(南京市秦淮區(qū)教師發(fā)展中心 南京市高中數(shù)學(xué)渠東劍名師工作室,江蘇 南京 210002)
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課標(biāo)》)的一個(gè)重大突破是研制了數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).這使學(xué)生學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)、教師教學(xué)與評(píng)價(jià)、教材編寫(xiě)、各類(lèi)考試命題有了依據(jù).評(píng)價(jià)是為了找出實(shí)際結(jié)果與課程目標(biāo)的差異[1].教、學(xué)、評(píng)目標(biāo)是否一致,教學(xué)實(shí)踐是否有偏離教學(xué)目標(biāo)現(xiàn)象,其程度如何,怎樣調(diào)整優(yōu)化,都需要有明確的依據(jù).“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平”標(biāo)準(zhǔn)使這些需要成為可能,進(jìn)而,落實(shí)《課標(biāo)》“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平”評(píng)價(jià)就將成為課程實(shí)施過(guò)程中的重要內(nèi)容.
數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量分為3種水平,每一個(gè)水平都有比較明確的描述.例如,就“問(wèn)題情境”而言,有現(xiàn)實(shí)生活情境、數(shù)學(xué)內(nèi)部情境與科學(xué)情境之分,有“熟悉的情境”“關(guān)聯(lián)的情境”“綜合的情境”之別;就能力的表述,也有關(guān)鍵明確的動(dòng)詞刻畫(huà).但是,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)仍是指導(dǎo)意義下的,不太具備具體的可操作性,仍需在實(shí)踐中努力探索:依據(jù)《課標(biāo)》學(xué)業(yè)質(zhì)量水平標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建具有較高信度的、較強(qiáng)可操作性的評(píng)價(jià)辦法.這無(wú)論在理論層面,還是就實(shí)踐需求,無(wú)疑都具有積極的、重要的意義.
就數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的實(shí)踐操作層面,南京師范大學(xué)喻平教授給出了“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)評(píng)價(jià)的一個(gè)框架”[2-3]:以知識(shí)的3種水平(知識(shí)理解、知識(shí)遷移、知識(shí)創(chuàng)新)與數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)3種水平相對(duì)應(yīng),給出了“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)3種水平的劃分描述”,構(gòu)建了“數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力評(píng)價(jià)指標(biāo)框架”,設(shè)計(jì)了評(píng)價(jià)關(guān)鍵能力的雙向細(xì)目表[2],并提出了針對(duì)關(guān)鍵能力評(píng)價(jià)的賦分方案,這為數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了一種可操作的方式.
喻平教授的主要觀點(diǎn)是:“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)生成的本源是知識(shí)”,6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的表現(xiàn)都是一種能力,它們必須依附于知識(shí),不能脫離數(shù)學(xué)知識(shí)而單獨(dú)存在;進(jìn)而,可以將知識(shí)的3種水平與數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)3種水平對(duì)應(yīng)起來(lái),以對(duì)知識(shí)3種水平的考查實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)3種水平的評(píng)價(jià);學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的兩個(gè)關(guān)鍵詞是“必備品格”與“關(guān)鍵能力”,必備品格以定性評(píng)價(jià)、過(guò)程性評(píng)價(jià)為主,關(guān)鍵能力以定量評(píng)價(jià)、終結(jié)性評(píng)價(jià)為主.
第一,在文獻(xiàn)[2]和[3]的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探索數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量與數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力的關(guān)系.認(rèn)為一定意義下關(guān)鍵能力就是核心素養(yǎng),從而用關(guān)鍵能力水平去衡量數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平是合理的,使學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)在實(shí)踐層面更具可操作性.第二,思索基于知識(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力3個(gè)水平[2-3]與《課標(biāo)》學(xué)業(yè)質(zhì)量3個(gè)水平的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別.第三,基于文獻(xiàn)[2]和[3]的研究成果,利用其給出的關(guān)鍵能力評(píng)價(jià)辦法及雙向細(xì)目表,在實(shí)踐層面作進(jìn)一步探索.其一,把握學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的內(nèi)涵與關(guān)鍵,梳理傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式的優(yōu)點(diǎn);其二,具體地,就書(shū)面閉卷筆試評(píng)價(jià)方式,在如下幾個(gè)方面做出探討:(1)單個(gè)題目命制;(2)整套試卷命制;(3)單個(gè)題目賦分;(4)整套試卷賦分;(5)評(píng)價(jià)結(jié)果的學(xué)業(yè)質(zhì)量?jī)?nèi)涵及運(yùn)用.
