孫勇
摘要:本文以2019年安徽省舍肥市中考數(shù)學(xué)試卷第22題為例,首先進(jìn)行試題背景分析與簡要賞析,然后對其答題情況進(jìn)行分析,感悟數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中存在的諸多問題,并提出三點教學(xué)建議:一是注重數(shù)學(xué)語言的形式化轉(zhuǎn)換;二是注重邏輯推理能力的培養(yǎng);三是注重數(shù)學(xué)思想方法的浸潤。
關(guān)鍵詞:教學(xué)建議;數(shù)學(xué)語言;邏輯推理;數(shù)學(xué)思想
1試題背景及呈現(xiàn)
1.1試題背景
近幾年,安徽省的中考數(shù)學(xué)試題在不斷創(chuàng)新中展現(xiàn)出其獨有的魅力和顯著的特色,獨樹一幟,“似曾相識燕歸來,小園香徑獨徘徊”——今年的安徽省數(shù)學(xué)試卷在繼續(xù)保持原有風(fēng)格的基礎(chǔ)上做出了一些調(diào)整與創(chuàng)新,概括為以下三點:一是增加了對于高一級數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要的知識、技能和方法的考查;二是注重數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的考查,使教師和學(xué)生意識到依靠刷題和重復(fù)訓(xùn)練得高分是不可能的;三是基于數(shù)學(xué)教學(xué)承載著對于學(xué)生思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重任,因而有適度增加數(shù)學(xué)試卷難度的趨勢,筆者認(rèn)為,今年的數(shù)學(xué)試題難度與近幾年相比無疑是較大的,其中第14題和第22題涉及函數(shù)問題的壓軸題,考查了學(xué)生的抽象思維能力,整體的答題情況不容樂觀,引起教師對于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中如何更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力的重視,基于此,筆者根據(jù)合肥市中考數(shù)學(xué)的閱卷情況,以第22題為例進(jìn)行簡要分析:
1.2原題呈現(xiàn)
題目(安徽省2019年中考數(shù)學(xué)第22題)一次函數(shù)y=kx+4與二次函數(shù)y=ax2+c的圖象的一個交點坐標(biāo)為(1.2),另一個交點是該二次函數(shù)圖象的頂點,
(1)求k,a,c的值;
(2)過點A(O,m)(O2+c的圖象交于B,c兩點,點O為坐標(biāo)原點,記W=OA2+BC2,求W關(guān)于m的函數(shù)解析式,并求W的最小值。
1.3簡要賞析
本題一改往年二次函數(shù)壓軸題風(fēng)格,不再考查學(xué)生常見的利潤最大值、面積最大值等問題,而是讓學(xué)生走出“題海”,關(guān)注數(shù)學(xué)素養(yǎng)、突出學(xué)科特點,注重數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的培養(yǎng)以及對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,著重考查考生的抽象思維能力、邏輯推理能力和理性思辨能力,能夠有效檢測出學(xué)生思維的條理性和嚴(yán)謹(jǐn)性以及計算、閱讀理解、數(shù)學(xué)語言的表達(dá)等技能,從考查內(nèi)容上來看,本題作為函數(shù)壓軸題,著重考查了學(xué)生對于一次函數(shù)與二次函數(shù)基本概念的理解、函數(shù)圖象的性質(zhì)、函數(shù)與方程的關(guān)系;同時還考查了一些與函數(shù)相關(guān)的知識點,如一元二次方程的解法、二次根式的運算、分母有理化、根與系數(shù)的關(guān)系、二次函數(shù)的配方等知識,可以說本題全方位地考查了學(xué)生的“四基”。
