崔路
【摘 要】通過控制習題難度,可以向不同學生提供不同水平的習題,符合因材施教與循序漸進的原則。使用習題難度模型和點數(shù)法對全等三角形的證明一節(jié)的習題進行分析,發(fā)現(xiàn)習題難度模型適用性不強,可以與點數(shù)法結(jié)合來控制習題難度。
【關(guān)鍵詞】全等三角形的證明;習題難度
因材施教、循序漸進,是中國傳統(tǒng)教學的重要思想。在教學實踐中發(fā)現(xiàn),數(shù)學作業(yè)在數(shù)量、形式與難易程度上難以照顧所有學生的需求。已有研究建議教師之間可以加強合作,每個教師設計一個層次的作業(yè),建立作業(yè)題庫,可供教師在題庫中選擇適合本班學生的作業(yè)。但沒有解決習題難度上的問題。
1.習題難度模型
鮑建生在對中英兩國的課程難度進行比較時,提出了“數(shù)學習題課程綜合難度模型”。該模型含有五個難度的因素,分別為知識含量、運算水平、背景水平、探究水平和推理水平五個因素,其中因素又分為不同的層次。吳立寶、王建波、曹一鳴認為:習題難度=0.38 知識水平+0.36 知識點個數(shù)+0.26背景。
2.點數(shù)法
點數(shù)法主要應用于幾何題,把推理的每一個條件或結(jié)果算作一點,一個條件推出多個結(jié)論或多個條件推出一個結(jié)論時,每個條件再加一點。對于圖形復雜的情況再增加點數(shù),如:必須做輔助線加兩點,由圖可知得出條件加一點。使用最終結(jié)論處點數(shù)和作為證明難度的指標。
3.難度分析
全等三角形的證明是初中幾何的重要組成部分,是軸對稱圖形、四邊形的重要基礎。對人民教育出版社2013版八年級上第12章第二節(jié)全等三角形中例題(L)、練習(按順序分為練習1到4)和習題(X)的題號(TH)、探究水平(S)、背景(B)、運算(Y)、推理(T)、知識點數(shù)量(Z)進行分析,得出每道題的點數(shù)(D)和難度(N)。部分題目分析如下:
全等三角形的證明部分的習題各維度中的各個水平比重明顯不均,作業(yè)分層可能存在問題,在一個維度上水平明顯聚集的習題,難度計算可能存在較大誤差。
使用SPSS對點數(shù)和探究水平、背景、推理、知識點做回歸分析,發(fā)現(xiàn)探究水平、背景的系數(shù)均為負數(shù),也就是探究水平、背景越高習題的點數(shù)越低,這明顯違背常識,推理與知識點數(shù)量系數(shù)為正。使用SPSS對點數(shù)和難度進行相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)存在相關(guān)性,但相關(guān)度為0.384,屬于低相關(guān)。對點數(shù)和其他各項做相關(guān)分析,點數(shù)與推理水平相關(guān)系數(shù)為0.645,與知識點個數(shù)相關(guān)系數(shù)為0.773,與探究水平相關(guān)系數(shù)為0.526,與背景相關(guān)系數(shù)為0.26,另外知識點與推理水平相關(guān)系數(shù)為0.748。點數(shù)法的計數(shù)方法主要受推理水平和知識點數(shù)量影響,全等三角形部分的背景對點數(shù)影響不足,而探究水平與推理水平的分析方法接近。吳立寶等人的習題難度模型考慮題目的探究水平、知識點數(shù)量、背景,鮑建生將證明分為3個層次并不適用于幾何證明題。習題3僅比例3,練習1.1多1步,難度卻是2.62和1.36,例4的點數(shù)是練習1.1的兩倍,比練習1.1多了知識點“三角形內(nèi)角和為180°”,推理步驟“三角形內(nèi)兩對角相等則第三個角也相等”。點數(shù)法中應該減少同理可得的點數(shù),習題難度模型在幾何部分也要增加推理的層次。
4.習題難度控制
三角形部分的習題,從習題難度模型考慮,難度主要是通過知識點數(shù)量、背景的有無來控制,探究水平可能控制不夠精細,從點數(shù)法考慮,難度主要由推理的長度、知識點數(shù)量控制。幾何部分復雜的背景較少,在學習勾股定理之后的四邊形部分時,計算維度就會明顯影響習題的難度,探究水平要在高難度的綜合題出現(xiàn)時才會有較大的區(qū)分度。全等三角形部分,難度主要由知識點數(shù)量、推理長度、背景的有無來控制。
如例3與例4都是考察ASA,例4比例3增加了知識點“三角形內(nèi)角和”和推理步驟“三角形內(nèi)兩對角相等則第三個角也相等”;習題11比例3增加了知識點“兩直線平行內(nèi)錯角相等”及相應的證明步驟;練習3.2比例3增加了情境。
5.小結(jié)與建議
對教材全等三角形證明部分的習題整理發(fā)現(xiàn),習題難度模型并不適用于全等證明這樣的維度偏向明顯的章節(jié),可以結(jié)合點數(shù)法來考慮幾何部分的習題難度,增加同一難度的習題數(shù)量或調(diào)整習題難度。
該研究不足在于:選擇全等三角形證明一節(jié)的教材習題,范圍較小,由于條件限制,沒有對學生進行測試以獲取實踐的正確率,來確定點數(shù)法和難度模型的效果。后續(xù)可以對點數(shù)法進行優(yōu)化,修改現(xiàn)有難度模型以適應不同知識模塊。
【參考文獻】
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[3](日)中西知真紀等.幾何證明的難度分析—難度的點數(shù)化表示法[J].數(shù)學教學研究,1983,03:26-28
(作者單位:遼寧師范大學數(shù)學學院)