首先,《課標(biāo)》指出:“學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是以本學(xué)科核心素養(yǎng)及其表現(xiàn)水平為主要維度……”“數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平是6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平的綜合表現(xiàn).”從學(xué)業(yè)質(zhì)量的定義出發(fā),可以探討其構(gòu)成的要素與依據(jù).第一,用數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的具體表現(xiàn)和體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的4個(gè)方面(情境與問(wèn)題、知識(shí)與技能、思維與表達(dá)、交流與反思)描述,將6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)劃分為3種水平,得到“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的水平劃分”[4];第二,在此基礎(chǔ)上確定了數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),分為3種水平,其主要依據(jù)有三:課程目標(biāo)中的“四基”“四能”與課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn);6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平;體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的4個(gè)方面.從構(gòu)成要素與劃分依據(jù)看,一定意義下,數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平就是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平,如圖1所示.

圖1 學(xué)業(yè)質(zhì)量與數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)關(guān)系
其次,《課標(biāo)》把“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”描述為:“……具有數(shù)學(xué)基本特征的思維品質(zhì)、關(guān)鍵能力以及情感、態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn),是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的過(guò)程中逐步形成和發(fā)展的.”研究者認(rèn)為,關(guān)鍵能力是評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平的重要抓手:其一,“數(shù)學(xué)基本特征的思維品質(zhì)”就是其理性精神,作為“人的發(fā)展”,就體現(xiàn)為人的認(rèn)識(shí)力——思維力、判斷力、洞察力、鑒別力、鑒賞力、辨析力、預(yù)見(jiàn)力等[5],屬于情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo),根據(jù)“冰山理論”,本身并不容易評(píng)價(jià),定量評(píng)價(jià)更是難以做到.其二,史寧中教授認(rèn)為,“三會(huì)”即“會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,會(huì)用數(shù)學(xué)的思維分析世界,會(huì)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)世界”,就是高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[6],而“三會(huì)”一定意義就是關(guān)鍵能力.例如,“數(shù)學(xué)運(yùn)用”是關(guān)鍵能力,主要表現(xiàn)為“數(shù)學(xué)建模”,就是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、方法、思想去解決問(wèn)題,而“數(shù)學(xué)建?!笔菙?shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一,這說(shuō)明關(guān)鍵能力的表現(xiàn)就體現(xiàn)為數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平.其三,有觀點(diǎn)認(rèn)為,“關(guān)鍵能力”與“核心素養(yǎng)”是同義詞[7].前已述及,數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平是6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平的綜合表現(xiàn),所以,一定意義下,可以以關(guān)鍵能力水平去評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平,從而也就可以評(píng)價(jià)其學(xué)業(yè)質(zhì)量水平.
喻平教授認(rèn)為,可以通過(guò)關(guān)鍵能力來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平[2-3].其主要觀點(diǎn)是,知識(shí)理解、知識(shí)遷移和知識(shí)創(chuàng)新既反映了學(xué)習(xí)的3種水平,又蘊(yùn)含由學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化而來(lái)的數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力形成的3種水平,知識(shí)學(xué)習(xí)的3種水平又對(duì)應(yīng)著核心素養(yǎng)的三級(jí)水平.這樣就可以以6個(gè)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力水平去界定數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平,進(jìn)而去界定其學(xué)業(yè)質(zhì)量水平.其框架構(gòu)成與關(guān)系如圖2.

圖2 學(xué)業(yè)質(zhì)量水平與關(guān)鍵能力的關(guān)系
喻平教授上述基于知識(shí)運(yùn)用的關(guān)鍵能力三級(jí)水平劃分,與《課標(biāo)》學(xué)業(yè)質(zhì)量三級(jí)水平劃分是相通的.首先,如前所述,學(xué)業(yè)質(zhì)量水平是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的綜合表現(xiàn),知識(shí)是生成能力的本源,進(jìn)而是形成素養(yǎng)的本源.依據(jù)知識(shí)運(yùn)用的3種水平.去評(píng)價(jià)關(guān)鍵能力,進(jìn)而去評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)質(zhì)量,就是抓住了學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的根本.其次,就具體內(nèi)容的表述來(lái)看,二者“幾乎”是一致的.以三級(jí)劃分的“水平二”為例,關(guān)鍵能力水平二“知識(shí)遷移”界定為:“能夠把基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能遷移到不同的情境中去,促進(jìn)新知識(shí)的學(xué)習(xí)或解決不同情境中的問(wèn)題.”[3]而《課標(biāo)》“學(xué)業(yè)質(zhì)量”水平二的表述為:“能夠在關(guān)聯(lián)的情境中,抽象……發(fā)現(xiàn)……并提出或轉(zhuǎn)化為……能夠在新的情境中選擇和運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題.”這里,“新的情境”與“關(guān)聯(lián)的情境”相對(duì)應(yīng),其本質(zhì)就是知識(shí)的遷移與應(yīng)用.可見(jiàn)二者在知識(shí)的遷移上是一致的,都突出強(qiáng)調(diào)了運(yùn)用知識(shí)去解決新問(wèn)題.第三,這種關(guān)鍵能力的三級(jí)水平劃分,構(gòu)建了《課標(biāo)》學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)框架,顯然,這個(gè)框架具有較強(qiáng)的可操作性.
