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核心素养视角下离心率试题的命制与评价

2018-11-29李金聪

福建中学数学 2018年1期
关键词:命制逻辑推理心率

李金聪

高中数学核心素养是衡量数学教育质量的标准,也是数学教育改革的指挥棒,它是指数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析六个方面的学科素养,数学核心素养包括三个方面、六个关键词:用数学的眼光观察世界,发展数学抽象、直观想象素养;用数学的思维分析世界,发展逻辑推理、数学运算素养;用数学的语言表达世界,发展数学建模、数据分析素养,

离心率在椭圆、双曲线问题中有着重要应用,它的变化会直接导致曲线类型和形状的变化,有关求解椭圆、双曲线离心率的试题,在历年的高考中经常出现,此类试题体现基础性、综合性、应用性和创新性,本文仅以“圆锥曲线离心率的试题命制与评价”为例,谈谈“怎样在试题命制过程中渗透数学核心素养的考查”和“怎样用核心素养的观点分析评价试题”。

1母题呈现

命题意图考查双曲线的定义和离心率的求解,渗透逻辑推理、直观想象和数学运算等数学核心素养的考查。

小结求解椭圆或双曲线的离心率问题,主要有三种方法:

试题评价 试题平和,贴近考生,难度中等,区分度高,符合《课标》和考纲要求,检测功能强;“教、学、考”结合好,充分体现素养导向性,质量较高。

2变式命制

命题意图考查椭圆的定义和离心率的求解,渗透逻辑推理、直观想象和数学运算等数学核心素养的考查。

试题评价 预测难度0.60,适应学科成绩中等考生,试题通过类比法命制,体现基础性和应用性,试题设问及解答过程中涉及类比推理和数学运算等数学核心素养。

命题意图 考查双曲线定义和离心率的求解,渗透逻辑推理、直观想象和数学运算等数学核心素养。

试题评价 预测难度0.65,适应学科成绩中等考生或文科考生。试题的解答简洁,是对于问题的本质认识,突出培养学生的分析和解决问题的能力,体现基础性和应用性。

命题意图 考查椭圆的定义、范围、离心率、平面向量的数量积等基础知识,考查数形结合、化归转化和函数与方程思想,渗透逻辑推理、直观想象和数学运算等数学核心素养。

小结 求离心率取值范围的关键是寻找不等关系,它涉及到解析几何、平面几何、平面向量、不等式等多个知识点,综合性强,方法灵活,解题关键是挖掘题中的隐含条件(如曲线的范围、平面几何性质等),构造不等式,引领学生进行数学化的思考,心中有形,以数解形,心中有数,以形助数。

试题评价 预测难度0.55,适应成绩中上考生,体现基础性、综合性和应用性,考查基本的数学素养。

命题意图 考查椭圆的定义、离心率、焦点三角形的面积、三角函数或平面向量的数量积等基础知识,考查考生的转化与化归、数形结合和函数与方程的思想以及逻辑推理、直观想象、数学运算等核心素养。

试题评价 预测难度0.45,适应成绩优秀考生,因为图形中蕴含着数量关系,以数解形,彰显数学价值,体现基础性、综合性和创新性,法1联想三角形面积,渗透函数与方程的思想;法2转化为存在交点问题,渗透转化与化归的思想,开拓学生的解题思路,体现较高的数学素养。

命题意图 考查椭圆的定义、离心率、三角函数、正弦定理等基础知识,考查考生的转化与化归、数形结合思想以及逻辑推理、直观想象、数学抽象、数学运算等核心素养。

试题评价 预测难度0.50,适应成绩优秀考生,运用数与形结合的观点去考虑“形向数”的转化,借助正弦定理,化繁为简,体现基础性、综合性、应用性和创新性。

命题意图 考查双曲线的定义、离心率、均值不等式等基础知识,考查考生的转化与化归、数形结合思想以及逻辑推理、直观想象、数学抽象、数学运算等核心素养。

试题评价 预测难度0.40,适应选拔高素质人才的需要,试题命制融合了解析几何、平面几何与均值不等式,体现基础性、综合性、应用性。

命题意图 考查双曲线通径、离心率的应用和三角函数等基础知识,考查数形结合思想、函数与方程思想,考查数学抽象、直观想象、逻辑推理、数学运算、数学建模等素养,考查数学探究意识。

试题评价预测难度0.45,适应选拔高素质人才的需要,将解析几何与平面几何、三角函数交汇,突出考查数形结合思想和函数思想,体现基础性、综合性、应用性和创新性。

4命制与评价小结

北京师范大学林崇德教授说“核心素养具有可教、可学的外显部分,同时也存在无声、无形但可感、可知的内隐部分,前者能够在特定的情境下通过一定的方式表现出来,因此能够有效地对其进行定量的测评……”基于此,笔者在試题的命制过程中进行了尝试,编制从分析圆锥曲线定义、圆锥曲线性质、平面几何性质、三角函数和均值不等式等基础知识出发,以素养立意命题,通过提炼数学思想方法,选择合适的素材,经过多稿讨论、辨析、修正,形成试题,通过测评后的反思,累积经验,实现试题的命制目标。

求椭圆、双曲线离心率的试题,小而活,体现新课程目标的精神,检验学生数学核心素养的达成情况,学生通过“考”、“评”、“研”,可以获得进一步学习及未来发展所必需的数学的基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验,能够提高从数学角度发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力,从中不断学会用数学的眼光观察世界,学会用数学的思维分析世界,学会用数学的语言表达世界,从而提高学生学习数学的兴趣,增强学好数学的信心,逐步养成良好的数学学习习惯。

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