馬中明
【摘要】筆者參加了2013年福建高考數(shù)學(xué)試卷的評卷工作,負(fù)責(zé)文科第22題的批改,在評卷過程中發(fā)現(xiàn)了很多學(xué)生的共性問題,如基礎(chǔ)知識掌握不牢、知識點(diǎn)記憶混淆、基本運(yùn)算不過關(guān)等,同時(shí)看到了一些學(xué)生在分析解決問題上的獨(dú)特視角,對我今后的教學(xué)工作很有啟發(fā).
【關(guān)鍵詞】高考;評卷;基礎(chǔ);規(guī)范;思想滲透
一、試題
(文22)已知函數(shù)f(x)=x-1+aex(a∈R,e為自然對數(shù)的底數(shù)).
(Ⅰ)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,求a的值;
(Ⅱ)求函數(shù)f(x)的極值;
(Ⅲ)當(dāng)a=1時(shí),若直線l:y=kx+1與曲線y=f(x)沒有公共點(diǎn),求k的最大值.
對本題的評價(jià):
本題主要考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù),函數(shù)的單調(diào)性、最值、零點(diǎn)等基礎(chǔ)知識,考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力,考查函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類與整合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想.
題目的優(yōu)點(diǎn)是第一問比較基礎(chǔ),易得分,另外本題的三問之間沒有直接聯(lián)系,即使第一問錯(cuò),第二問也可以做對,即使前兩問都做錯(cuò)了,也不影響第三問的解答,改卷過程中就有很多學(xué)生雖然一、二問都得0分,但是第三問依然可以得1分或2分.
題目的第一問對于學(xué)生來說還是比較容易入手,只要求導(dǎo)正確并能將切線平行于x軸轉(zhuǎn)化為斜率k=0就可以求出a的值,這3分比較容易得;第二問求極值表面上看比較簡單,但這6分并不易得,主要原因是要應(yīng)用分類討論的思想,如果沒有對a進(jìn)行分類討論而直接令導(dǎo)數(shù)為0,求出x=lna(這個(gè)結(jié)果要有意義,a必須大于0),再判斷出其為極小值點(diǎn)并求出極小值,得0分(在這一點(diǎn)上改的比較嚴(yán)格);第三問的標(biāo)準(zhǔn)解答讓評卷老師覺得比較有爭議,給的兩種標(biāo)準(zhǔn)解答當(dāng)然都是正確的,但是在評卷前的討論過程中,老師們提出了在我們平時(shí)教學(xué)中最常用的分離變量的方法(即把要求的參數(shù)單獨(dú)分離到等式或不等式一邊),并大致給出了解題過程,題組長(大學(xué)教師)利用中午時(shí)間將這種解法完善并給出評分標(biāo)準(zhǔn),在后來的評卷過程中發(fā)現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)解答中的兩種方法來解決這一問的學(xué)生微乎其微,解答正確的學(xué)生幾乎都是用的分離的方法來解決的,這讓我覺得比較困惑,按理說標(biāo)準(zhǔn)解答應(yīng)該是最常規(guī)解法,大部分學(xué)生應(yīng)該采用的方法,可最后大部分學(xué)生用的方法沒有出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)解答之中,這是否意味著這道題的出題者在這一問的設(shè)置上并沒有立足于我們中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)實(shí)際來命制試題呢?
優(yōu)秀的解法:
本題第一、二問沒有創(chuàng)新解法,都是和標(biāo)準(zhǔn)解答相同.
第三問除了給出的兩種標(biāo)準(zhǔn)解答及后來補(bǔ)充進(jìn)去的解答外,還有以下兩種解法:
(法一)將問題轉(zhuǎn)化為方程(k-1)x=1ex無實(shí)數(shù)解,再轉(zhuǎn)化為左右兩邊的函數(shù)圖像無交點(diǎn)問題,接下來結(jié)合圖像知(畫出圖形),當(dāng)k-1>0時(shí),一定有交點(diǎn),當(dāng)k-1=0,即k=1時(shí),無交點(diǎn),因?yàn)楸绢}要求的是k的最大值,所以就不用考慮k<0的情況了,直接得到k的最大值為1.
(法二)將問題轉(zhuǎn)化為k=1+1xex無實(shí)數(shù)解,然后去研究g(x)=1+1xex的值域,然后確定k的取值范圍,最后得到k的最大值.
