吳志勇
摘 要:結(jié)構(gòu)不良試題是高中數(shù)學新興起的一種題型,此類題型在題目條件、解題思路,以及目標答案方面存在不確定性,需要學生運用所學數(shù)學知識對題目進行分析與界定。基于此,本文首先介紹了結(jié)構(gòu)不良試題的概念和內(nèi)涵特點,認為結(jié)構(gòu)不良試題在提高高中生數(shù)學學科核心素養(yǎng),以及其數(shù)學成績方面存在積極價值。在高中數(shù)學教學實踐中,教師可以通過收集整理和設計改造不良結(jié)構(gòu)試題,以及引導學生認知熟悉結(jié)構(gòu)不良試題等方式,在教學中滲透不良結(jié)構(gòu)試題教學,促進教學水平提升。
關鍵詞:高中數(shù)學;結(jié)構(gòu)不良試題;結(jié)構(gòu)良好試題;數(shù)學核心素養(yǎng)
在數(shù)學試題中,存在結(jié)構(gòu)良好試題與結(jié)構(gòu)不良試題,但傳統(tǒng)數(shù)學測試基本以結(jié)構(gòu)良好試題為主,很少有結(jié)構(gòu)不良試題。近年來隨著對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重視,結(jié)構(gòu)不良試題更有利于學生發(fā)散思維,因此其價值被深度挖掘,結(jié)構(gòu)不良試題對測試學生數(shù)學學科核心素養(yǎng),以及數(shù)學思維與應用能力有著獨特的價值。
一、結(jié)構(gòu)不良試題的內(nèi)涵特點
(一)結(jié)構(gòu)良好試題與結(jié)構(gòu)不良試題概念
在數(shù)學試題中,有結(jié)構(gòu)良好試題與結(jié)構(gòu)不良試題兩種不同類型的題型,它們的特點不同,對學生的能力測試要求也不盡相同。目前,為了減輕教師測評閱卷的負擔,也為了降低數(shù)學測試的難度,大多數(shù)數(shù)學試題都是結(jié)構(gòu)良好試題。結(jié)構(gòu)良好試題即題目設置條件、解題目標和解題方法是完整且確定的試題,同時解題答案具有標準性或者唯一性特征。針對此類試題,學生只需要合理運用所學的知識,針對性套用合理的公式定理,基本上可以找到解題思路并解答出正確答案,做到“有律可依”。而結(jié)構(gòu)不良試題較為靈活,條件較為復雜,這也導致學生在完成這類題型時的難度較大。在我國基礎教育領域數(shù)學教學中,結(jié)構(gòu)良好試題占據(jù)絕對主流地位,也是檢測學生數(shù)學基礎知識的有效手段。結(jié)構(gòu)不良試題近年來才受到重視,與結(jié)構(gòu)良好試題相比,結(jié)構(gòu)不良試題對學生數(shù)學思維素養(yǎng)要求更高。通常而言,結(jié)構(gòu)不良試題可能會在題目給出的條件、解題方法思路,以及目標答案等方面存在不確定性,尤其是隨著題目條件的變化,解題邏輯與答案也可能會發(fā)生變化,因此要求學生能夠合理對問題進行界定分析,然后選擇合適的條件與解題邏輯,最終得出科學合理的結(jié)論。在某些情況下,結(jié)構(gòu)不良試題的答案可能不具有唯一性,這與學生慣性解題認知存在一定沖突,因此要求學生具有全面思維,結(jié)合題目背景知識,合理做出選擇與分析。
(二)結(jié)構(gòu)不良試題的內(nèi)涵特點
結(jié)構(gòu)良好試題主要存在于設計好的試卷中,在數(shù)學現(xiàn)實實踐中,結(jié)構(gòu)不良試題則非常常見。結(jié)構(gòu)不良試題有的是概念結(jié)構(gòu)不良,題目會涉及多個復雜的數(shù)學概念,而且不同概念之間存在聯(lián)系變化;有的是條件信息結(jié)構(gòu)不良,有可能缺乏完整的信息,也有可能會多出一些干擾性質(zhì)的冗余條件信息;有的則是模型結(jié)構(gòu)不良,題目案例與常規(guī)數(shù)學模型存在差異性,無法直接應用,需要對其進行調(diào)整改造。在近年來的高考試卷中,結(jié)構(gòu)不良試題常有出現(xiàn),屬于學生出錯率比較高的問題,并且也容易耗費學生時間,讓學生產(chǎn)生挫敗感。然而結(jié)構(gòu)不良試題與數(shù)學實際應用發(fā)展趨勢更契合,畢竟現(xiàn)實中的數(shù)學問題不可能那么完美或者良好,大部分需要進行改造調(diào)整之后,才能夠應用數(shù)學知識對其分析解答。由此可見,結(jié)構(gòu)不良試題對學生數(shù)學能力與素養(yǎng)的提升是有顯著作用的,而且也有利于高中數(shù)學教學的發(fā)展。不管是為了提升高考數(shù)學成績,還是為了培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng),都有必要在數(shù)學教學中滲透結(jié)構(gòu)不良試題,引導學生逐步熟悉和適應結(jié)構(gòu)不良試題。
