●黃可旺 (溫州第二高級中學 浙江溫州 325000)
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例談高中數(shù)學幾種常見的命題失誤*
●黃可旺(溫州第二高級中學浙江溫州325000)
摘要:從當前高中數(shù)學試卷中出現(xiàn)的典型錯例出發(fā),剖析高中數(shù)學命題中出現(xiàn)的常見失誤及其誘因,提醒廣大教師在命題工作中既要防范出現(xiàn)科學性錯誤,也要注重試題題干語言表述簡潔、規(guī)范、不產生歧義,更要關注試題設計的有效性,體現(xiàn)試題的公平性及對教學的導向性.
關鍵詞:命題失誤;誘因;有效性
命題是數(shù)學教師教學工作的重要環(huán)節(jié).一個高質量的試題可幫助學生更好地掌握所學知識,理解數(shù)學思想方法.對每一位教師來說,命制出高質量的習題、試題為教學所用,是必備的基本功之一[1].然而在實際命題過程中,因為命題者的不慎,忽視命題條件的相容性、存在性以及表意的唯一性等原則要求,導致命題失誤的例子時有發(fā)生.本文以具體實例來剖析這些命題失誤及其誘因,以引起教師(命題者)的注意,避免在命題中出現(xiàn)類似失誤.
一道數(shù)學命題應是一個有機的整體,它要求組成命題的條件與結論,以及各條件之間互相獨立,且不能互相矛盾[2].
例1已知△ABC的一個內角平分線所在的直線方程為2x+y-1=0,且頂點為A(-1,1),B(1,2),求頂點C的坐標.
(浙江省溫州第二高級中學2015年高二期中考試試題)
分析點A(-1,1),B(1,2)都不滿足方程2x+y-1=0,因此直線2x+y-1=0是∠ACB的平分線.設點A(1,2)關于直線2x+y-1=0的對稱點是A'(a,b),則點A'在直線BC上,從而
評注上述解法沒有錯誤,但此時點A,B,C共線,這與題設“點A,B,C是△ABC的頂點”相矛盾.修正方法:調整點A(或點B)的坐標使得點A,B位于直線2x+y-1=0的2側,且直線AB與直線2x+y-1=0相交但不垂直即可.
例2設△AnBnCn的3條邊分別為an,bn,cn,其中n=1,2,3,……,若b1>c1,b1+c1=2a1,,則角An的最大值是______.
(吉林省延邊州2015屆數(shù)學高考一模試題)
分析因為an+1=an,所以an=a1.又因為,所以
即bn+cn為常數(shù).又由基本不等式可得
由余弦定理得
故角An的最大值是
這與題干b1>c1矛盾.故角An不存在最大值.本例出現(xiàn)失誤的原因在于命題者未檢驗取得最值時三角形的存在性.若將本例的設問改為求角An的取值范圍不失為一道好題.
例3在△ABC中,已知AB=2AC.
1)略;
2)若AD是角A的角平分線,且AD=kAC,求k的取值范圍.
(浙江省新昌中學2015年高三期中考試試題)
評注我們知道:從一個角的頂點引出一條射線,把這個角分成2個完全相同的角,這條射線叫做這個角的角平分線.由此可見,角平分線是一條射線,因此題設中點D的位置是不明確的.事實上,三角形的一個角的平分線與這個角的對邊相交,聯(lián)結這個角的頂點與對邊交點的線段叫做三角形的角平分線(也叫三角形的內角平分線).本例中,第2)小題應將條件修改為“若AD是角A的內角平分線”.
一道數(shù)學試題中各條件應當既相互獨立,又缺一不可.就是說數(shù)學試題的呈現(xiàn)方式應符合數(shù)學學科的特征,即嚴謹、精確并且表述言簡意賅,否則會給人造成拖沓、繁雜之感,影響考生正常作答.忽視這一原則,也會造成命題失誤.
(浙江省深化課改協(xié)作校2016屆高三期中聯(lián)考文科試題)
分析設tanC=n,tanB=m,tan∠BAC=p,可得
若C>90°,n<0<p<m,則m+n+p=mnp<n,矛盾;若C<90°,0<p<m<n,則
因此mp<3.又因為m,p∈N*,所以p=1,m=2,n=3.由正弦定理可知
例5某單位安排7位員工在周一至周日值班,每天一人,每人值班一天,若7位員工中的甲、乙排在相鄰2天,丙不排在周一,丁不排在周日,問:有多少種安排方案?()
種方法.故選C.