同時(shí)也要指出,核心素養(yǎng)本身包含情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo),根據(jù)“冰山理論”,這種基于知識(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵能力水平劃分,卻只能應(yīng)用于在“水面”上的“行為”部分的評(píng)價(jià).雖然前文已論述關(guān)鍵能力與核心素養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系,但根據(jù)核心素養(yǎng)包含“必備品格”與“關(guān)鍵能力”,關(guān)鍵能力應(yīng)當(dāng)不是核心素養(yǎng)的全部,從而用關(guān)鍵能力去評(píng)價(jià)以核心素養(yǎng)綜合表現(xiàn)為內(nèi)涵的學(xué)業(yè)質(zhì)量,也許還不夠全面準(zhǔn)確.二者的內(nèi)在聯(lián)系,用知識(shí)運(yùn)用水平去評(píng)價(jià)關(guān)鍵能力,再用該關(guān)鍵能力去評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平,客觀上的吻合度多高、可信度多大、還要怎樣調(diào)整優(yōu)化,都是需要在理論與實(shí)踐層面進(jìn)一步努力探索的課題.
第一,雙基是學(xué)業(yè)質(zhì)量的重要組成部分.“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)生成于知識(shí)”,“學(xué)科核心素養(yǎng)是通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的……”[3]所以,“雙基”是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ),也是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的組成部分,從而是學(xué)業(yè)質(zhì)量的組成部分.例如,即使是公式直接套用解決問(wèn)題,也屬于“數(shù)學(xué)運(yùn)算”核心素養(yǎng).研究者用“高級(jí)搜索”發(fā)現(xiàn),《課標(biāo)》中動(dòng)詞“理解”共出現(xiàn)287處,【《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中195次】,其中“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平”中出現(xiàn)20次,是《課標(biāo)》中動(dòng)詞出現(xiàn)頻率最高的.“理解”大多是指對(duì)知識(shí)的理解.這或許說(shuō)明,一定意義下,《課標(biāo)》更加重視“雙基”.因此教學(xué)依然要重視落實(shí)“雙基”;相應(yīng)地,在學(xué)業(yè)質(zhì)量水平評(píng)價(jià)時(shí),要注意突出“雙基”.例如,設(shè)置一定數(shù)量的基礎(chǔ)題、簡(jiǎn)單題,考查“知識(shí)理解與直接應(yīng)用”(這屬于學(xué)業(yè)質(zhì)量一級(jí)水平).
第二,解決陌生情境下的新問(wèn)題,是數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容.無(wú)論是從知識(shí)遷移還是知識(shí)創(chuàng)新視角,利用已有知識(shí)(包含陳述性知識(shí)和程序性知識(shí))和已有學(xué)習(xí)經(jīng)歷經(jīng)驗(yàn),舉一反三去解決未曾見(jiàn)過(guò)的新問(wèn)題(相對(duì)于學(xué)生本人),是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)較高水平的關(guān)鍵表現(xiàn).因此,在評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平時(shí),創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境,提出富有創(chuàng)新意義的問(wèn)題是非常重要的.
第三,要突出讓學(xué)生自己主動(dòng)提出問(wèn)題.研究者用“高級(jí)搜索”得到,《課標(biāo)》中動(dòng)詞“提出”共出現(xiàn)83處,【《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中25處】,其中“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平”中出現(xiàn)5處,這里的“提出”,大多是指“提出問(wèn)題”.一定意義下,提出問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要.提出問(wèn)題的前提往往是要“數(shù)學(xué)地”發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;數(shù)學(xué)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,就要“用數(shù)學(xué)的眼光觀察”.這對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平提出較高要求.具體到《課標(biāo)》“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平”,每一級(jí)都有明確的表述:水平一要求“提出運(yùn)算問(wèn)題”“抽象出好問(wèn)題”;水平二要求“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出或轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題”;水平三則要“用數(shù)學(xué)思維進(jìn)行分析,提出數(shù)學(xué)問(wèn)題”.可見(jiàn),設(shè)置恰當(dāng)情境,讓學(xué)生提出有價(jià)值的數(shù)學(xué)問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)成為學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容.
處理好繼承與發(fā)展的關(guān)系,是課程改革成敗之關(guān)鍵.數(shù)學(xué),有其不變的本質(zhì);數(shù)學(xué)教育,有其自身的規(guī)律.任何改革都不是全盤(pán)否定、另起爐灶.學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)也要繼承傳統(tǒng)評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)并發(fā)展創(chuàng)新.
其一,重視“雙基”考查.例如,考查“記憶水平”的公式直接運(yùn)用的簡(jiǎn)單題目(比如,填空題考查單一的、簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn))依然要保留,而且仍要占有一定的比重.
