蘇順
摘 要 本文致力于解決函數(shù)復(fù)習(xí)中的盲目性,力求做到有正確導(dǎo)向,有貼切內(nèi)容,有基本方法。本文分為三部分。第一部分從一道“常規(guī)函數(shù)題”說(shuō)起,從原則定位、角色定位、內(nèi)容定位分析了中考復(fù)習(xí)中的問(wèn)題所在。第二部分以《課標(biāo)》核心詞(符號(hào)意識(shí)、幾何直觀、運(yùn)算能力、模型思想)為導(dǎo)向,從理論分析、內(nèi)容概括、真題特征三個(gè)角度概括了中考函數(shù)命題方向,并在理論上駁斥了函數(shù)命題解析化的不合理性。第三部分以組織者的角度分析了教師在函數(shù)復(fù)習(xí)中應(yīng)該具備的全局性的視野。
關(guān)鍵詞 中考;函數(shù);研究
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-7661(2018)11-0188-03
【邏輯框圖】
一、問(wèn)題陳述
(一)命題走向分析
以下是一個(gè)在教輔資料中頻繁出現(xiàn)的“常規(guī)”題(如右圖):反比例函數(shù)圖像和一次函數(shù)圖像交于A、C兩點(diǎn),求△AOC的面積。
現(xiàn)從兩個(gè)方面來(lái)探討命題走向。
1.如果本題的條件為“A、C是給定坐標(biāo)”,則根據(jù)A、C、O三點(diǎn)的坐標(biāo)位置易求△AOC面積。這與《課標(biāo)》中的核心詞——“空間觀念”要求相一致,可以作為中考命題方向。但此時(shí),題目已經(jīng)與函數(shù)考查無(wú)關(guān),僅僅是一道幾何問(wèn)題,并不屬于函數(shù)命題的范疇。
2.如果本題的條件改為“給定兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=3/x和y=x+2”,那么這個(gè)題目就與中考函數(shù)命題方向嚴(yán)重沖突。理由如下:
(1)考試說(shuō)明不要求聯(lián)立反比例函數(shù)與一次函數(shù)求交點(diǎn)的解法。
(2)即便求解方法在允許范圍內(nèi)(比如將反比例函數(shù)改為一次函數(shù)),這類問(wèn)題也明顯違背了《課標(biāo)》核心詞——“幾何直觀”對(duì)于函數(shù)學(xué)習(xí)的內(nèi)在要求。此題走到與函數(shù)研究無(wú)關(guān)的幾何領(lǐng)域中去,這是典型的函數(shù)解析化問(wèn)題,在函數(shù)復(fù)習(xí)中應(yīng)該堅(jiān)決回避。(后面章節(jié)將詳細(xì)論述函數(shù)解析化的不合理的理由)
(二)教學(xué)定位分析
教師必須在研讀課標(biāo)核心詞的基礎(chǔ)上研究命題方向,否則會(huì)出現(xiàn)三個(gè)問(wèn)題:
角色定位被動(dòng):不少教師將自己定位為“解題者”角色,以“教輔資料”的內(nèi)容規(guī)劃來(lái)安排復(fù)習(xí)方案,以“模擬考試”衡量自己復(fù)習(xí)質(zhì)量。這樣就不可避免的陷入被動(dòng)化的復(fù)習(xí)模式。
原則定位缺失:作為中考復(fù)習(xí)的組織者,沒(méi)有指導(dǎo)原則就會(huì)迷失在題海戰(zhàn)術(shù)中。作為國(guó)家數(shù)學(xué)教學(xué)與考試的綱領(lǐng)性文件——《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)》,它為函數(shù)教學(xué)、中考命題指明了方向;同時(shí),中考緊扣《課標(biāo)》要求,為人才選拔提供了公平的、符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的平臺(tái)。簡(jiǎn)言之,《課標(biāo)》是函數(shù)學(xué)習(xí)的基本原則和基本導(dǎo)向,中考是《課標(biāo)》要求的具體體現(xiàn)。
