化静为动,与“龙”共舞

江波



笔者有幸参与了2016年福建省高中毕业班质检命题工作,在一道三角函数把关小题的命制过程中,感触颇深,下面谈谈试题的命制意图、过程与感想,分3个部分与同行们交流探讨.
1试题内容
1.1题目
注解法1是解题时的自然想法,解法2是笔者命题的本意.
2命制过程
2.1从自主招生试题寻创新,突出三角函数的本质属性
命题的构想要求自编一道有创新的三角函数把关小题,于是笔者想到三角函数是最美的函数,常见试卷上考查:有界性、单调性、奇偶性、对称性、最值性等,其实它本身具备函数的本质特征,即三角函数首先它是函数,故从函数三要素寻找突破口,考查函数的概念、三角函数图象与性质,从自主招生试题中找到较创新的题干条件,得到题目1.
题目1已知f(x)= sin(πx +ψ)(|ψ|<2π),若存在常数T(T>0),使f(x+T)= Tf(-x)恒成立,则ψ的取值集合为_ .
设计意图考查函数的概念、三角函数图象与性质等知识,考查化归与转化、函数与方程等思想方法,考查运算求解能力等.
2.2变换考查内容,实现基本问题的综合考查
在对试题的命制研磨过程中,笔者试图在题1的基础上增强考查的知识、思想与方法,提升试题的难度,题1只涉及代数推理与运算求解,三角函数的图形特征可以加以利用,实现数形结合,进而想到三角函数的基本问题类型——ω问题,让f(x)中的ω变成一个待求参数,引入一个已知条件,求解ω的值,经过探索思考,最后在题1的基本上通过三角函数的图象,结合三角形面积公式,设置求解ω问题,得到了题目2.
题目2已知f(x)=sin(ω十ψ)(ω>o,|ψ|<2π),如图1,A是一个最大值点,B C均为对称中心,S△ABC=1/2,且存在常數T(T>0),满足f(x+T)=Tf(-x)恒成立,则ψ的取值集合为_.
设计意图考查函数的概念、三角函数图象与性质、三角形面积等知识,考查化归与转化、数形结合函数与方程等思想方法,考查运算求解能力等.
2.3变静为动,与三角函数图象共舞
题2虽然综合考查了三角函数图象与性质的基本问题,但笔者总觉得这样的试题“生搬硬套”,作为福建省综合质检这种大型考试的填空把关题,显得题目很普通,不具有数学美感,创新性也略显不足,于是继续探索设置新的创新点,使题目更有区分度,反复盯着题2的图形看,在笔者看来,正弦函数图象就像中国的“龙”的形象,一条“龙”腾飞着向左右无限伸展,如果三角形ABC也能动起来,那画面多美呀!因此,笔者从三角形的面积公式着手思考,显然只要保证三角形的底和高的长度不变,面积就是定值,正弦函数任意相邻对称中心的距离是定值,任意最高点到x轴的距离也是定值,三个顶点A,B,C都可以动起来了,终于一个动态的三角形与一条腾飞的”龙”一起共舞,此刻心情无比激动,得到题目3.
题目3已知A是函数f(x)= sin(ωx+ ψ)(ψ>0.|φ|<2牌)图象上的一个最高点,B,C是f(x)图象上相邻的两个对称中心,且S△ABC=1/2,若存在常数T(T>0),满足f(x+T)=Tf(-x)恒成立,则ψ的取值集合____.
在题目3的基础上,考虑本题在试卷相应位置的难度要求,以及试题的严密性,作了修改,得到最终的试题.
3试题命制后随想
3.1随想1——试题评价
本小题主要考查函数定义、三角函数图象与性质、三角形面积等知识,考查化归与转化、数形结合、函数与方程等思想方法,考查运算求解能力等.
3.2随想2——试题亮点
(1)创新性:本题中三角函数的相位ψ的求解方法不落俗套,将ψ与函数的值域自然交汇,模拟题借鉴自主招生的试题的元素,体现试题做为压轴小题的区分度;
(2)美感性:笔者认为三角函数是最美的函数,由于周期性,其图象是周期变化的,动态三角形与三角函数双图共舞,数学美感令人回味无穷;
(3)适应性:福建高考回归全国卷后,逢几何必画图形几乎成为每位学生必备的基本功,本题需要学生将文字语言转化成图形语言,对学生更好地适应全国卷风格的试题提供助力.
(4)基础性:概念是一些数学结论的基础,是数学的本质之一,理解掌握概念是学好数学的首要条件,试题从函数的本质概念出发,得到M,尽管是一道填空把关题,还是强调了数学概念的重要性.
3.3随想3——命题体会
命题工作是孤独者的兴趣爱好,命题过程万般辛苦,一个灵感可能要花费好几天的时间才会迸发,但是一道好的作品又让人回味无穷,命题过程的魅力无穷,让笔者深陷其中,在本题的命制过程中,笔者经历了以下几个过程:(1)选材:在原创能力不足的情况下,一道好的母题在命题过程中的作用尤其重要,所以平时注意收集命题素材很重要;(2)个性:在命题过程中,一定要有能体现命题人个性的部分,高仿的题目实际是在浪费时间,修改数据这种低级手段更要不得;(3)层次:在命题过程中,要能根据题目所处的题号,对难度进行调整,把控好一道题目的各种元素,达到难度预设,这需要更多的经验积累,在实践中学习,在学习中实践,不断提高命题水平.
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