其二,以分?jǐn)?shù)量化學(xué)業(yè)質(zhì)量水平.《課標(biāo)》指出,命題要“在傳統(tǒng)評(píng)分的基礎(chǔ)上……進(jìn)行評(píng)價(jià)”[4],可見(jiàn)將學(xué)科核心素養(yǎng)評(píng)價(jià)與傳統(tǒng)評(píng)分形式結(jié)合是《課標(biāo)》的要求,也是必要與可行的.環(huán)顧當(dāng)下的高考模式,包括新近出臺(tái)的高考改革方案,數(shù)學(xué)科目考查都是以分?jǐn)?shù)來(lái)量化水平的.若這里的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平評(píng)價(jià)不對(duì)接高考,不以分?jǐn)?shù)量化,必然造成平時(shí)教學(xué)與考試評(píng)價(jià)、學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)與高考(甚至平時(shí)階段考試)兩張皮的現(xiàn)象.因此,就閉卷筆試而言,打通學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)與當(dāng)前以分?jǐn)?shù)量化的傳統(tǒng)形式的評(píng)價(jià),既考慮到了現(xiàn)實(shí)需求,也是學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)所需要的.
其三,將分?jǐn)?shù)與質(zhì)量水平結(jié)合.《課標(biāo)》中的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平,給出了3種水平劃分,這在一定意義下還是粗線條的、模糊的,也存在著一般等級(jí)評(píng)價(jià)的不足之處.有了分?jǐn)?shù),可以更精細(xì)地刻畫(huà);若將分?jǐn)?shù)與等級(jí)水平對(duì)應(yīng)起來(lái),就可以使評(píng)價(jià)結(jié)果兩種形式并行,更加準(zhǔn)確地描述,更多視角地分析,其結(jié)果的參考運(yùn)用價(jià)值也就更大.
單一命題命制是命制整套試卷的基礎(chǔ),值得探索研究.
案例1是由傳統(tǒng)形式題目改編.基于核心素養(yǎng)立意,以評(píng)價(jià)關(guān)鍵能力水平為目標(biāo),選擇一些現(xiàn)成的題目去改造,作為命題的一種途徑,具有可操作價(jià)值與普遍意義.
立意:主要評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)建模、直觀想象核心素養(yǎng)水平;以現(xiàn)實(shí)生活背景設(shè)置應(yīng)用題,主要應(yīng)用三角函數(shù)、導(dǎo)數(shù)等知識(shí)解決問(wèn)題.
尋找題源:(這里選定2018年高考數(shù)學(xué)江蘇卷第17題)
某農(nóng)場(chǎng)有一塊農(nóng)田,如圖所示,它的邊界由圓O的一段圓弧MPN(P為此圓弧的中點(diǎn))和線段MN構(gòu)成.已知圓O的半徑為40米,點(diǎn)P到MN的距離為50米.現(xiàn)規(guī)劃在此農(nóng)田上修建兩個(gè)溫室大棚,大棚Ⅰ內(nèi)的地塊形狀為矩形ABCD,大棚Ⅱ內(nèi)的地塊形狀為△CDP,要求A、B均在線段MN上,C、D均在圓弧上.設(shè)OC與MN所成的角為θ.
(1)用θ分別表示矩形ABCD和△CDP的面積,并確定sinθ的取值范圍;
(2)若大棚Ⅰ內(nèi)種植甲種蔬菜,大棚Ⅱ內(nèi)種植乙種蔬菜,且甲、乙兩種蔬菜的單位面積年產(chǎn)值之比為4:3.求當(dāng)θ為

改造設(shè)想一,添加第(3)問(wèn):
(3-1)由這個(gè)問(wèn)題,你能構(gòu)造一個(gè)類(lèi)似的問(wèn)題并解決它嗎?
或(3-2)你能把這個(gè)問(wèn)題作一般化處理嗎?請(qǐng)給出解答.
分析:就答題而言,可能有如下變化:變化所求,求面積變?yōu)榍箝L(zhǎng)度,求線段的長(zhǎng)變?yōu)榍蠡¢L(zhǎng)(這其中構(gòu)建的函數(shù)模型有質(zhì)的變化);變化背景,變優(yōu)弧為劣弧,變半圓為關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的拋物線,變對(duì)稱(chēng)圖形為一般函數(shù)曲線在第一象限的情形(比如,考慮過(guò)圖象上一點(diǎn)分別做坐標(biāo)軸的垂線,與坐標(biāo)軸圍成的矩形的面積,等等).
該題數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力考查分布如表1.

