一道选择压轴题的命制和教学实践
2018-12-04福建省福清第三中学350315
福建省福清第三中学 (350315)
何文昌
2018年1月,笔者参加福州教育研究院组织的命题培训.培训结束前,每人需命制一道高考模拟卷选择题压轴题,每个小组选择一道题讨论并在培训班展示.笔者命制的一道题被小组长选中,经小组成员打磨后,由笔者进行展示.在1月份的校内月考中,高三年级备课组将该题呈现给学生.现将试题的命制历程及校内实测、课堂讲评情况展示出来,与同行们交流.
一、试题命制过程
(一)构思的背景
翻阅了近年高考真题中的第12题后,2015年新课标Ⅰ卷理12引起了笔者的兴趣.
设函数f(x)=ex(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0,使得f(x0)<0,则a的取值范围是( ).
图1
创新从模仿开始.把原题中的指数型换成对数型,保留过定点的直线方程y=ax-4a,再依托经典函数f(x)=clnx+dx2+ax+ab,初步的构思是利用函数f(x)=clnx+dx2-ax+4a进行命制.使用几何画板时(如图1),用点C′和D′的纵坐标表示参数c和d,从而控制g(x)=clnx+dx2.移动点C′和D′,选取c=2和d=-1,确定了函数g(x)=2lnx-x2和f(x)=2lnx-x2-ax+4a,得到初稿如下:
设函数f(x)=2lnx-x2-ax+4a,其中a>0,若关于x的不等式f(x)≥0有唯一整数解,则a的取值范围是( ).
(C)(2-ln2,2] (D)(1,2)
(二)小组的讨论
(定稿)设函数f(x)=2lnx-x2-ax+4a,其中a>0,若关于x的不等式f(x)≥0有唯一整数解,则a的取值范围是( ).
试题立意:本题考查学生对数学本质的理解,区分度恰当.本题通过把不等式转化为函数,隔离两个函数,利用导数确定函数的极值和单调性,从而求解参数的取值范围.本题考查导数在解决函数问题中的应用及直线的知识,考查化归与转化思想、函数与方程思想、数形结合思想,考查运算求解能力、推理论证能力、抽象概括能力.
图2
成题后,大家进一步提出以下思考:
郭老师:改变直线所过的定点;
念老师:题中的解法对参数进行半分离,从而形成一直一曲的局面,这种小题巧做的思路和方法很有用.
(三)思维的碰撞
无独有偶,泉州市2018届高中毕业班1月单科质量检查(文科数学)第12题采用的思路和方法与小组讨论的内容几乎一样!题目(答案为A)如下:
设函数f(x)=lnx-ax2-(a-2)x,若不等式f(x)>0恰有两个整数解,则实数a的取值范围是( ).
命题工作是艰难的,当我们沉浸于其中时,往往会有许多想法,而一些想法是无效的,可一旦思路被打开后,那种思维流淌所带来的快乐是无与伦比的.在选择题的命制过程,笔者体会到以下两个方面:(1)题干要陈述完整、精炼、准确、包含选择支相同的内容;(2)选择支要与题干有关联、要独立、无暗示、能体现典型错误.
二、试题实测结果
在高三年级的1月份月考中,年级备课组把定稿作为数学试卷的选择题12题.阅卷完成后,经过统计,全班51位学生中有17位选出了正确答案,有14位学生选了A,有8位学生选了C,有15位学生选了D.
三、试题课堂讲评
本题正确率高达近33%,而且选A、D的学生也接近30%,这两点引起了笔者的注意.在课堂上,笔者带着疑问讲评了这个题目.
教师请一位做对的学生说出他的解题过程.
为了了解使用这种方法答对的学生人数,教师进行统计,共有8位学生.
教师请选择A的学生说出错误解法.
学生2:与学生1相同.
教师统计了使用这种方法的学生人数,共计25位.教师意识到多数学生在解题过程中遇到了困难.
教师:遇到求参数的取值范围时,一般用什么方法解决?
学生3:分类讨论或者分离参数法.
教师:分类讨论通常在大题压轴题中使用.小题要巧做,大家在使用分离参数法的过程中,遇到了什么困难吗?
教师:怎么做才能避开分类讨论呢?
学生5:不要把x-4除过去,保留ax-4a.
学生5的回答让其他的学生得到了启发.此时,有一位学生迫不及待地发表他的看法.
学生6:我想到不等式的左边可以视为过定点(4,0)的直线,右边视为函数y=2lnx-x2.整个不等式转化为直线y=ax-4a在函数y=2lnx-x2的图像的下方.
许多学生对学生6的理解有共鸣,给予掌声.
……
教师:我们要解后反思.解题遇到困难时,要寻找方法避开困难.使用分离参数法时,有时为了避免讨论,经常使用半分离参数的方法.在解题过程中,要有化归与转化的意识,这样就能在函数、方程、不等式三者之间进行灵活转化.把不等式转化成函数,利用直线与函数图像的位置关系分析问题,又是数形结合的数学思想方法的体现.
课堂教学中,突出学生主体是衡量一节课是否优秀的重要指标之一[2].学生能自主、合作探究解决的,教师不能一手包办;学生不能独立解决的,教师也不能越俎代庖,而是要给学生展示思维活动的空间,教师设置贴近学生真实背景和想法的问题串,为学生搭建脚手架,激活学生的思维,使学生体验到解决数学问题的快乐.在这种课堂活动中,学生能提升自己的学习能力,深化对数学知识本质的理解,并进一步学会用数学的思维方法去理解和解决数学问题.