编制高中数学多项选择题的思考
2021-04-15江苏
江苏 严 鹏 尤 裕
《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》在课程性质与基本理念一节的阐述中,提到:把握数学本质,启发思考,改进教学.在课程目标中说学生要必须获得进一步学习及发展的“四基”,提高从数学角度发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力(“四能”).
江苏省作为新高考实施的省份,数学试卷的命制有了新的调整,加入了多项选择题这个试题类型.多项选择题,又称多选题,新高考中数学的多选题是一种正确选项数目多于1个少于4个的选择题题型,多选题典型的分值为5分.考生选出一个或几个正确答案,但没有选出全部的,得3分;选错一个得0分;全部选对得5分.
多选题是选择题的一种,所以解题时要认真审题,忌讳题目没有读清楚,就开始埋头苦算,结果不但浪费了大量的时间,还会选择选项中的干扰项导致做错,结果事倍功半.故解题前一定要把题目读透,通过题目的条件迅速联想到涉及的概念、公式、定理以及常见的思想方法.发现题目中的隐含条件,理解题目的真正含义.
另外,做选择题特别要注意解题方法.选择题和填空题、解答题不一样,正确选项一定在给出的选项中,所以做题时除了按照解答题的思路直接来求解以外,也可以使用一些其他的方法,比如特殊值检验、选项代入法、排除法、数形结合法等等.
多项选择题有效地考查了学生的“四能”.笔者认为,教师可以从以下几个方面去考虑多选题的编制过程,进一步改进教学,进而促进学生“四能”的提高.
1.将单选题中选择正确的选项,变成选错误的选项
这样的编制题目是比较容易操作的,但是对学生的能力训练不能达到预期目标.这类多选题本质上来说还是单选题.学生不能感受到该种题目作为多选、单选、填空题之间的差异.
例1.原题:(2019·全国卷Ⅰ理·9)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则
( )
A.an=2n-5 B.an=3n-10
学生不难发现,答案应该选择A.本题容易改编为下题:
改编:记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则下列选项中不成立的是
( )
A.an=2n-5 B.an=3n-10
这类问题的解题策略,可以用直接求解法求解.
2.将求范围的题目,改成求具体值的多项选择题
例2.原题:(2017·全国卷Ⅰ理·5)函数f(x)在(-∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是
( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,4] D.[1,3]
本题中学生常用的解题方法是直接法,利用函数的单调性得到不等式-1≤x-2≤1,然后解出相应的x的取值范围.直接法比较有效,不过本题用验证法会更快,由题干f(1)=-1知,f(x-2)中令x=3,得到f(3-2)=f(1)=-1∈[-1,1]成立,验证出x=3应该在要求的取值范围内,故排除A,B.再令x=4,f(4-2)=f(2) 改编:函数f(x)在(-∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值可能是 ( ) A.0 B.1 C.2 D.3 原题是给出函数性质,通过不等式的计算得到变量的范围.改编后变成满足的变量值有哪些.这类问题的解题策略,可以使用直观分析法中的估值法来求解. 3.解题策略问题条件的选择 本类题目的设置一般是立足于开放性条件的变化,一个问题给出不同的条件会有多种解法.例如解三角形中的问题. 题目出处:2012年6月第4版苏教版必修五:P14例题1(2);P15例题4;P18例题1;P20练习4.赋予背景后,将这四个选项整合得到改编题目如下: 例3.改编:(2020·崇实女中高一期中考试·10)学校的校园是非常美丽的.校园内,百年古树相交映,草色遥看近却无.