2答題情況及分析
2.1答題情況
從合肥市中考數(shù)學(xué)閱卷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計情況來看,第22題平均得分為6.65分,難度系數(shù)0.55.與總體難度系數(shù)0.72相比,得分率偏低,因而屬于壓軸型較難題,下面逐一分析此問題的多種解法以及閱卷過程中出現(xiàn)的典型錯誤,以期為后續(xù)的教學(xué)找到問題的源頭。
2.2答題分析
第(1)問的解法相對單一,絕大多數(shù)學(xué)生對于k值求解不存在問題,但卻無法求解n,c的值,錯因主要表現(xiàn)為對函數(shù)y=ax2+c圖象性質(zhì)不熟悉,未能意識到該函數(shù)圖象的頂點坐標(biāo)為(O,c),代人一次函數(shù)即可求得c的值,從而陷入困境,所以教師對于二次函數(shù)的教學(xué)應(yīng)該注重函數(shù)的本質(zhì),使學(xué)生對于一些基本函數(shù)圖象和特殊性質(zhì)以及它們之間內(nèi)在的聯(lián)系有更加形象透徹的理解(如y=AX2,y=AX2+c,y=ax2+bx,y=n(x+k)2),同時強調(diào)函數(shù)圖象之間的關(guān)系和性質(zhì)的生成過程;另外,在平時的教學(xué)中還要注意培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力和良好的審題習(xí)慣,以避免一些學(xué)生由于漏看題干條件(如交點為二次函數(shù)頂點)而錯失本題的關(guān)鍵信息,
第(2)問的解法可以分為三步:第一步求出OA=m(或OA2=m2)的值;第二步用含m的代數(shù)式表示BC(或BC2)是本題的關(guān)鍵和難點;第三步對W進(jìn)行配方求解最值。
大多數(shù)學(xué)生都能直接求出第一步的答案,但學(xué)生的錯誤率在第二步明顯比較高,這個過程著重考查學(xué)生的邏輯推理能力、計算能力,學(xué)生的做法主要有以下三種:
其中,解法1主要是在含參數(shù)方程解法中出現(xiàn)問題,分母有理化錯誤導(dǎo)致兩個解無法解出,只有少數(shù)學(xué)生能夠完整求出;而一部分學(xué)生未采取分母有理化,后期通過平方運算直接得到結(jié)果;還有一部分學(xué)生對分母有理化理解不清楚,更是不熟練平方運算、根式運算,直接造成出錯,解法2和解法3對學(xué)生的思維要求較高,采取這種方法的同學(xué)基本屬于思維能力較好,計算能力過關(guān)的學(xué)生,能獨立處理本題。
在第三步中,二次函數(shù)求最大值屬于常見題型,但仍有學(xué)生寫出了W關(guān)于m的解析式,在利用配方法求解過程中出錯,說明其基本計算能力不過關(guān),當(dāng)然一部分學(xué)生通過公式法求得最值也體現(xiàn)了在求解二次函數(shù)最值問題中方法的多樣性。
從學(xué)生對于綜合性較強、對綜合能力要求較高的第(2)問的答題情況來看,錯誤點來源于基礎(chǔ)知識,如不會解一元二次方程、未進(jìn)行分母有理化、二次根式運算出現(xiàn)問題、配方不完整等等,所以,基礎(chǔ)知識、基本能力的培養(yǎng)一直是初中階段數(shù)學(xué)教學(xué)中不可忽略的任務(wù);同時在初三的復(fù)習(xí)中也要關(guān)注細(xì)節(jié)、關(guān)注基本知識點、關(guān)注知識的來源與生成,不可高估學(xué)生的能力;在新課的教學(xué)中更要一步一個腳印,不可人為拔高知識難度。
3教學(xué)建議
3.1注重數(shù)學(xué)語言的形式化轉(zhuǎn)換
3.1.1強調(diào)對數(shù)學(xué)語言的準(zhǔn)確理解
