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        初中數(shù)學(xué)“數(shù)學(xué)運(yùn)算”素養(yǎng)測(cè)評(píng)的實(shí)踐探索

        2022-05-18 23:19:04周雪兵
        教育研究與評(píng)論 2022年4期
        關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué)

        摘要:數(shù)學(xué)運(yùn)算是指在明晰運(yùn)算對(duì)象的基礎(chǔ)上,依據(jù)運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的素養(yǎng)。在2020年江蘇省義務(wù)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中,初中數(shù)學(xué)項(xiàng)目組以課程標(biāo)準(zhǔn)為測(cè)評(píng)工具研制依據(jù),結(jié)合數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)具體評(píng)價(jià)指向,改變單純考查數(shù)學(xué)內(nèi)部純粹計(jì)算的命題思路,將考查知識(shí)、技能與考查對(duì)運(yùn)算的理解和應(yīng)用相結(jié)合,并借助于訪談、多輪試測(cè)等手段,提高測(cè)評(píng)的科學(xué)性。

        關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)運(yùn)算;學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè);素養(yǎng)測(cè)評(píng);初中數(shù)學(xué)

        本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“指向育人方式變革的初中數(shù)學(xué)體驗(yàn)教學(xué)模式建構(gòu)研究”(批準(zhǔn)號(hào):B/2021/02/02)的階段性研究成果。一、 數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)的實(shí)踐依據(jù)

        (一) 數(shù)學(xué)運(yùn)算的內(nèi)涵和表現(xiàn)

        《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》對(duì)“數(shù)學(xué)運(yùn)算”的描述為:“數(shù)學(xué)運(yùn)算是指在明晰運(yùn)算對(duì)象的基礎(chǔ)上,依據(jù)運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的素養(yǎng)。主要包括:理解運(yùn)算對(duì)象,掌握運(yùn)算法則,探究運(yùn)算思路,選擇運(yùn)算方法,設(shè)計(jì)運(yùn)算程序,求得運(yùn)算結(jié)果等。數(shù)學(xué)運(yùn)算主要表現(xiàn)為:理解運(yùn)算對(duì)象,掌握運(yùn)算法則,探究運(yùn)算思路,求得運(yùn)算結(jié)果。”

        (二) 數(shù)學(xué)運(yùn)算的評(píng)價(jià)要素

        相對(duì)于知識(shí)技能,素養(yǎng)更具有內(nèi)隱性,在具體內(nèi)涵和表現(xiàn)機(jī)制上也更為復(fù)雜。素養(yǎng)是個(gè)體內(nèi)在的能力、品格或特征,它指向個(gè)體在簡(jiǎn)單或復(fù)雜情境中的外在表現(xiàn),但其本身并不等同于這種表現(xiàn)。素養(yǎng)無(wú)法直接觀測(cè),但可以通過(guò)學(xué)生在指令性任務(wù)中的實(shí)際表現(xiàn)加以推測(cè)。因此,建立數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)與評(píng)價(jià)任務(wù)間的正向關(guān)聯(lián),是評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容,這種評(píng)價(jià)要結(jié)合教學(xué)的載體、文化的背景、未來(lái)的發(fā)展等要求?;跀?shù)學(xué)運(yùn)算的內(nèi)涵和表現(xiàn)以及初中生的認(rèn)知水平,我們厘定了數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的評(píng)價(jià)要素,包括:明晰運(yùn)算的對(duì)象和意義,理解算法與算理之間的關(guān)系,掌握關(guān)聯(lián)的運(yùn)算法則,尋找與探究運(yùn)算方向,選擇合適的運(yùn)算方法,設(shè)計(jì)有效的運(yùn)算程序,正確、迅速、靈活地完成運(yùn)算。

        二、 數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)的表現(xiàn)水平

        (一) 對(duì)法則和運(yùn)算等認(rèn)識(shí)清晰,根據(jù)具體題目的特殊性正確選擇法則和運(yùn)算律

        1. 水平描述

        水平A:能夠在科學(xué)和社會(huì)情境中發(fā)現(xiàn)運(yùn)算問(wèn)題,確定運(yùn)算對(duì)象,明晰算理,靈活選擇運(yùn)算法則,探究運(yùn)算方向。