二、高中數(shù)學教學滲透結(jié)構(gòu)不良試題的價值與意義
(一)提高學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)水平
數(shù)學在科技發(fā)展中有著極為重要的價值,航天科技、原子能科技、信息科技等,都需要大量高素質(zhì)數(shù)學專業(yè)人才。然而受應試教育影響,我國基礎教育領域的數(shù)學教學一度停留在套用公式解題的層次,從而影響數(shù)學領域高素質(zhì)人才的成長與發(fā)展。隨著核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念與目標的提出,數(shù)學科學核心素養(yǎng)更重視數(shù)學思維、建模思想,以及應用能力等方面素養(yǎng)的發(fā)展。在數(shù)學試題解答中,若是結(jié)構(gòu)良好試題,學生套用公式或者應用簡單解題思路即可解決問題,學生的思維積極性并沒有被激發(fā),對高中生數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)與發(fā)展并沒有多大正面促進作用。很多學生只會解答結(jié)構(gòu)良好數(shù)學試題,而缺乏對結(jié)構(gòu)不良試題的解答思維能力。從某種意義上來講,結(jié)構(gòu)不良試題對學生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)是有促進作用的,因為它能夠引導學生思考和探索,將本身結(jié)構(gòu)不良的試題轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)合理的試題,或者探索一個題目的多種解題可能性等。這里以2020年新高考數(shù)學I卷第17題為例。該題目界定不明確,條件不充分,即題目初始狀態(tài)不完整,學生難以按照傳統(tǒng)學習思路確定目標狀態(tài)。題目給出了三個可能性條件,要求學生選擇其中任一條件補充到題目中,即要求學生從所給三個條件中任選一個來求三角形的一條邊長。面對此類結(jié)構(gòu)不良試題,學生需要先根據(jù)結(jié)論預設進行逆向分析與推理,看補充哪個條件更為合適。選擇不同的條件,對題目解答的正確性,以及耗費時間和精力是有影響的,學生需要做出相對合理的選擇,才能夠順利找到解題思路邏輯,從而做出正確解答。在探尋和確定補充條件的過程中,學生需基于相關數(shù)學思維邏輯的推理與分析進行思考探究,數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標也就逐步實現(xiàn)了。
(二)提升學生數(shù)學測試成績水平
數(shù)學測試仍然在我國基礎教育領域發(fā)揮著重要作用,是評估教學質(zhì)量甚至決定升學的重要因素。未來教學中,數(shù)學測試依舊很重要,只不過隨著教育教學理念的發(fā)展,測試題目內(nèi)容與方式會發(fā)生調(diào)整與變化,提高數(shù)學測試成績對學生未來發(fā)展有著現(xiàn)實的意義。數(shù)學試卷中,結(jié)構(gòu)不良試題跟以前比有所增加,其目的是引導學生能夠根據(jù)題目做出合理的判斷與分析,從而找到合理的解題邏輯與思路。即便是高中生最為重視的高考試題中,結(jié)構(gòu)不良試題出現(xiàn)的數(shù)量和頻率都有顯著增加。對高中生來說,需擁有良好的心理素質(zhì)且能夠排除干擾,方能直接找準題目中的關鍵要素,推導出合理的答案。這里以2021年高考全國數(shù)學I卷第17題為例。