內(nèi)容定位偏差:由于導(dǎo)向原則的缺失,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“南轅北轍”的情況。比如不少教師青睞的所謂“函數(shù)解析綜合題”,從中花費(fèi)了大量講解時(shí)間,導(dǎo)致復(fù)習(xí)有效性大為減弱。
二、函數(shù)命題方向研究
研究中考函數(shù)命題方向?qū)τ诟倪M(jìn)復(fù)習(xí)效率具有較強(qiáng)的作用。以下分別從理論導(dǎo)向、內(nèi)容概括、表述特征三個(gè)方面進(jìn)行研究。
(一)《課標(biāo)》導(dǎo)向性分析
1.課標(biāo)核心詞與函數(shù)命題方向的關(guān)系
課標(biāo)對(duì)函數(shù)命題的導(dǎo)向作用主要以核心詞來(lái)體現(xiàn)。命題方向就是對(duì)《課標(biāo)》相關(guān)核心詞所提及的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的具體實(shí)現(xiàn)和價(jià)值重構(gòu)。尋找相關(guān)核心詞就是尋找中考函數(shù)命題的基本原則。
2.核心詞表述及導(dǎo)向內(nèi)容
(1)符號(hào)意識(shí):指能夠理解并且運(yùn)用符號(hào)表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。
命題導(dǎo)向:符號(hào)意識(shí)是函數(shù)表達(dá)式書寫的基礎(chǔ),因此它是函數(shù)命題的基礎(chǔ),函數(shù)命題以函數(shù)表達(dá)式作為基本考查對(duì)象。
(2)幾何直觀:指利用圖形描述和分析問(wèn)題。
命題導(dǎo)向:用圖形解決代數(shù)化的問(wèn)題的手段。函數(shù)圖像是幾何直觀最為直接的體現(xiàn),利用函數(shù)圖像解決代數(shù)化問(wèn)題的考查形式在中考函數(shù)命題中占據(jù)核心地位。
理解幾何直觀是準(zhǔn)確把握函數(shù)圖像作用的前提——函數(shù)圖像作為尋找問(wèn)題答案的重要手段,是為解決問(wèn)題而提供的圖形化工具。
(3)運(yùn)算能力:主要是指能夠根據(jù)法則和運(yùn)算律正確地進(jìn)行運(yùn)算的能力。
命題導(dǎo)向:用代數(shù)方法解決代數(shù)化問(wèn)題,是函數(shù)問(wèn)題中較為重要的考查形式。
(4)模型思想:模型思想的建立是學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。
命題導(dǎo)向:將實(shí)際問(wèn)題以函數(shù)表達(dá)式的形式來(lái)描述。這是函數(shù)命題的常見(jiàn)入口,也是函數(shù)的生活化接口。模型思想不僅反應(yīng)了量的聯(lián)系途徑,也反應(yīng)了實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)化轉(zhuǎn)換方向。
3.核心詞邏輯梳理
核心詞的宏觀導(dǎo)向使函數(shù)命題具備了四個(gè)特征:具備生活化的接口,具備符號(hào)化的描述特征,具備運(yùn)算功能,具備圖形化解決問(wèn)題的潛力等四大特征。命題允許缺少部分特征,但不能與既定特征相違背。
對(duì)照以上特征,“函數(shù)解析化”就違背幾何直觀這條準(zhǔn)則的——幾何直觀不是要求函數(shù)問(wèn)題幾何化,而是要求解決問(wèn)題直觀化。
函數(shù)解析化的定義:以函數(shù)圖像作為幾何背景,以長(zhǎng)度、面積、幾何關(guān)系作為常見(jiàn)的考查內(nèi)容,以勾股定理、相似三角形等幾何度量手段作為解題方法。
