摘 要 《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2022年版)》立意上體現(xiàn)在核心素養(yǎng)統(tǒng)領(lǐng)下的數(shù)學課程育人導向。初中學業(yè)水平考試(中考)命題要堅持素養(yǎng)立意,通過具有結(jié)構(gòu)性、情境性、文化性、應(yīng)用性、思維性、綜合性等特征的試題,實現(xiàn)對核心素養(yǎng)導向的義務(wù)教育數(shù)學課程學業(yè)質(zhì)量的全面考查?;诖?,素養(yǎng)導向下的中考數(shù)學試題評價應(yīng)采取的策略如下:以結(jié)構(gòu)化知識為載體,更關(guān)注整體認知;以問題情境為依托,更關(guān)注“四能”水平;以數(shù)學文化為背景,更關(guān)注情感態(tài)度;以數(shù)學應(yīng)用為抓手,更關(guān)注創(chuàng)新應(yīng)用;以問題任務(wù)為形式,更關(guān)注思維過程。
關(guān)鍵詞 素養(yǎng)立意;中考數(shù)學;試題評價
中圖分類號 G633.6
文獻標識碼 A
文章編號 2095-5995(2022)10-0044-04
數(shù)學學業(yè)質(zhì)量是學生完成相應(yīng)學段數(shù)學課程學習任務(wù)后,在核心素養(yǎng)方面應(yīng)該達到的要求及其表現(xiàn),主要體現(xiàn)在“三會”的表現(xiàn)上,即會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界、會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界、會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界。史寧中教授認為核心素養(yǎng)是學生通過數(shù)學教育獲得的與人的行為有關(guān)的終極目標,是學生在本人參與的數(shù)學活動中逐步形成發(fā)展的;是經(jīng)驗的積累、過程目標的拓展與“四基”的繼承發(fā)展。而中考數(shù)學的命題者往往會把數(shù)學核心素養(yǎng)的考查放在十分重要的位置。
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(簡稱“2022版課標”)一個重要的變化,就是增加了學業(yè)質(zhì)量標準和考試命題建議,強調(diào)學業(yè)質(zhì)量標準是學業(yè)水平考試命題及評價的依據(jù),并在此基礎(chǔ)上明確提出了“素養(yǎng)立意”的命題思想[1]。其中強調(diào)要“堅持素養(yǎng)立意,凸顯育人導向。以核心素養(yǎng)為導向的考試命題,要關(guān)注數(shù)學的本質(zhì),關(guān)注通性通法,綜合考查‘四基‘四能與核心素養(yǎng)。適當提高應(yīng)用性、探究性和綜合性試題的比例,題目設(shè)置要注重創(chuàng)設(shè)真實情境,提出有意義的問題,實現(xiàn)對核心素養(yǎng)導向的義務(wù)教育數(shù)學課程學業(yè)質(zhì)量的全面考查”[2]。命題的素養(yǎng)立意指向在數(shù)學知識、能力、價值的融通與應(yīng)用中測評學生的素養(yǎng)水平,指向素養(yǎng)立意的數(shù)學試題更具有結(jié)構(gòu)性、情境性、文化性、應(yīng)用性、思維性等真實任務(wù)的特點。它不但關(guān)注任務(wù)的價值導向,考查學生的數(shù)學思維水平與探究水平,而且關(guān)注數(shù)學思維、探究的動力狀況,以及數(shù)學思維結(jié)果、探究結(jié)果的價值意義。本文以2022年武漢市中考數(shù)學試題為例,分析素養(yǎng)導向下的中考數(shù)學試題評價的原則。
一、以結(jié)構(gòu)化知識為載體,更關(guān)注整體認知
結(jié)構(gòu)化數(shù)學知識是學生學習的概念或命題所形成的多樣化而又相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),它強調(diào)知識之間的關(guān)聯(lián)性和整體性。2022版課標建議數(shù)學教學通過大任務(wù)來承載大觀念,以主題、活動、項目等任務(wù)的實施來實現(xiàn)對數(shù)學原理、法則、方法等大觀念的掌握,于是命題改革的方向從碎片化、點狀式測試走向整體性、結(jié)構(gòu)化測試。
例1(試題第15題)已知拋物線y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù))開口向下,過A(-1,0),B(m,0)兩點,且1<m<2.下列四個結(jié)論:
①b>0;
②若m=32,則3a+2c<0;
③若點M(x1,y1),N(x2,y2)在拋物線上,x1<x2,且x1+x2>1,則y1>y2;
④當a≤-1時,關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=1必有兩個不相等的實數(shù)根.
