☉江蘇省南通市通州區金沙中學 陳玲鈺
眾所周知,每年的高考真卷試題都是不少大學教授、中學教師合力創編的,其中不乏出產了很多優秀的試題.在為這樣的試題叫好的同時,我們不禁要問,為什么一線教師更多的關心解題?卻不太關心試題背后的命題機制?如何讓教師從解題向編題、命題轉變是提升教師專業化素養的關鍵.
教師的成長需要兩個環節,第一是教師自身對于概念的深入理解,第二是如何命制與概念相關的數學問題.不難發現,當下的數學教學對于概念教學的指導是乏力的、缺乏引導的,對于概念的一個定義、三項注意的教學方式依舊出現在諸多課堂的常態課教學中,這樣的課堂教學首先說明了一個問題——教師自身沒有深層次地理解數學概念,因此無法用自己的語言豐滿地表述概念、闡述理解,只能通過大量的訓練去替代,試問:這樣的概念教學對于教師而言如何提高自身的專業化水準呢?沒有深厚的概念理解,又如何去命制一個優秀的試題呢?因此教師自身對于數學概念的理解是必需的.
分析:最大值和最小值概念是數學必修1教材中提出的,教材中對于最值強調的是兩個方面:其一,對任意定義域D中的自變量x,f(x)≤M成立;其二,必定存在x0∈D,使得f(x0)=M.筆者以為,學生并不了解這一概念的精髓,當且僅當才是最值概念最核心的理解.另一方面,最大值還有高等數學化的表述,即這種理解進一步提升了最值概念的代數化特征、抽象性,從而提高了學生的抽象思維和邏輯推理能力.
命題:已知定義在[0,2π]上的最大值函數f(x)=max{sinx,cosx},最小值函數g(x)=min{sinx,cosx},其中根為
考點分析:本題主要考查三角函數的圖像與性質以及特殊值的運算,考查學生數形結合的能力,考查學生對問題的理解分析能力,該題運算量較大,綜合性較強,有一定難度.
設計意圖:要求學生畫出正弦函數與余弦函數的圖像,進一步得到最大值函數f(x)和最小值函數g(x)的圖像,結合正余弦函數的性質計算x1,x2,x3,x4,然后再去檢驗選項的正確性.
我們易得正弦函數與余弦函數的圖像,如圖1.

圖1
得到最大值函數f(x)的圖像,如圖2.

圖2

圖3

說明:正確地理解最值概念,以及最值的高等數學表達符號,這都是對于最值概念最為深刻的理解,筆者以為在理解概念的基礎上,結合自身教學經驗,編制合理的試題有助于加深概念的理解,本題中對max{x,y}=兩個符號的正確理解,并利用三角函數圖像較為直觀地區分學生對于最值的取舍,這是教師在自身理解最值概念基礎上編制的數學問題,是以三角為背景的考查函數最值概念的基本問題,顯得命題思路較為清晰.
變式教學是中國數學教育的重要特征之一,其大大提高了學生對于數學知識的理解力,因此變式教學往往對于學生理解數學有著重要的意義.在很多優秀的試題中,知識點的呈現往往連貫而經典,是多位老師通力合作的結果,對于教師而言,如何將這樣的問題進一步改編呈現,對于學生來說,不僅了解命題的動向,也深刻地理解知識的內在,對于教師而言,大大加快了其自身專業化命題的素養.

圖4
分析:如圖4,不妨設△ABF2的邊長為m,則|BF1|=m-2a,據雙曲線的定義有:|AF1|=|AF2|+2a,所以m+m-2a=m+2a,即m=4a,|AF1|=6a,|AF2|=4a.在△AF1F2中,由余弦定理得|F1F2|2=(6a)2+(4a)2-2×6a×4acos60°,所以|F1F2|=

另法分析:如圖5,不妨設BD=1,則AD=2,于是AC=3-2a,CD=1+2a.在△ACD中,由勾股定理得(1+2a)2=22+(3-2a)2,所以該雙曲線的離心率為

圖5
說明:本題作為壓軸題具有很好的區分度.本題主要考查雙曲線的定義、離心率的求法及勾股定理.解法一使用坐標運算,利用點在雙曲線上構造離心率方程求解;解法二借助雙曲線定義和勾股定理求解,對比兩種解法,明顯第二種解法抓住了問題本質,運算量較小.改編本題的主要意圖是讓學生進一步理解:解決離心率問題的導向:首先思考橢圓、雙曲線的定義,進一步理清蘊藏其中的平面幾何性質,最后利用相關等式求解.
命題的另一個正確視角是編寫的問題要有適度的多思維性,即可以從多視角入手,提高學生對于知識理解的全面性,這種全面性依托了教師對于問題的合理命制,以及從知識點角度對于問題的考慮.解題大師羅增儒教授說:解題要解透一道題,而不是關注其數量的多少,解透一道題必然要考慮試題的多角度解答,這樣對于教師的成長是快速的.筆者以為,對于學生而言也是一并如此,因此命制更好的試題成為多解性問題探索的條件.
問題:如圖6,已知圓C:x2+(y-2)2=5,A(-1,0),M是圓C的弦AB的中點,且|OA|=|OM|.則直線AB的斜率為_______.
分析:本題為筆者原創題,主要在圓的垂徑定理上設計關系.所以解法2將兩個垂直條件結合,直接秒殺該題.若不能看出其中的垂直關系,也能經過運算求解,這便是解法1.

圖6

圖7

解法2:如圖7所示,連接MC,MD.

說明:中學數學問題的解決顯然是兩個主要視角,其一是代數化的視角,本題解法1自然是注重學生的代數運算的能力,因此在學生日益缺乏運算能力的時候,平時關注代數視角是不錯的選擇;其二是幾何直觀,可以這么說,中學數學的幾個典型章節,都是以幾何為主的解法占據了優勢,譬如向量、直線和圓、拋物線問題、橢圓雙曲線離心率問題、函數圖像問題等,因此命制本題恰恰是雙管齊下的復習數學問題解決的兩個主要導向——代數和幾何.
總之,編題是教師成長路上不可或缺的環節,要如何編題、編什么樣的問題,這是值得教師不斷思考和總結的.筆者以為,以高考真卷為參考,編制以概念理解為導向的試題是第一選擇,以高考真卷問題改編是第二選擇,以一題多解的命制為第三選擇,長此以往,對于教師自身命題能力的提高有著重要的作用,成為專業化成長的關鍵之一.