表1 案例1考察數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力分布
這里,把問(wèn)題做一般化處理或提出一個(gè)新問(wèn)題,問(wèn)題具有發(fā)散性,屬于“知識(shí)創(chuàng)新”水平,改造的題目難度變大、綜合性增強(qiáng),由于第(1)問(wèn)較容易,第(2)問(wèn)屬中等難度,并且?guī)讉€(gè)問(wèn)題之間有聯(lián)系,難度梯次遞進(jìn),故改造后的題目可以較全面地評(píng)價(jià)“數(shù)學(xué)抽象”“數(shù)學(xué)建模”等核心素養(yǎng)水平.
改造設(shè)想二,考慮變化條件:例如不給出參數(shù),不在圖形上連接OC,或者去掉第(1)問(wèn),直接提出后面的問(wèn)題,等等.
案例2是由課本例、習(xí)題改造.課本例、習(xí)題具有基礎(chǔ)性、典型性與發(fā)展性,是高考等各類(lèi)考試命題的重要來(lái)源,也應(yīng)是學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)命題的重要參考.
立意:該題擬主要評(píng)價(jià)“數(shù)學(xué)抽象”“數(shù)學(xué)建?!钡葦?shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平.根據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平標(biāo)準(zhǔn),“數(shù)學(xué)抽象”“數(shù)學(xué)建模”和數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平三主要通過(guò)以下形式表現(xiàn):能夠用數(shù)學(xué)眼光找到合適的研究對(duì)象,能夠在綜合的情境中,提出數(shù)學(xué)問(wèn)題,在得到的數(shù)學(xué)結(jié)論的基礎(chǔ)上形成新命題;運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的一般方法和相關(guān)知識(shí),創(chuàng)造性地建立數(shù)學(xué)模型[4].
背景:阿波羅尼斯圓有豐富的數(shù)學(xué)文化背景,又是重要的曲線,性質(zhì)應(yīng)用廣泛,研究方法典型,在高考數(shù)學(xué)(江蘇卷)中備受青睞,常考常新.在蘇教版教材中也多次出現(xiàn)其影子:
【蘇教版必修2(2012年6月第4版)第112頁(yè)習(xí)題12】已知點(diǎn)M與兩個(gè)定點(diǎn)O(0,0),A(3,0)的距離之比為那么點(diǎn)M的坐標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系?畫(huà)出滿(mǎn)足條件的點(diǎn)M所構(gòu)成的曲線.(易求得該曲線方程為 (x- 1 )2+y2=4,它表示一個(gè)圓)
【蘇教版選修1-1(2012年6月第3版)第36頁(yè)習(xí)題12】已知點(diǎn)M與橢圓的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之比為求點(diǎn)M的坐標(biāo) ),( yx 滿(mǎn)足的方程.(易求得該曲線方程為x2+y2+26x+25=0,它表示一個(gè)圓)
基于這個(gè)背景,立足于上述數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平評(píng)價(jià)立意,設(shè)計(jì)如下題目:
(1)解答下列問(wèn)題:
① 已知點(diǎn)M與兩個(gè)定點(diǎn)O(0,0),A(3,0)的距離之比為那么點(diǎn)M的坐標(biāo)滿(mǎn)足什么關(guān)系?畫(huà)出滿(mǎn)足條件的點(diǎn)M所形成的圖形.
(2)在解答問(wèn)題(1)的基礎(chǔ)上,請(qǐng)你提出一般化的問(wèn)題,并嘗試解決問(wèn)題.
(3)將上述問(wèn)題情境與橢圓、雙曲線定義聯(lián)系對(duì)比,你還能提出怎樣的問(wèn)題?并解決你提出的問(wèn)題.
該題除重點(diǎn)考查數(shù)學(xué)抽象與邏輯推理核心素養(yǎng)水平外,解答過(guò)程還將體現(xiàn)邏輯推理、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)水平,其數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力考查分布如表2.

表2 案例2考察數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力分布
分析:第(1)題就是根據(jù)條件直接求方程,是知識(shí)的直接運(yùn)用,屬于一級(jí)水平,不但是需要考查的,而且是后續(xù)研究的基礎(chǔ).
在(1)中,將兩個(gè)小題放在一起,意在讓學(xué)生作對(duì)比研究,注意到它們有一個(gè)共性:都研究了一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到兩個(gè)定點(diǎn)的距離之比的點(diǎn)的軌跡問(wèn)題,所得軌跡都是一個(gè)圓.這不應(yīng)該僅僅是個(gè)偶然,背后可能有必然的原因,由此進(jìn)行合情推理.這樣,就較為自然地讓學(xué)生提出問(wèn)題【第(2)題】,由于要求提出“一般化”的問(wèn)題,問(wèn)題指向明確,所以難度并不太大,屬于二級(jí)水平.提出問(wèn)題及其解答如下.
問(wèn)題:求平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)F1、F2的距離之比為常數(shù)λ(λ≠1)的點(diǎn)M的軌跡.
略解:設(shè)F1F2= 2 a,以線段F1F2所在直線為x軸,它的中垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系,由題意得 M F1=λMF2,即整理得

它表示一個(gè)圓,這個(gè)圓叫做阿波羅尼斯圓.