二、典型錯(cuò)誤及其錯(cuò)誤分析
1.第一問中的錯(cuò)誤
(1)求導(dǎo)錯(cuò)誤.正確的導(dǎo)函數(shù)應(yīng)為f′(x)=1-aex或f′(x)=1-ae-x或f′(x)=1-aex(ex)2,非常多的學(xué)生的錯(cuò)誤解答為f′(x)=1+aex,這個(gè)錯(cuò)誤最典型,主要是對除法的求導(dǎo)法則記憶錯(cuò)誤或應(yīng)用錯(cuò)誤或粗心大意,也有一部分學(xué)生不注意書寫規(guī)范,把導(dǎo)數(shù)寫成f′(x)=1-aexex2,這樣寫的雖然能得到正確結(jié)果,但因?yàn)榍髮?dǎo)錯(cuò)誤,整問0分,另外需要注意的是只要求導(dǎo)錯(cuò)誤,即使接下來寫出f′(1)=0也不得分(我問了題組長不能得分的原因,得到的回答是如果求導(dǎo)錯(cuò)誤由這個(gè)式子得到的關(guān)于a的方程不能解出正確的a值).
(2)切線平行于x軸,應(yīng)為f′(1)=0,典型錯(cuò)誤為很多學(xué)生寫成f′(1)=1.
(3)計(jì)算粗心錯(cuò)誤.由f′(1)=0得到1-ae=0得到a=e,非常多學(xué)生得到a=1.
(4)題意理解不清.一些學(xué)生看到點(diǎn)(1,f(1)),馬上得到f(1)=1這樣的錯(cuò)誤結(jié)論,雖然代入后得到的答案和正確答案相同.
2.第二問中的錯(cuò)誤
(1)不分類討論.這一問中出現(xiàn)最多的錯(cuò)誤就是不對a進(jìn)行分類討論,正確的解答應(yīng)該分a>0,a≤0(也可分開a=0和a<0)討論,相當(dāng)多的學(xué)生在這一問中沒有分類討論,看到求極值就想到令導(dǎo)函數(shù)為0去求解,本題中即令f′(x)=1-aex=0得到ex=a,接下來直接得到x=lna,而這個(gè)式子中若a≤0是無意義的,在評卷的過程中許多學(xué)生沒有分類討論的思想,他們的解答過程只需在前面加上“當(dāng)a>0時(shí)”便可以得4分,沒有就是0分,非??上?在教學(xué)過程中應(yīng)該經(jīng)常強(qiáng)調(diào)分類討論的思想,要讓學(xué)生看到參數(shù)頭腦中馬上要有是否需要對其分類討論的思想.
(2)分類討論a>0時(shí),解f′(x)=0得到x=lna,在接下來的列表或文字表述時(shí)將增減區(qū)間顛倒,極小值寫成極大值導(dǎo)致錯(cuò)誤,求解不等式的能力需要加強(qiáng).
(3)定義域判斷錯(cuò)誤.函數(shù)的定義域應(yīng)為R,部分學(xué)生因?yàn)樵谇蠼獾倪^程中出現(xiàn)lna對數(shù)形式,把定義域錯(cuò)誤地認(rèn)為是(0,+∞),這在接下來求遞增遞減區(qū)間時(shí)就會(huì)少掉(-∞,0)的部分導(dǎo)致失分.
(4)不認(rèn)真審題.本問要求求函數(shù)的極值,一部分學(xué)生只求出了極值點(diǎn),沒有求出極值,或者寫出的單調(diào)遞增遞減區(qū)間都是對的,但是沒有回答極值,導(dǎo)致被扣分,另外本題在回答時(shí)標(biāo)準(zhǔn)答案中要求回答出極小值,并寫出“無極大值”,最初在制定評分細(xì)則時(shí)是要求沒有寫出無極大值扣1分,后來和理科的導(dǎo)數(shù)題目統(tǒng)一,沒寫出也不扣分,但這一點(diǎn)應(yīng)在教學(xué)中引起重視,要求學(xué)生嚴(yán)格按照規(guī)范做答.
3.第三問中的錯(cuò)誤
(1)這一問中只要把直線與曲線沒有公共點(diǎn)轉(zhuǎn)化為方程無實(shí)數(shù)根(無實(shí)數(shù)解)便可得到1分,但是相當(dāng)多的學(xué)生得到了方程,但沒有說明無實(shí)根,很可惜.