其中正確的是(填寫序號).
試題評析:本題以過定點A(-1,0)的拋物線為背景,不但考查了二次函數(shù)的最基本性質(zhì)(對稱性及增減性),還考查了二次函數(shù)與一元二次方程之間的聯(lián)系,一元二次方程根的判定,特別是一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系的運用,體現(xiàn)了數(shù)與代數(shù)內(nèi)容領(lǐng)域中“函數(shù)與方程”的結(jié)構(gòu)性知識的考查,需要考生對相關(guān)知識有一個整體性、統(tǒng)攝性的認知和思考。該題在思想方法上,重點突出數(shù)形結(jié)合、消元轉(zhuǎn)化等思想的考查;在核心素養(yǎng)上,突出幾何直觀、邏輯推理等素養(yǎng)的考查,特別是強化推理能力的考查,順應(yīng)了2022版課標“加強代數(shù)推理”的要求。
例2(試題第21題)如圖是由小正方形組成的9×6網(wǎng)格,每個小正方形的頂點叫作格點.△ABC的三個頂點都是格點.僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中完成畫圖,畫圖過程用虛線表示.
(1)在圖1中,D,E分別是邊AB,AC與網(wǎng)格線的交點.先將點B繞點E旋轉(zhuǎn)180°得到點F,畫出點F,再在AC上畫點G,使DG∥BC;
(2)在圖2中,P是邊AB上一點,∠BAC=α,先將AB繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)2α,得到線段AH,畫出線段AH,再畫點Q,使P,Q兩點關(guān)于直線AC對稱.
試題評析:2022版課標指出圖形與幾何的教學要關(guān)注圖形的運動與變化,要求學生了解軸對稱、旋轉(zhuǎn)、平移、相似等概念,探索它們的性質(zhì)。通過圖形的運動探索發(fā)現(xiàn)并確認一些性質(zhì),有利于學生發(fā)展幾何直觀能力和空間觀念,提高學生研究圖形的性質(zhì)的能力。
本題設(shè)置了兩問,共包含4個小問題。第(1)問首先考查了中心對稱變換(旋轉(zhuǎn)變換的特例)、平移變換和相似變換;第(2)問中第一個問題本質(zhì)是作 AB關(guān)于直線AC的對稱線段,不但考查了軸對稱變換,而且還揭示了對稱和旋轉(zhuǎn)變換之間的關(guān)系(對稱變換是可以通過圖形的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的),第二個問題重點考查圖形的軸對稱性質(zhì)的運用,還是突出軸對稱變換的考查。整道試題以網(wǎng)格無刻度直尺作圖為載體,將零散的、點狀的平移、對稱、旋轉(zhuǎn)和相似等幾何變換有機地融合,形成一個整體,重點考查了推理能力、運算能力、幾何直觀等核心素養(yǎng)。
結(jié)構(gòu)化知識性試題讓孤立的知識彼此關(guān)聯(lián),并且系統(tǒng)化,促進學生從整體上建構(gòu)數(shù)學知識體系,有利于學生形成完整嚴密的認知結(jié)構(gòu),能夠很好地落實“四基”。
二、以問題情境為依托,更關(guān)注“四能”水平
所謂問題情境,是指源于現(xiàn)實世界、貼近學生經(jīng)驗的生活場景。現(xiàn)實生活中的問題情境往往具有極其豐富的信息和特征,蘊含著大量的潛在線索和限制。真實情境下的任務(wù)不像傳統(tǒng)測試題目那樣具有完整明晰的條件和問題結(jié)構(gòu),通常沒有固定的解題套路,顯得更加真實和自然。中考試題以真實、典型、適切的問題情境為依托,可以考查學生靈活運用所學知識分析問題和解決實際問題的能力。