        水平B:能夠在數(shù)學(xué)情境中明晰運(yùn)算對(duì)象,提出運(yùn)算問(wèn)題,探究運(yùn)算方向和目標(biāo)。

        水平C:能夠在簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)情境中理解運(yùn)算對(duì)象,提出運(yùn)算問(wèn)題,建立運(yùn)算關(guān)系。

        水平D:不能在數(shù)學(xué)情境中理解運(yùn)算對(duì)象,提出運(yùn)算問(wèn)題,建立運(yùn)算關(guān)系。

        2. 相關(guān)示例

        李奶奶買了一筐草莓,連筐共重a kg,其中筐重1 kg。將草莓平均分給4位小朋友,每位小朋友可分得()

        A. a4kgB. a4-1kg

        C. a+14kgD. a-14kg

        (二) 合理、簡(jiǎn)潔地設(shè)計(jì)程序,正確、迅速地完成運(yùn)算,通過(guò)運(yùn)算解決問(wèn)題

        1. 水平描述

        水平A:能夠針對(duì)運(yùn)算問(wèn)題,合理構(gòu)造運(yùn)算程序,并以此為基礎(chǔ)建立合理、簡(jiǎn)潔的解決問(wèn)題模式。

        水平B:能夠針對(duì)運(yùn)算問(wèn)題,正確分析運(yùn)算條件、確定運(yùn)算方向,合理選擇運(yùn)算方法,正確利用運(yùn)算解決問(wèn)題。

        水平 C:能夠理解法則的背景和適用范圍,掌握基本的運(yùn)算法則,根據(jù)數(shù)學(xué)問(wèn)題的特征選擇合適的運(yùn)算法則解決問(wèn)題。

        水平D:不能理解法則的背景和適用范圍,不能掌握基本的運(yùn)算法則,不能根據(jù)數(shù)學(xué)問(wèn)題的特征選擇合適的運(yùn)算法則解決問(wèn)題。

        2. 相關(guān)示例

        如圖1,風(fēng)箏牽引繩AB的長(zhǎng)度所在范圍是()

        A.36m至38mB. 38m至40m

        C. 40m至42mD. 42m至44m

        三、 數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)的研究思路

        下頁(yè)表1所示即為2020年江蘇省義務(wù)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)試題命制的多維細(xì)目表,凸顯了數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)的研究思路。

        四、 數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)的試題改進(jìn)

        2020年江蘇省義務(wù)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中關(guān)于數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的測(cè)評(píng)共5小題24分。本文以M8SS041為例,具體說(shuō)明數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)試題的改進(jìn)過(guò)程。

        該題重點(diǎn)考查“合理、簡(jiǎn)潔地設(shè)計(jì)程序,正確、迅速地完成運(yùn)算,通過(guò)運(yùn)算解決問(wèn)題”的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng),要求學(xué)生用有理數(shù)估計(jì)一個(gè)無(wú)理數(shù)的大致范圍。該題結(jié)合學(xué)生熟知的生活情境進(jìn)行考查。

        (一) 試題初稿及說(shuō)明

        如下頁(yè)圖2,要使風(fēng)箏牽引繩與船面成45°角,并使風(fēng)箏的垂直高度為150m,需要用繩子的長(zhǎng)大約為()表1數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)測(cè)評(píng)試題命制多維細(xì)目表

        題號(hào)題型分值預(yù)估難度核心素養(yǎng)行為表現(xiàn)情境類型具體內(nèi)容M8AO011選擇40.94對(duì)法則和運(yùn)算等認(rèn)識(shí)清晰,根據(jù)具體題目的特殊性正確選擇法則和運(yùn)算律生活情境分析具體問(wèn)題中的簡(jiǎn)單數(shù)量關(guān)系,并用代數(shù)式表示M8SS071填空40.80對(duì)法則和運(yùn)算等認(rèn)識(shí)清晰,根據(jù)具體題目的特殊性正確選擇法則和運(yùn)算律學(xué)科情境用提公因式法、公式法進(jìn)行因式分解M8SS081填空40.92對(duì)法則和運(yùn)算等認(rèn)識(shí)清晰,根據(jù)具體題目的特殊性正確選擇法則和運(yùn)算律學(xué)科情境進(jìn)行二次根式的簡(jiǎn)單運(yùn)算M8SS041選擇40.60合理、簡(jiǎn)潔地設(shè)計(jì)程序,正確、迅速地完成運(yùn)算,通過(guò)運(yùn)算解決問(wèn)題生活情境合理、簡(jiǎn)潔地設(shè)計(jì)程序,正確、迅速地完成運(yùn)算,通過(guò)運(yùn)算解決問(wèn)題M8SS131解答80.86合理、簡(jiǎn)潔地設(shè)計(jì)程序,正確、迅速地完成運(yùn)算,通過(guò)運(yùn)算解決問(wèn)題學(xué)科情境解二元一次方程組