第(3)題,則讓學(xué)生基于數(shù)學(xué)研究的一般方法,立足于數(shù)學(xué)內(nèi)部,基于知識(shí)發(fā)展,從完備知識(shí)結(jié)構(gòu)視角,提出新的問(wèn)題.事實(shí)上,在解決(1)(2)題的基礎(chǔ)上,再把過(guò)程及結(jié)果與橢圓、雙曲線的定義作比對(duì),它們分別探究的是平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)F1、F2的距離之比、之和、之差(絕對(duì)值)為定值的點(diǎn)的軌跡問(wèn)題,從四則運(yùn)算的角度來(lái)看,此情此景,提出如下問(wèn)題就是水到渠成的了.
問(wèn)題:求平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)F1、F2距離之積為定值k的點(diǎn)M的軌跡.
略解:設(shè)F1F2= 2 a,以線段F1F2所在直線為x軸,它的中垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系,由題意得 M F1·MF2=k,即整理得

該案例是從教材的兩道習(xí)題出發(fā),關(guān)注到它們的共性,并對(duì)其進(jìn)行引申,得到一般性的結(jié)論,這是對(duì)教材例習(xí)題的“深化”.這種依托教材的“挖掘”,不僅讓學(xué)生鞏固了求曲線方程的一般方法,而且拓寬了學(xué)生的知識(shí)視野:將阿波羅尼斯圓與橢圓、雙曲線進(jìn)行比對(duì),從它們的定義之間的聯(lián)系出發(fā),自然提出“到兩個(gè)定點(diǎn)的距離之積為常數(shù)的點(diǎn)的軌跡”的問(wèn)題.更為可貴的是,這種拓展方式滲透了一種研究問(wèn)題的方法,突出了數(shù)學(xué)地“發(fā)現(xiàn)與提出問(wèn)題、分析與解決問(wèn)題”的過(guò)程.學(xué)生經(jīng)歷這樣的解題過(guò)程,對(duì)新知識(shí)的產(chǎn)生與發(fā)展感到親切自然,學(xué)習(xí)也將變得更加主動(dòng)而有趣了.
單元、章節(jié)、期中、期末學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià),乃至于高考,都需要命制整套試卷.素養(yǎng)導(dǎo)向下的試卷命制,要在上述單個(gè)題目命制的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌以下幾個(gè)方面.
其一,適當(dāng)控制題量.評(píng)價(jià)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平,尤其是評(píng)價(jià)其較高水平,需要一些應(yīng)用題、開(kāi)放題,甚至要由學(xué)生自己提出問(wèn)題,以考查知識(shí)遷移與創(chuàng)新的能力,這需要更多的思考時(shí)間與空間,更長(zhǎng)的答卷(表達(dá))時(shí)間.因此,相對(duì)于當(dāng)下的考試命題狀況,延長(zhǎng)答卷時(shí)間或適當(dāng)減少題量,特別是適當(dāng)減少選擇題、填空題題量,可能是必要的.
其二,整體把握難度.前已述及,要有一定量的考“死記硬背”“直接運(yùn)用”的簡(jiǎn)單題,即要有足量的考查學(xué)業(yè)質(zhì)量水平一的題目;還要有部分考查質(zhì)量水平一、二的題目,即將知識(shí)“遷移”至“熟悉的”或“關(guān)聯(lián)的”情境中去;控制評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平三的題量,并且這些綜合題中要含有一定量的基礎(chǔ)題,可采取分步設(shè)問(wèn),既考查所要重點(diǎn)考查的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的多級(jí)水平,又同時(shí)考查多種數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).突出重點(diǎn)考查的方式可以體現(xiàn)在全面考查、多次考查、多層次考查.
其三,多層次多角度設(shè)計(jì).例如,設(shè)置不同類(lèi)型的題型,填空題、選擇題、解答題、判斷題、實(shí)驗(yàn)探究題等;設(shè)置不同的情境,生活的、數(shù)學(xué)內(nèi)部的、科學(xué)的、綜合的;不同的設(shè)問(wèn)方式,一定量的開(kāi)放題,甚至由學(xué)生自己提出問(wèn)題.還可以考慮題目位置順序的變化.例如,不一定總是按由易到難排序,前面的題目可以難于后面的題;在一道題目中學(xué)習(xí)新方法解決問(wèn)題,還需要將其遷移應(yīng)用到其它題、甚至是序號(hào)靠前的題目上去.這一點(diǎn),李尚志教授提供了例子[8-11].