走在学校的林荫大道上,享受“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风”的感觉.可是,细心的同学会发现,林荫大道不是直线构成的,是由两个路宽一样的道路拼接而成,有一个拐角.其中,第一段路面是和校门口所在直线垂直的.如图1所示,抽象出数学模型如图2所示,其中O,E为校门口左右两点,A,C为道路衔接处两点. 图1 图2 怎样计算这个拐角OAB的角度或它的某个三角函数值呢?测量小组甲、乙、丙、丁四位同学给出了不同的测量方法,请问哪些同学给出的策略是能完成目标的? ( ) A.甲同学的策略是:在第二段林荫大道路边任取一定点B,沿校门口O点出发,匀速走完路程OA,AB,BO,分别记录走完OA,AB,BO所用的时间为t1,t2,t3.经过计算,就可以算出这个拐角OAB的余弦值. B.乙同学的策略是:用尺量出林荫大道的路宽和拐角处的两个点AC的距离.经过计算,就可以算出这个拐角OAB的余弦值. C.丙同学的策略是:用尺量出校门宽度,在校门E处测量出观察点O和点B的视角OEB.经过计算,就可以算出这个拐角OAB的余弦值. D.丁同学的策略是:在第二段林荫大道路边任取一定点B.自己眼睛到地面的距离为1.6 m,站在校门口O处,测量出看点A的俯视角和看点B的俯视角.在门口点E处,再测量出看点A的俯视角和看点B的俯视角.量出校门的宽度.经过计算,就可以算出这个拐角OAB的余弦值. 选项A改编于P14例题1(2),通过时间来求出三边的长度,利用余弦定理计算得到拐角OAB的余弦值.选项B改编于P15例题4,如果过点C作对面路的垂线,垂足可能在OA上,也可能在AB上,也可能正好落在A处,所以分三种情况讨论.由于AC已知,故可以计算得到拐角OAB的余弦值.选项C改编于P18例题1,由于缺少一个角度或者长度,所以无法算出拐角OAB的余弦值.选项D改编于P20练习4和P18例题1,将原题中的山高变成了眼睛到地面的距离,利用俯视角得到边长,可以算出这个拐角OAB的余弦值. 这类问题的解题策略,可以使用推理分析法中的逻辑分析法和特征分析法. 4.开放性问题的研究 一般传统数学题目,它的答案唯一.而开放性数学由于题目中的条件不够完备,需要自己设定分类讨论从而解出不止一解的答案.这类题目往往可以根据一个恒等式来隐藏部分条件进行编制. A.10° B.190° C.280° D.350° 这类问题的解题策略,可以使用间接法中的逆推验证法. 5.题目本身就是多解 实际上,很多数学知识的产生都源于问题.有的题目本身就是有多个解答结果,如求极值点问题. 例5.函数f(x)=3x5-5x3+1的极值点有 ( ) A.-1 B.0 C.1 D.2 这类问题的解题策略,可以使用直接法中的直接求解法. 6.概念的掌握和理解 学生对数学概念的掌握,还需要通过运用,才能加深理解,真正成为自己的经验.学生要识别应该用什么概念,区别相似而又不相同的概念.因此,运用数学概念解答问题,可以巩固和加深对概念的理解,丰富对概念的本质特征的认识,培养学生对数学概念的选择、判断和联系的能力. 例6.下列求导运算正确的是 ( ) A.(ln2)′=0 B.(cosx)′=sinx 这类问题的解题策略,可以使用直观分析法或者间接法中的排除法. 7.原题有多个结论 该类题型可以将结论修改成多项选择题的选项. 例7.原题:(2019·全国卷Ⅰ理·11)关于函数f(x)=sin|x|+|sinx|有下述四个结论: 其中所有正确结论的编号是 ( ) A.①②④ B.②④ C.①④ D.①③ 改编:关于函数f(x)=sin|x|+|sinx|,下列结论正确的是 ( ) A.f(x)是偶函数 C.f(x)在[-π,π]有4个零点 D.f(x)的最大值为2 这类问题的解题策略,可以使用直接法中的图象法或者推理分析法中的逻辑分析法. 在编制的过程中,选项的设置要精心编写.如下题: 例8.原题:(2020·新高考Ⅰ卷(供山东省使用)·10)如图是函数y=sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)= ( )