第二問給定的條件并不完整,在不確定條件的前提下,學生解題途徑趨向于多元化,如n可以從奇偶出發(fā),指出“數(shù)列{an}滿足a1=1,且當n為奇數(shù)時,an+1=an+1;當n為偶數(shù)時,an+1=an+2”,明確an+1與an的關系,這就要求學生要學會從不清晰的關系中信息中找出關鍵信息,排除無用信息的干擾,建立正確的關系,從關系式入手,找到正確的解題思路。最核心的一點是需要求出an與bn的關系。從根本入手,利用第一問中解出的bn公式計算得出其前20項和為300。在解決數(shù)列問題時,可以與一般函數(shù)進行異同點上的對比,明確區(qū)別。用函數(shù)的觀點解決數(shù)列問題,可以幫助學生深入理解數(shù)列的概念、性質(zhì)等?!坝煤瘮?shù)的觀點認識數(shù)列”這一觀點的提出可以幫助學生認識到數(shù)列的開放性;可以引導學生從函數(shù)的角度分析問題,搭建平臺,找到方法;可以體會數(shù)學中蘊含的“函數(shù)的數(shù)學思想”,抓住數(shù)學的精髓,發(fā)展自我。
三、高中數(shù)學教學滲透結(jié)構(gòu)不良試題的具體路徑
(一)收集和整理經(jīng)典的結(jié)構(gòu)不良試題
結(jié)構(gòu)不良試題作為一種新興起的題型,其數(shù)量與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)良好試題相比要少很多,收集與整理有一定的難度,主要是試題資源不夠豐富。作為高中數(shù)學教師,要對有一定代表性的數(shù)學結(jié)構(gòu)不良試題進行廣泛收集與分析,根據(jù)差異性對結(jié)構(gòu)不良特征進行梳理分類,然后在課堂教學與測試中融入相關知識。教師收集和整理結(jié)構(gòu)不良試題的具體來源主要是近幾年全國和各省高考試卷,以及各地名校的模擬測試試卷。近年來互聯(lián)網(wǎng)高度普及,通過互聯(lián)網(wǎng)收集高中數(shù)學結(jié)構(gòu)不良試題是一個比較現(xiàn)實的路徑。結(jié)構(gòu)不良試題本身也有一定特征,當高中生通過學習掌握了結(jié)構(gòu)不良試題的主要特征,再遇到類似題目的時候,就不會產(chǎn)生困惑或者迷茫,而是能夠冷靜應對,探索解題思路。收集和整理結(jié)構(gòu)不良試題對教師而言也是一種學習與成長,教師需反思自己在結(jié)構(gòu)不良試題教學中的存在的問題與不足,然后進行針對性學習提高,從而實現(xiàn)在不良結(jié)構(gòu)試題教學中的專業(yè)水平提升[1]。
(二)對結(jié)構(gòu)良好試題進行改造與設計
由于結(jié)構(gòu)不良試題的數(shù)量相對不足,可能無法滿足教學需要,因此需要教師根據(jù)結(jié)構(gòu)良好試題進行改造[2],選擇合適的結(jié)構(gòu)良好試題將其設計成為結(jié)構(gòu)不良試題,然后在教學過程中進行滲透。與收集整理結(jié)構(gòu)不良試題相比,改造設計結(jié)構(gòu)不良試題難度更大,要求更高??紤]到教師本身就承擔著繁重的教學工作,因此改造設計結(jié)構(gòu)不良試題要盡量做到數(shù)量少且質(zhì)量高,每一道結(jié)構(gòu)不良試題都要發(fā)揮其價值與意義。為了減輕教師的負擔,結(jié)構(gòu)不良試題改造與設計工作可以通過團隊方式進行,召集和組織本校本地區(qū)的高中數(shù)學教師,基于合作與討論完成此項工作,然后對結(jié)構(gòu)不良試題設計成果進行共享。改造與設計結(jié)構(gòu)不良試題對高中數(shù)學教師提出了更高的要求,因此需要教師自己開展相關課題研究。通過此種方式,可以充分發(fā)揮教師的群體智慧,也適度減輕教師的負擔。
(三)引導學生熟悉與理解結(jié)構(gòu)不良試題