函數(shù)解析化意味著函數(shù)圖像的直觀化不再是解決問(wèn)題的工具。同時(shí),這種命題方式放棄了函數(shù)研究的基本對(duì)象和基本方法。使得教材上常見(jiàn)的研究函數(shù)的方法和函數(shù)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)在面對(duì)此類問(wèn)題時(shí)失去作用,使教師和學(xué)生不得不為了應(yīng)付這樣的考題,花費(fèi)大量精力尋找解決此類問(wèn)題的命題和解題技巧。然而此類問(wèn)題終究不具備科學(xué)的教學(xué)體系,講授的同時(shí)已經(jīng)脫離了不少學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,這也是從函數(shù)章節(jié)開(kāi)始兩極分化開(kāi)始嚴(yán)重的重要誘因之一。
(二)內(nèi)容總括分析
將《課標(biāo)》核心詞要求具體化,從三個(gè)維度對(duì)函數(shù)考查內(nèi)容進(jìn)行梳理。
1.(維度一)基本要素:表達(dá)式、坐標(biāo)、圖像
函數(shù)命題不論涉及怎樣的背景表述和結(jié)構(gòu)特征,最終必化歸為三個(gè)基本要素之一(或組合)。如圖所示:
2.(維度二)基本方法:外在關(guān)系符號(hào)表述、幾何直觀揭示核心、代數(shù)運(yùn)算精確定位
數(shù)學(xué)問(wèn)題都要明確研究的基本對(duì)象和基本方法。雖然具體解題細(xì)節(jié)千變?nèi)f化,但是萬(wàn)變不離其宗。變量的表層關(guān)系一定通過(guò)符號(hào)化(建立方程、函數(shù)、不等式)的工具完成;變量的深層關(guān)系一定在函數(shù)圖像內(nèi)體現(xiàn);變量間的精確定位(位置)一定通過(guò)解方程、求代數(shù)式值等運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。
3.(維度三)設(shè)問(wèn)方向:
函數(shù)體系下的問(wèn)題設(shè)置圍繞函數(shù)研究的核心內(nèi)容展開(kāi)。
(1)實(shí)際問(wèn)題與函數(shù)模型的互推
這類問(wèn)題是《課標(biāo)》核心詞——符號(hào)意識(shí)與模型思想的具體體現(xiàn)。他需要學(xué)生用符號(hào)化的語(yǔ)言將題目描述的實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)換為代數(shù)化的問(wèn)題。這是中考育人功能的一個(gè)體現(xiàn)——考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力(包括事件的等效轉(zhuǎn)換和語(yǔ)言的表述轉(zhuǎn)換),這些能力在人生成長(zhǎng)過(guò)程中將長(zhǎng)期發(fā)揮重要作用。筆者認(rèn)為,在初中三年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之路上,轉(zhuǎn)換能力的進(jìn)步是學(xué)生數(shù)學(xué)水平提升的重要標(biāo)志。現(xiàn)實(shí)中的常見(jiàn)問(wèn)題主要分為事件驅(qū)動(dòng)型問(wèn)題和圖形驅(qū)動(dòng)型問(wèn)題兩類。事件驅(qū)動(dòng)型包括生活常識(shí)型事件和科學(xué)常識(shí)型事件。圖形驅(qū)動(dòng)型包括幾何圖形和現(xiàn)實(shí)圖形。
(2)函數(shù)圖像與特定坐標(biāo)的互求
這類問(wèn)題是《課標(biāo)》核心詞——運(yùn)算能力的具體體現(xiàn)。
(3)函數(shù)性質(zhì)與圖像描述的互譯
函數(shù)性質(zhì)的主要內(nèi)容包括:增減性、對(duì)稱性、點(diǎn)的存在性、變量范圍、極值、方程不等式在函數(shù)圖像上的體現(xiàn)等。這類問(wèn)題是《課標(biāo)》核心詞——幾何直觀的具體體現(xiàn)。近年來(lái),隨著對(duì)幾何直觀的重要性認(rèn)識(shí)的不斷加強(qiáng),函數(shù)類命題基本上是在沒(méi)有圖像的,命題組越來(lái)越傾向于讓考生自己畫出函數(shù)圖像解決問(wèn)題。這對(duì)于考生畫圖能力的提出了很高的要求。