例3(試題第8題)班長邀請A,B,C,D四位同學參加圓桌會議,如圖3,班長坐在⑤號座位,四位同學隨機坐在①②③④四個座位,則A,B兩位同學座位相鄰的概率是(? )
A.14? B.13? C.12? D.23
試題評析:考生一般習慣于這樣的兩步“摸球問題”:在一個不透明的袋子中有四個分別標有數(shù)字1,2,3,4的小球,一次性隨機摸出兩個球,求小球上的數(shù)字是相鄰的概率。試題改為四個同學“選座位問題”,背景新穎,打破了平時固化訓練的模式。有部分考生認為是一個四步概率問題,列舉的過程顯然有點復雜,甚至有部分教師還用到高中的組合知識,覺得此題超出課程標準的要求。其實,本題實質(zhì)上也是“摸球問題”,即A,B兩個同學分別摸出一個球,求小球上的數(shù)字相鄰的概率。
情境化試題不改變命題中對象之間關(guān)系結(jié)構(gòu)的實質(zhì)(每一個命題都是一種關(guān)系結(jié)構(gòu)),而是將一些“冷若冰霜”的數(shù)學命題賦予一定的生活情境、數(shù)學情境或科學情境,使原命題變得生動活潑或內(nèi)涵豐富,這樣可以使陳題“舊貌換新顏”。這樣新穎的試題,可以有效地考查學生對試題的模式識別能力,很好地評價學生分析問題和解決問題的能力和水平。
三、以數(shù)學文化為背景,更關(guān)注情感態(tài)度
數(shù)學是人類文化的重要組成部分。數(shù)學文化蘊含著豐富的德育元素,挖掘數(shù)學文化中的德育元素,是數(shù)學學科教學落實立德樹人根本任務(wù)的有效途徑。數(shù)學文化不但能弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,展示我國偉大的數(shù)學成就,而且能讓考生放眼世界,在數(shù)學發(fā)展的歷史長河中體會不同數(shù)學文化的數(shù)學思想,感受不同的文化中數(shù)學的價值。命題人可以通過設(shè)計具體的數(shù)學文化的試題,很好地發(fā)揮試題的育人價值。
例4(試題第10題)幻方是古老的數(shù)學問題,我國古代的《洛書》中記載了最早的幻方——九宮格。將9個數(shù)填入幻方的空格中,要求每一橫行、每一豎列以及兩條對角線上的3個數(shù)之和相等,例如圖4就是一個幻方,圖5是一個未完成的幻方,則x與y的和是(? )
A.9? ? B.10??????????? C.11???????? ??????????? D.12
試題評析:該題以九宮格為背景,數(shù)量關(guān)系明確,考查學生理解問題、獲取信息分析問題和解決問題的能力,以及抽象能力、模型觀念和邏輯推理能力?;梅接泻芏嘁?guī)律和迷人之處,本題利用了幻方的統(tǒng)一美(即每一橫行、每一豎列以及兩條對角線上的3個數(shù)之和相等)列方程或方程組來求解,可以引導考生用數(shù)學的眼光欣賞其中蘊含的美,提升審美能力。另外,通過介紹我國是最早記載幻方的國家,讓學生認識我國古代人民的智慧,以及古代數(shù)學文化的博大精深,提升他們的文化自信和民族自豪感,由此激發(fā)他們努力學習、報效祖國的愛國情懷。
例5(試題第16題)如圖6,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC>BC,分別以△ABC的三邊為邊向外作三個正方形ABHL,ACDE,BCFG,連接DF,過點C作AB的垂線CJ,垂足為J,分別交DF,LH于點I,K,若CI=5,CJ=4,則四邊形AJKL的面積是.