評注若值班期限僅有一周,則答案為1008 種;若值班期限不止一周,則把甲、乙排在周日、周一,也符合相鄰2天的要求,此時共有種排法,故總共有1248種排法.筆者認為本題在語言表述上存在歧義,建議將“丁不排在周日”改為“丁不排在周六”可消除歧義.
例6已知函數(shù)f(x)不是偶函數(shù),則下列命題一定為真命題的是()
(浙江省名校新高考研究聯(lián)盟2016屆第一次聯(lián)考理科試題)
評注本例給出的參考答案為C.本例中,若默認函數(shù)f(x)的定義域為R,則選項C,D均正確;否則,取f(x)=x,x∈[1,2],顯然此函數(shù)不是偶函數(shù),也不存在,可見本題選項設置有誤.本例錯誤根源在于命題者混淆了邏輯關系,誤以為命題“函數(shù)f(x)是偶函數(shù)”的否定形式為事實上,命題“函數(shù)f(x)為偶函數(shù)”的全部內涵是:函數(shù)f(x)的定義域D關于原點對稱且對?x∈D,f(-x)= f(x),故其否定形式應為“函數(shù)f(x)的定義域D不關于原點對稱或?x∈D,f(-x)≠f(x)”.修改方法:題干中增加函數(shù)f(x)的定義域為(-∞,0)∪(0,+∞).
對于一道具體的試題而言,其難度的大小及在整卷中的地位在命題中必須有個清晰準確的定位.然后從“試題如何有利于學生發(fā)揮水平?如何對下一階段的數(shù)學教與學起到良好的導向作用?試題的難度立意是否恰當?”等角度進行調整,從而使試題更趨于符合預先設定的考核目標[3].否則,容易失去方向,人為地拔高試題難度,超出應考查的范圍和難度值,將會喪失考試的公平性和對教學的導向性.
例7設函數(shù)f:N+→N+,且對所有正整數(shù)n,有f(n+1)>f(n),f(f(n))=3n,則f(2015)= ()
(浙江省名校新高考研究聯(lián)盟2016屆第一次聯(lián)考理科試題)
目前,在天然藥物學基礎教學中,中藥口袋標本已經(jīng)成為學生重要的學習工具。走進藥劑班,就可聞到濃濃的中藥味,課間經(jīng)??匆妼W生拿著口袋標本在認藥,這對提升教學實效起到了極大的促進作用。但在應用過程中也出現(xiàn)了一些問題,有待改進。
分析令n=1,得f(f(1))=3;對f(1)的值進行討論得f(1)=2,f(2)=3.當n∈N+時,
從而
且
于是
若將本題改為填空題,求f(5)的值,則不失為一道有區(qū)分度的好題.
1)若函數(shù)g(x)與f(x)的圖像關于x=1對稱,求g(x)的解析式.
(第4屆“睿達杯”高中生數(shù)學能力競賽高三試題)
評注組委會公布參考答案如下:
F(x)關于直線x=1對稱,且F(x)在(0,1)上單調遞減,在(1,2)上遞增,因此
解得0≤a<1.
我們知道,在大前提中的條件及其所推導出的結論,各子題都可用;而某個子題中的條件或推出的結論,在求解其他并列的子題時,則不能作為已知條件使用.在本例中,由第1)小題中的條件“函數(shù)g(x)與f(x)的圖像關于x=1對稱”得出的結論只適用第1)小題,而不適用于第2)小題.若要得到原來的解,筆者認為應把第1)小題中的條件提到大題干中,或在第2)小題中添加條件“在第1)小題的條件下”.
從上述的幾個例子可以看出,雖然很多命題的錯誤都有一定的隱蔽,但均能找到其產生的根源.因而一道科學的數(shù)學題,必須經(jīng)過命題者反復推敲,反復論證,確認沒有問題后才能交給學生,不能僅憑經(jīng)驗,草率編題、改題.同時,教師在教學中也要引導學生辨認錯題的結構及其誘因,找出修正錯誤的方法,從而培養(yǎng)其思維的批判性、嚴密性.
參考文獻
[1]張金良.一份優(yōu)質高中數(shù)學試卷的衡量標準與命制技術[J].中學數(shù)學教育,2012(4):2-4.
[2]王從文.例說初中數(shù)學的幾種命題失誤[J].中學數(shù)學教學,2001(1):36-37.
[3]董建功.如何命好數(shù)學題[M].上海:華東師范大學出版社,2009.
作者簡介:黃可旺(1981-),男,浙江溫州人,中學一級教師,教育碩士研究生,研究方向:數(shù)學教育.
修訂日期:*收文日期:2015-12-19;2016-01-19.
中圖分類號:O12
文獻標識碼:A
文章編號:1003-6407(2016)04-31-04