(三)命題結(jié)構(gòu)分析
結(jié)合近年中考題可以得出幾種命題的具體特征:
(1)基于幾何直觀的設(shè)問(wèn)特征
在以上命題結(jié)構(gòu)的運(yùn)算中,代數(shù)運(yùn)算是次要地位,從圖像上發(fā)現(xiàn)特征并翻譯為結(jié)果是主要地位。
(2)基于運(yùn)算能力的設(shè)問(wèn)特征。在這種命題結(jié)構(gòu)中,代數(shù)運(yùn)算能力占據(jù)主要的位置。
(3)基于模型思想(語(yǔ)言轉(zhuǎn)換)的設(shè)問(wèn)特征。
三、教師全局性視野
本文提出教師不能局限于“解題者”的身份定位。在對(duì)函數(shù)命題方向深度研究之后教師就會(huì)有足夠的自信成為函數(shù)復(fù)習(xí)的主動(dòng)架構(gòu)師,而不是教輔資料的附庸者。
(一)選題視角
用命題組的視角既可以的找準(zhǔn)選題方向,也可以提高選題的質(zhì)量。審視題目的主要原則是:權(quán)威性,公平性。
權(quán)威性:?jiǎn)栴}的設(shè)置必須符合課標(biāo)中提及的核心詞要求。比如,幾何問(wèn)題可以借助函數(shù)及其圖像和性質(zhì)來(lái)解決問(wèn)題。但反之不成立,不能將函數(shù)圖像看作圖形去研究幾何的常見(jiàn)問(wèn)題(包括面積、長(zhǎng)度、角度、垂直、平行)。難度依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、考試說(shuō)明嚴(yán)格制定。題目背景不僅具備數(shù)學(xué)性,也符合科學(xué)觀。(比如一張紙折多少次可以達(dá)到一個(gè)成年人的身高,這是不符合科學(xué)精神的)
公平性:命題組做到為全體考生負(fù)責(zé)的態(tài)度,絕對(duì)不會(huì)模仿偏題和怪題,導(dǎo)致做到過(guò)題目的人很快瞄準(zhǔn)解題路徑,沒(méi)有做過(guò)的人無(wú)從下手,造成選拔性考試的不公平。解答的方法必須以常見(jiàn)的運(yùn)算,觀察,思維步驟入手。
(二)結(jié)構(gòu)提煉。
一些函數(shù)問(wèn)題在命題表述方式和邏輯關(guān)系上呈現(xiàn)一些共性。筆者將這種共性稱為命題結(jié)構(gòu)。命題結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出一類題目的共同特征,提煉結(jié)構(gòu)的過(guò)程就是抓住函數(shù)問(wèn)題本質(zhì)的過(guò)程。
(三)細(xì)節(jié)關(guān)注
(1)區(qū)分圖形與圖像。圖像是變量?jī)?nèi)在關(guān)系的呈現(xiàn),圖形是數(shù)據(jù)外在特征的描述。他們?cè)谘芯繉?duì)象和領(lǐng)域上的區(qū)別意味著解題過(guò)程和方法截然不同。給出圖像,意味著要將問(wèn)題翻譯為圖像的語(yǔ)言,從圖像中尋找問(wèn)題的答案。給出圖形,那么一定會(huì)經(jīng)歷實(shí)際問(wèn)題抽象、幾何直觀描述、代數(shù)運(yùn)算求解這個(gè)過(guò)程。
(2)關(guān)注方法與方向。方向是解題的線索,方法是解題的步驟。兩者都是解決問(wèn)題的重要組成部分。方向由背景、表述、研究對(duì)象的產(chǎn)生多變的組合,方法卻是有限的幾種。
(3)明確考題與例題。很多時(shí)候我們將考題(特別是解析化的“綜合問(wèn)題”)作為重點(diǎn)范例講解。這源于函數(shù)解析化過(guò)程中大量的非函數(shù)本質(zhì)的問(wèn)題出現(xiàn),使得學(xué)生無(wú)法將教材中呈現(xiàn)的函數(shù)研究思路和基本方法應(yīng)用在實(shí)際的考試中。經(jīng)過(guò)撥亂反正,教師對(duì)于中考函數(shù)命題方向有深刻理解后,應(yīng)該將函數(shù)復(fù)習(xí)回歸到函數(shù)的本質(zhì)問(wèn)題:函數(shù)的基本要素,函數(shù)的講究方向,函數(shù)的研究方法。