試題評析:本題的幾何圖形有著非常厚重的數(shù)學文化背景,包含了勾股圖形、射影圖形和婆羅摩笈多圖形等經(jīng)典幾何圖形,歐幾里得在他的名著《幾何原本》中曾用該圖證明了勾股定理。本題的結(jié)論非常豐富,如:
比例關(guān)系:AC2=AJ·AB,BC2=BJ·AB,CJ2=AJ·BJ;平方關(guān)系:AC2+BC2=AB2;
線段的位置關(guān)系:若CJ⊥AB,則DI=FI。反之亦然;
面積關(guān)系:S正方形ACDE+S正方形BCFG=S正方形ABHL; S正方形ACDE=S矩形ALKJ;S正方形BCFG=S矩形BHKJ.
本題通過整合歷史數(shù)學名題,激發(fā)學生學習興趣,為學生創(chuàng)造探究機會,增強學生對數(shù)學發(fā)展的洞察力。創(chuàng)新就是有目的地輸入、有價值地輸出。其實許多歷史名題的求解歷經(jīng)多位數(shù)學家的演繹,試題中再現(xiàn)歷史名題會讓學生感到他們正在解決一個曾經(jīng)被數(shù)學家探索過的問題,這種智力的挑戰(zhàn)也會激發(fā)其學習潛能。
中考試卷引入數(shù)學史試題有著良好的導向作用。數(shù)學史對揭示數(shù)學知識的來源和應(yīng)用情境、激發(fā)學生的數(shù)學思維、培養(yǎng)學生的數(shù)學學習興趣有著重要的作用。教師在平時的課堂教學或測試中可以多角度創(chuàng)造條件,適時融入數(shù)學史,豐富數(shù)學的文化內(nèi)涵,發(fā)揮數(shù)學應(yīng)有的教育功能,提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
四、以數(shù)學應(yīng)用為抓手,更關(guān)注創(chuàng)新應(yīng)用
2022版課標指出,應(yīng)用意識是重要的數(shù)學核心素養(yǎng)。應(yīng)用意識主要是指有意識地利用數(shù)學的概念、原理和方法解釋現(xiàn)實世界中的現(xiàn)象與規(guī)律,解決現(xiàn)實世界中的問題;能夠感悟現(xiàn)實生活中蘊含著大量與數(shù)量、圖形有關(guān)的問題,可以用數(shù)學的方法予以解決;初步了解數(shù)學作為一種通用的科學語言在其他學科中的應(yīng)用。應(yīng)用意識有助于學生用學過的知識和方法解決簡單的實際問題,養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的習慣,發(fā)展實踐能力。
例6(試題第12題)某體育用品專賣店在一段時間內(nèi)銷售了20雙學生運動鞋,各種尺碼運動鞋的銷售量如下表,則這20雙運動鞋的尺碼組成的一組數(shù)據(jù)的眾數(shù)是.
試題評析:本題結(jié)合運動鞋的尺碼考查了對眾數(shù)概念的理解。眾數(shù)的概念是枯燥的、冰冷的,只有在概念融于生活實踐中,才能還原概念的生命與活力,體現(xiàn)數(shù)學的價值。根據(jù)試題情境,學生會發(fā)現(xiàn)專賣店會結(jié)合統(tǒng)計的數(shù)據(jù),調(diào)整自己銷售策略,實現(xiàn)利益的最大化。因為尺碼25cm的鞋賣得最好,所以可以多進一些尺碼25cm的鞋。
中考數(shù)學試題應(yīng)建立數(shù)學與現(xiàn)實世界的聯(lián)系,關(guān)注數(shù)學的應(yīng)用價值,在問題解決中培養(yǎng)學生的應(yīng)用和創(chuàng)新意識,讓學生在經(jīng)歷數(shù)學的學習運用、實踐探索活動的經(jīng)驗積累中,逐步產(chǎn)生對數(shù)學的好奇心、求知欲,以及對數(shù)學學習的興趣和自信心。
五、以問題任務(wù)為形式,更關(guān)注思維過程
教學方式改革要求教學重心從重結(jié)果回到重過程,將學生的思維能力和探究能力的培養(yǎng)作為最重要的教學任務(wù)。所以命題改革的方向就是:強化對思維過程、探究過程的測量和評價,從注重考查記憶理解的結(jié)果到注重考查思維過程、探究過程的發(fā)展水平。試題任務(wù)所要驅(qū)動的,不是單純的記憶和理解,而更關(guān)注思考、探究、過程和結(jié)果。
例7(試題第23題)問題提出:如圖7,在△ABC中,AB=AC,D是AC的中點,延長BC至點E,使DE=DB,延長ED交AB于點F,探究AFAB的值.