3.3.1 單個(gè)題目賦分
喻平教授給出一些賦分建議,其中一個(gè)方案是:由各項(xiàng)分值確定題目的分值,一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)水平分別計(jì)x分、x+1分、x+2分,視具體情況對(duì)x賦值,一般取1,得到各個(gè)關(guān)鍵能力不同水平的分?jǐn)?shù).這種計(jì)分方法,避免了出現(xiàn)分?jǐn)?shù)情況,簡(jiǎn)便易行.若照此方案賦分,取x=1,則案例2的賦分如表3.

表3 案例2考察數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力賦分
總分20分,其中水平一8分,水平二6分,水平三6分,分布大致是合理的.
值得討論的是,解題過(guò)程中可能會(huì)呈現(xiàn)不同的思路,所展示出來(lái)的關(guān)鍵能力類(lèi)別、水平不同,如何賦分呢?賦分是以命題立意傾向預(yù)設(shè)還是以解題過(guò)程給定?研究者傾向于前者.首先是要支持素養(yǎng)立意,即問(wèn)題考查的主要是哪些數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),就在那些方面賦分;其次是考慮解答該題的通性通法、一定意義下的“優(yōu)解”、多種解法的交集,這些是要重點(diǎn)考慮的,弱化或忽略其它次要因素.
案例3 已知關(guān)于x的方程x2- 2x-a=0有兩個(gè)不相等實(shí)根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
思路1 由Δ=4+4a>0,得a>-1.
思路2 函數(shù)y=x2-2x與y=a的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),如圖所示,得a>-1.

思路1以考查“邏輯推理”核心素養(yǎng)為主,思路2除了考查“邏輯推理”核心素養(yǎng)還有“直觀想象”核心素養(yǎng),但思路1是通法,解法也“經(jīng)濟(jì)”一些,故確定所考查的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為“邏輯推理”,而忽視“直觀想象”.
另外,當(dāng)不同解法在關(guān)鍵能力表現(xiàn)上無(wú)“交集”,就采取分別給分,即分?jǐn)?shù)給在不同的關(guān)鍵能力之下.這可能會(huì)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)相同,但關(guān)鍵能力水平分布不一的情況.是否適當(dāng),也有繼續(xù)研究的必要.
3.3.2 加分
《課標(biāo)》指出:“開(kāi)放性問(wèn)題和探究性問(wèn)題的評(píng)分應(yīng)該遵循滿(mǎn)意原則和加分原則,達(dá)到測(cè)試的基本要求視為滿(mǎn)意,有所拓展或創(chuàng)新可以根據(jù)實(shí)際情況加分.”[4]從知識(shí)學(xué)習(xí)的3種形態(tài)[2]而言,拓展與創(chuàng)新屬于關(guān)鍵能力的三級(jí)水平.首先,加分要在滿(mǎn)意的基礎(chǔ)上加分,即首先要求達(dá)到基本要求,這是命題需要明確的;其次,加分也要分級(jí)考慮,比如視“知識(shí)創(chuàng)新”的“含金量”水平而定;第三,要盡可能給出明確的、可操作的細(xì)則,何時(shí)加分、加多少分、關(guān)鍵表現(xiàn)特征是什么……
以案例2為例,第(2)題是將問(wèn)題“一般化”,難度并不大,只適用于滿(mǎn)意原則;第(3)問(wèn)從提出問(wèn)題到建立方程,指向較為明確,也可以定位為達(dá)到水平三的滿(mǎn)意水平;在此基礎(chǔ)上,得到方程 (x2+y2+a2)2-4a2x2=k2后,這條曲線不是常規(guī)曲線,若能夠從“方程視角”去研究其幾何性質(zhì),如軸對(duì)稱(chēng)、中心對(duì)稱(chēng)、范圍等性質(zhì),就屬于利用“已有方法和探究經(jīng)驗(yàn)”去研究新問(wèn)題,屬于“知識(shí)創(chuàng)新”水平了,應(yīng)該考慮加分.比如,研究出一條性質(zhì)加x分,在此基礎(chǔ)上多研究出一條再加0.5x分,以此類(lèi)推……
3.3.3 整卷賦分
前已述及,素養(yǎng)導(dǎo)向下的整套試卷,將包含更多的元素,更加全面準(zhǔn)確地考查學(xué)業(yè)質(zhì)量水平,其分?jǐn)?shù)也應(yīng)有更加豐富的內(nèi)涵.這里,研究者給出以下計(jì)分框架設(shè)想,如表4,并說(shuō)明如下.

