好地反映了教學評價的一致性,很好地凸顯核心素養(yǎng)的考查.素養(yǎng)導向下的試題命制,如何實現(xiàn)核心素養(yǎng)的考查?試題命制又有了哪些轉變?
3.1 厘清重點考查核心素養(yǎng),注重合理創(chuàng)設情境
命制初期,根據(jù)教學內容,厘清各章重點發(fā)展的核心素養(yǎng),這也決定了以素養(yǎng)為導向的命題內容和目標.
數(shù)學建模是對現(xiàn)實問題進行數(shù)學抽象,用數(shù)學語言表達問題、用數(shù)學方法構建模型解決問題的素養(yǎng)[2].數(shù)學建模核心素養(yǎng)的落實常常需要從實際問題、情境中發(fā)展起來.試題情境的設置,其實就是要讓學生在特定的情境中,選擇建立什么樣的數(shù)學模型去解決問題,從而提高數(shù)學抽象、建模能力.
對于八年級學生而言,從復雜的生活情境抽象出數(shù)學模型,難度是很大的,不符合本題命題核心素養(yǎng)考查的定位.網(wǎng)格背景情境是八年級數(shù)學活動中常見的,是學生熟悉的情境,這一熟悉、簡單的情境更有利于本題中凸顯核心的數(shù)學建模、邏輯推理的能力考查.
因此,素養(yǎng)導向下的試題命制,厘清重點考查哪些核心素養(yǎng),合理創(chuàng)設情境,適時、適度地考查學生“用數(shù)學的眼光看問題”的學科能力.
3.2 從側重知識考查走向側重關鍵能力考查的轉變
《義務教育數(shù)學課程標準》(2011版)明確提出:“數(shù)學教育既要使學生掌握現(xiàn)代生活和學習中所需要的數(shù)學知識和技能,更要發(fā)揮數(shù)學在培養(yǎng)人的思維能力和創(chuàng)新能力方面的不可替代的作用.”因此,思維能力和創(chuàng)新能力是數(shù)學的關鍵能力,重點知識和技能是考查的載體.
以三點共線問題搭建探究平臺,以全等、勾股定理、一次函數(shù)等知識為考查載體,重點考查學生的數(shù)學建模這一核心素養(yǎng).通過經(jīng)典的“陌生”題,恰恰能真實反映出八年級學生目前的數(shù)學思維水平.從測評結果看,少數(shù)學生能很好的將點的位置關系轉化為數(shù)量關系,或用幾何角度模型,或用幾何線段和差關系模型,或用函數(shù)模型.在解決問題中,運用了多種思維方式,或轉化法,或同一法,或構造法,且所有解法都符合八年級學生的認知水平.因此,本題命制很好地實現(xiàn)了由知識立意向能力立意的轉變.
3.3 注重一題多解,從封閉走向開放探究的轉變
發(fā)現(xiàn)問題,提出問題是創(chuàng)新的基礎;獨立思考、學會思考是創(chuàng)新的核心;歸納概括、得出猜想,并加以驗證是創(chuàng)新的重要方法.素養(yǎng)導向下的試題命制可以通過設計一些開放型或探究型的試題,以拓展學生的思維空間,發(fā)展學生的探究能力,通過一題多解,展示不同層次學生的數(shù)學素養(yǎng).
正因為本題恰當?shù)囊I和留白,才給學生思維的展示提供了很好的平臺.除參考解法外,答卷呈現(xiàn)了不少優(yōu)秀、多樣的解答方法,可謂百花齊放,也達到了測試評價的激勵和發(fā)展的價值功能.
參考文獻
[1]義務教育學科核心素養(yǎng)與關鍵能力研究項目組.義務教育學科素養(yǎng)·關鍵能力(測評與教學)[M].南京:江蘇鳳凰科學技術出版社,2018.
[2]史寧中.學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與教學:以數(shù)學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為例[J].中小學管理,2017(4):35-37.
作者簡介 肖世兵(1977—),男,中學高級教師,揚州市學科帶頭人,主要從事初中數(shù)學教學研究和試題命制研究.
中學數(shù)學雜志(初中版)2021年6期