問題探究:(1)先將問題特殊化,如圖8,當∠BAC=60°時,直接寫出AFAB的值;(2)再探究一般情形,證明(1)中的結(jié)論仍然成立.
問題拓展:如圖9,在△ABC中,AB=AC,D是AC的中點,G是邊BC上一點,CGBC=1n(n<2),延長BC至點E,使DE=DG,延長ED交AB于點F.直接寫出的AFAB值(用含n的式子表示).
試題評析:本題以探索“等腰三角形邊上的分點問題”為載體,以“問題提出—問題探究—問題拓展”的問題鏈形式呈現(xiàn),能夠很好地考查學生分析問題和解決問題的能力。問題的命題思路體現(xiàn)了科學思維的基本過程:解決問題往往是化一般為特殊的,從特例中進行猜想,然后再研究一般情形,而提出問題的過程是從特殊到一般,從具體到抽象,逐步一般化[3]。
“問題探究”環(huán)節(jié)從特殊到一般設(shè)計問題,第(1)問研究圖形的特殊情形,引導考生猜想結(jié)論,起點較低,學生很容易上手,此問題實質(zhì)是命題人設(shè)置的一個人文關(guān)懷點;第(2)問要求在一般情形下給出嚴格的推理證明,驗證前面的特例猜想是否成立?!皢栴}拓展”環(huán)節(jié)是將“問題探究”中的圖形更一般化,揭示了更一般性的規(guī)律,即若G是邊BC上一點,CGBC=1n(n<2),則AFAB=2-n4。特別地,當n=1時,即點G與點B重合時,AFAB=2-n4=2-14=14,既揭示了這類數(shù)學問題的本質(zhì),也體現(xiàn)了問題的整體性。在解答該題的過程中,學生經(jīng)歷了“學會”和“會學”兩個階段?!皩W會”階段表現(xiàn)為在“問題探究”中尋找解題方法,積累解題經(jīng)驗;“會學”階段表現(xiàn)為在“問題拓展”中要求考生能夠運用積累的解題經(jīng)驗靈活地解決新的問題,自覺地將新的問題轉(zhuǎn)化為“問題探究”的方法。這樣的試題很好地考查了考生的即時學習遷移能力,體現(xiàn)了“考試過程也是一種學習過程”的評價理念。
隨著素養(yǎng)時代的到來,“教—學—評”的一體化要求命題人認真研究新課程標準對學業(yè)水平評價的建議,充分理解中考“指揮棒”的正面導向功能,強化核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。一線教師也應(yīng)主動進行試題研究,改變課堂教學方式,提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量,通過日常教學為學生素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
(桂文通,武漢市教育科學研究院,武漢 430070)
參考文獻:
[1] 張卓玉.素養(yǎng)立意,教考一體——談新課標背景下的考試命題改革[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/fbh/live/2022/54382/zjwz/202204/t20220421_620102.html, 2022-04-21.
[2]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2022年版)[M].北京:北京師范大學出版,2022:91.
[3]桂文通.學會數(shù)學思考,讓核心素養(yǎng)扎根——賞析2021年武漢市中考數(shù)學試卷中的“圖形與幾何”試題[J].中學數(shù)學,2021(24):30-31.