        A. 173mB. 212m

        C. 285mD. 300m

        該題要求學(xué)生掌握等腰直角三角形的三邊關(guān)系,會(huì)進(jìn)行初步的估算。300人試測(cè)后,我們做了訪談。設(shè)計(jì)的訪談問(wèn)題是:(1) 你選的答案是什么?你是怎么得出的? (2) 2大約是多少?你是如何知道的?學(xué)生的回答有:這個(gè)三角形是等腰直角三角形,利用勾股定理可得風(fēng)箏牽引繩長(zhǎng)度的平方是45000,再找接近的答案;根據(jù)圖形可以判斷三角形是等腰直角三角形,利用勾股定理求得風(fēng)箏牽引繩長(zhǎng)度的平方是45000,再分別計(jì)算173、212、285、300的平方,發(fā)現(xiàn)最接近的數(shù)是212;只要長(zhǎng)度的平方比45000大都可以,因?yàn)轱L(fēng)箏牽引繩在船上可能也有一部分;數(shù)字太大了,怎么算都不對(duì)。可見,初稿求風(fēng)箏牽引繩長(zhǎng)度的選項(xiàng)設(shè)置有歧義,不夠嚴(yán)謹(jǐn);數(shù)據(jù)設(shè)置過(guò)大,與實(shí)際情況有出入。

        (二) 試題過(guò)程稿及說(shuō)明

        如下頁(yè)圖3,風(fēng)箏牽引繩的長(zhǎng)度值所在范圍可能是()

        A. 36至38mB. 38至40m

        C. 40至42mD. 42至44m

        項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)多輪討論,完善了題目的表述方式,在圖形上增加了字母A與B,在題干中增加了牽引繩AB的明示,形成了試題的最終稿。

        (三) 試題定稿及說(shuō)明

        如圖4,風(fēng)箏牽引繩AB的長(zhǎng)度所在范圍是()

        A. 36m至38mB. 38m至40m

        C. 40m至42mD. 42m至44m

        從全省監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,該題學(xué)生的得分率為0.55,與預(yù)設(shè)難度稍有差距。在訪談過(guò)程中,對(duì)于“在整份試卷中,你對(duì)哪些試題比較感興趣?”這一問(wèn)題,有多位學(xué)生選擇了該題,反映了學(xué)生對(duì)該類數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)考查的

        載體很有興趣。

        在2020年江蘇省義務(wù)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中,初中數(shù)學(xué)學(xué)科以課程標(biāo)準(zhǔn)為測(cè)評(píng)工具研制依據(jù),結(jié)合數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)具體評(píng)價(jià)指向,改變單純考查數(shù)學(xué)內(nèi)部純粹計(jì)算的命題思路,將考查知識(shí)、技能與考查對(duì)運(yùn)算的理解和應(yīng)用相結(jié)合。數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的測(cè)評(píng)旨在通過(guò)學(xué)生在具體任務(wù)中的表現(xiàn),推斷其在數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)方面的表現(xiàn)水平,這一推斷過(guò)程會(huì)比傳統(tǒng)測(cè)評(píng)方式更為復(fù)雜,結(jié)果更具不可預(yù)測(cè)性。這就要求我們準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的內(nèi)涵和表現(xiàn),創(chuàng)設(shè)能夠引發(fā)數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)表現(xiàn)的評(píng)價(jià)任務(wù),以學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),研制等級(jí)性、多元化的測(cè)評(píng)工具,同時(shí)借助訪談、多輪試測(cè)等手段,提高測(cè)評(píng)的科學(xué)性。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 中華人民共和國(guó)教育部. 普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

        [2] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社, 2012.

        [3] 義務(wù)教育學(xué)科核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力研究項(xiàng)目組.義務(wù)教育學(xué)科核心素養(yǎng)·關(guān)鍵能力測(cè)評(píng)與教學(xué)(初中數(shù)學(xué))[M].南京:江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社,2018.(周雪兵,江蘇省南京市金陵匯文學(xué)校,特級(jí)教師,正高級(jí)教師。)

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