表4 整套卷賦分框架
(1)相對(duì)分.每套卷考查的目標(biāo)、內(nèi)容、難度可能有所不同,特別是每個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查比重往往是不均等的.例如,單元、章節(jié)考試卷,一般屬于階段性考試,考查的是階段學(xué)習(xí)核心素養(yǎng)發(fā)展水平.由于不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)對(duì)6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展可能是不一樣的,因此,階段考試應(yīng)對(duì)某些數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有所側(cè)重.例如,對(duì)“函數(shù)”單元的考查,“數(shù)據(jù)分析”核心素養(yǎng)水平就難以做到充分地考查,甚至不必去考查,那么該項(xiàng)得分會(huì)很低或者為0,這是否意味著該“核心素養(yǎng)”水平就很低呢?即使是綜合性的考查,也難以使6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)所占比重相同.其實(shí),學(xué)業(yè)質(zhì)量水平是6個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的綜合表現(xiàn),不必要也不可能做到平均分配分?jǐn)?shù),命題也很難做到這一點(diǎn).若設(shè)置相對(duì)分,則可以使各種關(guān)鍵能力水平可比,更有利于整體把握6個(gè)關(guān)鍵能力水平,使看問(wèn)題多了一個(gè)視角,這可能是有意義的.附帶說(shuō)明,若整套卷總分設(shè)為150分,則相對(duì)分以(本項(xiàng)得分÷預(yù)設(shè)項(xiàng)總分)×150 計(jì),例如A2=(A1÷A0)×150.
(2)權(quán)重.統(tǒng)籌考試目標(biāo)、關(guān)鍵能力水平分布、知識(shí)內(nèi)容所占課時(shí)比重、課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求等諸多因素,設(shè)置6個(gè)關(guān)鍵能力所占權(quán)重分別為m1、m2、···、m6,其中m1+m2+···+m6=1,這樣就得到該關(guān)鍵能力的權(quán)重得分分別為m1A2、···、m6F2,使該項(xiàng)得分更趨合理.至于權(quán)重m1、m2、···、m6的確定,要根據(jù)具體情況統(tǒng)籌多種因素確定.例如,單元考試教學(xué)內(nèi)容為“概率與統(tǒng)計(jì)”,在求出各關(guān)鍵能力標(biāo)準(zhǔn)分后,提高“數(shù)據(jù)分析”權(quán)重計(jì)算總分,一定意義下,可以突出該階段考試重點(diǎn),可以重點(diǎn)考查該階段教學(xué)內(nèi)容主要發(fā)展了的“數(shù)據(jù)分析”核心素養(yǎng)水平;又如,階段考試知識(shí)為函數(shù),較少涉及“概率與統(tǒng)計(jì)”內(nèi)容,則應(yīng)該設(shè)“數(shù)據(jù)分析”關(guān)鍵能力權(quán)重較小,甚至可以設(shè)為0,即該次考試忽略此項(xiàng)關(guān)鍵能力的考查;再如,在“立體幾何初步”的考查中,就關(guān)鍵能力評(píng)價(jià),主要是邏輯推理與直觀想象,應(yīng)該占有較大權(quán)重,而“數(shù)學(xué)運(yùn)算”“數(shù)據(jù)分析”占有權(quán)重很小,或者忽略,其它關(guān)鍵能力也要統(tǒng)籌考慮.
(3)總分.以H=m1A2+···+m6F2作為整套卷總分,即作為該綜合卷6種關(guān)鍵能力水平的結(jié)果(以分?jǐn)?shù)量化),由于已適當(dāng)調(diào)整權(quán)重,使之更加貼近評(píng)價(jià)目標(biāo),因此一定意義下,這個(gè)總分就可以作為相應(yīng)階段學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的結(jié)果.
這里以整套試卷得分為例.由上述分析,每一個(gè)關(guān)鍵能力評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化為相對(duì)分后,就使得各種關(guān)鍵能力水平可比;總分H由各種關(guān)鍵能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分、權(quán)重分而得到,它統(tǒng)籌各種因素,包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、課時(shí)比重、知識(shí)要求層級(jí)、數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)等,可以認(rèn)為它較全面、客觀地反映學(xué)生的階段學(xué)業(yè)質(zhì)量水平.分?jǐn)?shù)高,就認(rèn)為其學(xué)業(yè)質(zhì)量水平較高.
若將分?jǐn)?shù)劃分為幾個(gè)區(qū)間,并與學(xué)業(yè)質(zhì)量水平對(duì)應(yīng)起來(lái),則可以從兩個(gè)角度去刻畫(huà)其學(xué)業(yè)質(zhì)量水平.例如,規(guī)定60~75分為學(xué)業(yè)質(zhì)量水平一,76~80分為學(xué)業(yè)質(zhì)量水平二,86~100分為學(xué)業(yè)質(zhì)量水平三.若總分150分則按相應(yīng)權(quán)重轉(zhuǎn)化.如此,不僅可以利用分?jǐn)?shù)反映學(xué)業(yè)質(zhì)量水平,而且還能夠?qū)τ谖挥谕粋€(gè)質(zhì)量水平的再進(jìn)行細(xì)分:例如,兩個(gè)個(gè)體得分分別為78分、82分,均屬于二級(jí)水平,但一般認(rèn)為得分高的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平高于得分低的水平.兩個(gè)群體之間的比較也如此.
數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)2019年5期