初中階段的數(shù)學(xué)語言主要以形象、通俗易懂的呈現(xiàn)方式進(jìn)行表達(dá),學(xué)生在理解題意方面基本上沒有太大的障礙,而受應(yīng)試的影響,教師在平時的數(shù)學(xué)教學(xué)中容易忽視對概念的逐字逐句的理解與拓展,缺乏與高一級學(xué)段數(shù)學(xué)語言的銜接,更沒有進(jìn)行任何有針對性的訓(xùn)練,導(dǎo)致學(xué)生面對較為抽象的數(shù)學(xué)語言、邏輯運算、函數(shù)及圖象語言時,無法理解題目中的信息,讀不出題目中所隱含的解題要領(lǐng)和條件,比如題目中常有“若a為實數(shù)”這樣的條件,學(xué)生大都對其忽略,認(rèn)為其對解題沒有多大的幫助,其實它的存在能啟發(fā)學(xué)生采用一種快速且簡潔的方法——特殊值法。
對于這樣的選擇題型,讀懂題中“點E在線段AD上”這個條件至關(guān)重要,因為直接將點E放在點D上即可迎刃而解,所以,初中數(shù)學(xué)課堂還是需要重視閱讀、理解、轉(zhuǎn)換、初高中的適當(dāng)銜接,這樣才能真正提升學(xué)生的綜合解題水平。
3.1.2強化數(shù)學(xué)語言的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換
和學(xué)習(xí)各門功課一樣,掌握數(shù)學(xué)的文字語言、符號語言以及圖形語言是必備基礎(chǔ),它們之間既可相互轉(zhuǎn)換、又可獨成一體,平時的教學(xué)中受初中數(shù)學(xué)表達(dá)的局限以及不同學(xué)段的要求,教師雖然也很重視數(shù)學(xué)語言的相互轉(zhuǎn)換,但對內(nèi)涵的挖掘不深、廣度不大、拓展不寬均可直接導(dǎo)致學(xué)生無法直擊核心問題,找不到解決問題的關(guān)鍵方法。
3.2注重邏輯推理能力的培養(yǎng)
3.2.1數(shù)學(xué)課堂更需要“理性思辨”
從安徽省中考第22題的典型答題錯誤的案例分析中,不難發(fā)現(xiàn)主要存在兩方面問題:一是數(shù)學(xué)課堂“理性”的成分不足,造成學(xué)生基本功不扎實,蜻蜓點水,一知半解,混個半壇水就夠了,不求深,不求實,主要表現(xiàn)為計算能力嚴(yán)重不足、邏輯推理混亂、書寫不規(guī)范等,因此,教師在教學(xué)中要狠抓基礎(chǔ),基本運算,推理要熟練,有速度;數(shù)學(xué)常數(shù)、數(shù)學(xué)公式要精準(zhǔn)記憶,有較豐富的數(shù)學(xué)積累;解題呈現(xiàn)要求規(guī)范、認(rèn)真、布局合理,二是數(shù)學(xué)課堂的“思辨”氛圍不濃,造成學(xué)生思維惰性和定勢,盲目崇尚解題模型,此原因與課堂中的一些不良習(xí)慣和教學(xué)組織方式有關(guān),教師為了營造課堂氛圍,往往會組織一些小組討論、交流,從而大量使用電化設(shè)備輔助教學(xué),代替了學(xué)生的獨立思考、動手操作以及深層次的批判性思辨能力的訓(xùn)練,造成學(xué)生思維的靈活性不強、獨立解題能力嚴(yán)重不足,因此,課堂中要營造理性思考以及“頓悟”的鍥機,引導(dǎo)學(xué)生深入探究,積極思辨,靈活運用,融會貫通,形成良好而高效的思維品質(zhì)和水平。
3.2.2數(shù)學(xué)課堂更需要“縝密推理”
無論是幾何推理還是代數(shù)推理,都要遵循“縝密”原則,從中考的答題情況來看,因解題過程不夠嚴(yán)謹(jǐn)造成的失分還是較為普遍的,由于初中階段大多是演繹推理(也有用到不完全歸納等合情推理),所以在教學(xué)中除了讓學(xué)生掌握好應(yīng)有的性質(zhì)和判定定理外,教給學(xué)生一種能對具體的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行推理與判斷的“縝密推理”方法也是至關(guān)重要的,“從已知到可知,從未知到需知”,俗稱“打隧道”,即從問題的題設(shè)或結(jié)論入手,向各自方向找間接條件,當(dāng)所要的條件與所能找到的條件一致時,“隧道”打通了,再將一步一步尋找的過程用數(shù)學(xué)符號呈現(xiàn)出來,就能實現(xiàn)邏輯推理的“縝密”性。