(2)在運(yùn)用零點(diǎn)存在性定理時(shí)只說明了在區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值異號,沒有說明函數(shù)連續(xù)不斷被扣分,在解答題中這個(gè)條件是不能省略不寫的(這一點(diǎn)在平時(shí)的教學(xué)中我們好像也沒有特別強(qiáng)調(diào)).
(3)得到方程說明無實(shí)數(shù)解后,雖然很顯然方程為一個(gè)超越方程,但還是非常多的學(xué)生錯(cuò)誤地用判別式Δ<0來解決問題.
三、對以后教學(xué)的復(fù)習(xí)備考建議
1.注重基礎(chǔ)
從這道高考題的最后一題可以發(fā)現(xiàn),第一問對導(dǎo)數(shù)的幾何意義的考查很基本,從評卷中的錯(cuò)誤解答可以看出很多學(xué)生對于導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)公式和法則記憶錯(cuò)誤或混淆,對于平行于x軸的直線的斜率為0類似這樣的基礎(chǔ)知識掌握不清楚,所以在高三一輪復(fù)習(xí)中應(yīng)該對各個(gè)板塊中的基礎(chǔ)知識詳細(xì)講解,不能覺得學(xué)生在高一與高二已經(jīng)學(xué)習(xí)過了就一筆帶過,不要只注重提高,基礎(chǔ)打牢了才能提高,而且應(yīng)該經(jīng)常安排滾動(dòng)練習(xí)來及時(shí)回顧已復(fù)習(xí)過的知識點(diǎn).
2.強(qiáng)調(diào)規(guī)范
評卷過程中發(fā)現(xiàn)很多因?yàn)榇痤}不規(guī)范造成的不必要失分情況,比如把導(dǎo)函數(shù)錯(cuò)誤地寫成f′(x)=1-aexex2(正確應(yīng)為f′(x)=1-aex(ex)2),學(xué)生知道是ex的平方,但是沒有加括號,只能算是求導(dǎo)錯(cuò)誤而被扣分,同時(shí)也影響到第二問的解答;還有在求極值時(shí)求出極小值后也要說明沒有極大值;再比如運(yùn)用零點(diǎn)存在性定理時(shí)幾個(gè)條件都要一一列出.這些細(xì)節(jié),規(guī)范的問題要在平時(shí)的教學(xué)中經(jīng)常強(qiáng)調(diào),在每天的作業(yè)中都要嚴(yán)格要求學(xué)生的解題規(guī)范,這樣經(jīng)過長期訓(xùn)練后才能在高考中達(dá)到好的效果,規(guī)范問題也是要把功夫下在平時(shí),而不是在高考考場上再去注意,形成習(xí)慣后不需要刻意去注意也能寫出規(guī)范完美的解答.
3.正確引導(dǎo)
高三復(fù)習(xí)中教師應(yīng)該經(jīng)常在課堂中引導(dǎo)全體學(xué)生(差生也一樣),對于高考中的解答題,即使是最后一題的第一問甚至第二問也都考查的是比較基本、基礎(chǔ)的知識,更不要說倒數(shù)第二、第三題,只要基礎(chǔ)打牢了,后面大題的基礎(chǔ)分?jǐn)?shù)是絕對可以拿到的,評卷中發(fā)現(xiàn)最后一題還是非常多的學(xué)生放空(69.8%),如果能夠在我們的高三整個(gè)復(fù)習(xí)過程中經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生不要有“最后一題一定是難題,我一定不會(huì)做,所以我就連看都不看了”這種錯(cuò)誤思想,讓所有學(xué)生都能保證倒數(shù)第一、二題的第一問拿到分?jǐn)?shù),那我們的平均分就會(huì)有很大的提高.
4.思想滲透
教師應(yīng)該在平時(shí)的復(fù)習(xí)中,尤其是在講評試卷習(xí)題時(shí)注重高考中考查的數(shù)學(xué)思想方法的滲透,比如數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想等等,這要靠平時(shí)的點(diǎn)滴滲透才能扎根于學(xué)生的腦中,而不是說專門弄個(gè)講座來講這個(gè)思想那個(gè)思想,這次高中文數(shù)的最后一題的第二問只要平時(shí)有分類討論的思想,知道要對a進(jìn)行分類討論,得到滿分6分并不難,但是如果平時(shí)沒有滲透訓(xùn)練,不對a進(jìn)行討論,這一問便一分沒有.