由于大部分高中生在過去的學習中已經(jīng)習慣了結(jié)構(gòu)良好試題,因此當結(jié)構(gòu)不良試題出現(xiàn)時,學生可能會產(chǎn)生一種心理與思維上的不適應感,甚至部分學生會有束手無策的感覺。這種情況容易使學生產(chǎn)生一種畏難心理,不利于學生對于結(jié)構(gòu)不良試題的學習。這就要求教師在實際的教育教學過程中,必須根據(jù)學生的實際情況進行針對性的訓練。教師需要把握難易相結(jié)合的原則,以實踐性為基礎,拓展學生的數(shù)學思維,培養(yǎng)學生舉一反三的能力。教師在課堂教學與日常測試中合理滲透結(jié)構(gòu)不良試題,并且闡述其特點,引導學生探索解題思路,學生就會逐漸熟悉與理解結(jié)構(gòu)不良試題。在測試中遇到結(jié)構(gòu)不良試題,會啟動思維去探索解題邏輯與方法。教師要讓學生明白,結(jié)構(gòu)良好試題基本上只存在試卷上,在現(xiàn)實中的數(shù)學問題,都是復雜的,甚至是結(jié)構(gòu)不良的。學生只有熟悉結(jié)構(gòu)不良試題解答思維模式,才能更好地適應數(shù)學未來發(fā)展。實際上,高中數(shù)學中的結(jié)構(gòu)不良試題,從本質(zhì)上來講依舊有規(guī)律可循,當學生熟悉之后,就可以更快地找到解題思路,從而解答出題目[3]。這就要求教師必須引導學生進行結(jié)構(gòu)不良試題的練習。在課堂上,教師可以通過典型例題的訓練,幫助學生認識結(jié)構(gòu)不良試題的題型。在課后,教師可以通過練習題等方式,幫助學生鞏固知識,鼓勵學生自行總結(jié)客觀規(guī)律。
四、高中數(shù)學教學滲透結(jié)構(gòu)不良試題的其他方式
在進行結(jié)構(gòu)不良試題的教育教學過程中,教師應當注意到關于結(jié)構(gòu)不良試題的重視主要是因為我國現(xiàn)階段的整體教育發(fā)展目標變化而出現(xiàn)的新的發(fā)展方向。這種變化就要求教師應當立足于自身發(fā)展,通過對于自身的知識技能進行不斷的學習和更新,才能進一步幫助學生進行綜合發(fā)展。學校也應當注意到這種關于數(shù)學教育變革的發(fā)展方向,以發(fā)展自身為基石,通過學?;蛘甙嗉墳閱挝坏姆绞剑M織相關教師進行系統(tǒng)學習和培訓,幫助部分思想觀念較為落后的教師意識到結(jié)構(gòu)不良試題的重要性,特別是對于高中數(shù)學教育變革。在實際教育教學過程中,只有幫助革新教師的認識,才能進一步調(diào)整教師的教學方式。同時,學校還應當不斷豐富自己的資源體系。目前,我國的教學平臺越來越豐富,教師對于發(fā)展自身技能也越來越便捷。作為教學的主要場所,學校應當對于教學資源進行豐富,搭建起自己的教學資源庫,方便教師對于教學內(nèi)容進行豐富,對教學方式進行調(diào)整,對教學目標進行明晰。只有幫助教師完善結(jié)構(gòu)不良試題,特別是全國各個地區(qū)的不同難度的不同題型。教師需要分類題型、認識不同地區(qū)的實際教學難度等方面進行系統(tǒng)學習和分析,才能進一步完善結(jié)構(gòu)不良試題。只有在明確試題的基礎上進行綜合把握,結(jié)合學生的實際情況進行教學內(nèi)容的不斷充盈,才是發(fā)展結(jié)構(gòu)不良試題的關鍵。因此,在高中數(shù)學教學過程當中,對于結(jié)構(gòu)不良試題的滲透可以通過兩方面進行整體完善。在面對新的題型時,教師和學校應當通過發(fā)展和調(diào)整現(xiàn)狀進行系統(tǒng)分析,進一步掌握發(fā)展方向。在面對學生時,教師和學校應當強調(diào)對于基礎的訓練和把握,通過靈活性這一原則進行針對性的改造和設計,幫助學生系統(tǒng)掌握題型。發(fā)展結(jié)構(gòu)不良題型是高中數(shù)學教育教學改革當中的具體方式,教師可以以這一方式為出發(fā)點,對自身進行反思。在強化基礎訓練的基礎上,通過靈活的題型拓展學生思維,培養(yǎng)學生舉一反三的能力。
結(jié)束語
總之,在高中數(shù)學教學中,通過收集整理、改造設計,以及日常訓練等途徑滲透結(jié)構(gòu)不良試題教學,引導學生了解、認知和熟悉結(jié)構(gòu)不良試題,既有利于高中生數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng),又有利于數(shù)學成績提升。通過加強結(jié)構(gòu)不良試題教學,可促進數(shù)學教育事業(yè)發(fā)展,培養(yǎng)更優(yōu)質(zhì)數(shù)學人才。
參考文獻
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[3]沈斯玚.一道結(jié)構(gòu)不良試題的解法分析及教學啟示[J].福建中學數(shù)學,2020(4):28-30.