3.3注重數(shù)學(xué)思想方法的浸潤
3.3.1由“形→數(shù)”向“數(shù)→形”轉(zhuǎn)變
眾所周知,小學(xué)低段的思維以形象思維為主導(dǎo),通常是由具體圖形中發(fā)現(xiàn)數(shù)(表象),隨著數(shù)學(xué)積累的不斷增加,思維方式也逐漸發(fā)展到形式運算階段,思維水平已超出具體的感知,進(jìn)而進(jìn)入抽象的形式思維,進(jìn)入初中階段,數(shù)形結(jié)合思想更著重于由數(shù)到形(抽象)的轉(zhuǎn)變,因此教師在教學(xué)中需逐步滲透抽象思維的含量,將培養(yǎng)抽象思維能力放在非常重要的地位,如2019年安徽省中考第22題,解決這道壓軸題的關(guān)鍵策略是將題目中的數(shù)(數(shù)學(xué)符號)轉(zhuǎn)換為圖象語言,再根據(jù)圖象的性質(zhì)和特征解決問題,所以在平時的教學(xué)中必須要注重“由數(shù)到形”的轉(zhuǎn)換,尤其是中考復(fù)習(xí)階段,更要加強這方面的訓(xùn)練,力求做到透過現(xiàn)象問本質(zhì),因為越掌握問題本質(zhì),抽象程度就越高,越能抵達(dá)問題實質(zhì),所以不能瞻前顧后、左顧右盼,擔(dān)心學(xué)生達(dá)不到心智能力而降低思維水平的要求。
3.3.2抽象思維能力的訓(xùn)練是關(guān)鍵
抽象是人類獲得自然界本質(zhì)的內(nèi)在認(rèn)識的唯一思維工具和手段,列寧說:“認(rèn)識是人對自然界的反應(yīng),但并不是直接的、簡單的、完全的反應(yīng),而是一系列抽象思維的過程,即概念、規(guī)律等的構(gòu)成、形成過程,”高中階段的數(shù)學(xué)抽象首先體現(xiàn)在把實際問題抽象為數(shù)學(xué)模型,即將現(xiàn)實問題數(shù)學(xué)化,這種抽象能力在高中的數(shù)學(xué)活動中占有非常重要的地位,為了讓學(xué)生在高中能夠順利適應(yīng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),因此,初中的數(shù)學(xué)課堂也要有意識地引導(dǎo)學(xué)生對實際問題進(jìn)行觀察、實驗、猜想、驗證、歸納、證明,進(jìn)而抽象為數(shù)學(xué)問題,即“用數(shù)學(xué)”的意識和本領(lǐng),其中,運算、方程、函數(shù)以及圖形的性質(zhì)和判定等學(xué)習(xí)都是培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的重要素材和手段,能促使學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)、學(xué)會研究、學(xué)會學(xué)習(xí)。
總體而言,2019年安徽省中考第22題的考查暴露了考生在處理新題型上存在諸多問題,尤其暴露了教師在平時教學(xué)、乃至備考期問存在的功利性思想或行為,所以在教學(xué)中不僅要注重知識的教學(xué),更多的要關(guān)注學(xué)生能力的培養(yǎng),翻看歷年的中考題也不難發(fā)現(xiàn),未來的中考題型必定越來越豐富,對學(xué)生的能力要求也越來越高,所以對教師平時教學(xué)的要求也越來越高,需要教師從知識的傳授者向能力的培養(yǎng)者轉(zhuǎn)化,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中注重數(shù)學(xué)語言的形式化轉(zhuǎn)換、注重邏輯推理能力的培養(yǎng),注重數(shù)學(xué)思想方法的浸潤,使數(shù)學(xué)素養(yǎng)能夠落地生根,使學(xué)生的思維能力在潛移默化中得到培養(yǎng)。