1、2016 年上半年中学教师资格认定考试（初级数学学科知识与教学能力）真题试卷及答案与解析一、单项选择题1 极限 )1n 的值是( )（A）0（B） 1（C） e（D）1e2 下列级数中，不收敛的是( )3 方程 =1 所确定的二次曲面是( )（A）椭球面（B）旋转双曲面（C）旋转抛物面（D）圆柱面4 若函数 f(x)在0，1上黎曼可积，则 f(x)在0，1上( )（A）连续（B）单调（C）可导（D）有界5 矩阵 的特征值的个数为( )（A）0（B） 1（C） 2（D）36 二次型 x2xy+y 2 是( )（A）正定的（B）半正定（C）负定的（D）半负定7 下面不属于第三学段“ 数与代数 ”内
2、容的是( )（A）实数（B）平均数（C）代数式（D）函数8 创新意识的培养是现代数学教育的基本任务，应体现在数学教与学的过程之中。下面的表述不适合在教学培养学生创新意识的是( )（A）发现和提出问题（B）寻求解决问题的不同策略（C）规范数学书写（D）探索结论的新应用二、简答题9 设质点在平面上的运动轨迹为 t0，求质点在时刻 t=1 的速度大小。10 设球面方程为 x2+y2+z2=9，求它在点(1，2，2) 处的切平面方程。11 设概率空间为 =1，2，3，4，5，6，且这六个数的出现概率均为 16。设事件 A=1，3，5，事件 B=1，2 。请回答事件 A 和 B 是否独立，并说明理由。1
3、2 义务教育数学课程标准(2011 年版)有两类行为动词，其中一类是描述结果目标的行为动词，包括“ 了解 ”“理解”“掌握”“ 运用”，请以“平行四边形” 概念为例，说明“理解”的基本含义。13 以“三角形的中位线定理” 教学为例，简述数学定理教学的主要环节。三、解答题14 求子空间 A(R3)=Aa|aR3的一组正交基。四、论述题14 “严谨性与量力性相结合” 是数学教学的基本原则。15 简述严谨性与量力性相结合教学原则的内涵；16 初中数学教学中“ 负负得正 ”运算法则引入的方式有哪些 ?请写出至少两种；17 在初中“负负得正 ”运算法则的教学中，如何体现“严谨性与量力性相结合”的教学原则
4、?五、案例分析题17 阅读案例，并回答问题。案例：在“有理数运算” 的习题课上，有这样一道题：计算： 学生甲的计算：学生乙的计算：=529。学生丙的计算：问题：18 判断学生甲、乙、丙的运算过程是否正确；19 请指出学生运算过程中的错误，并分析产生错误的原因；20 针对有理数的运算，谈谈如何提高学生的运算能力。六、教学设计题20 针对“一元二次方程 ”起始课的教学，两位老师给出了如下教学设计片段：【教师甲】设置问题：请同学们根据下列问题，只列出含未知数 x 的方程：(1)一个正方形的面积为 2，求正方形的边长 x。(2)长度为 1 的线段 AB 上有一点 C，且满足 ACAB=BCAC ，求线
5、段 AC 的长x。预设：学生会分别列出两个方程。教师要求学生分别整理成方程左侧降幂排列，右侧为零的形式，然后引导学生完成下面两件事：对比“ 一元一次方程 ”的定义，为这类方程定义一个名称元二次方程。再请学生自行写出几个不同的一元二次方程，并提炼出一元二次方程的一般表达式。【教师乙】上课开始。提问：什么是“一元一次方程”?请你根据“一元一次方程” 的定义，给出“一元二次方程 ”的定义，并举出几个 “一元二次方程”的例子。在学生举例的基础上，提炼出“一元二次方程 ”的一般表达式。请完成下列任务：21 请分析两位老师引入“一元二次方程” 概念设计方案的各自的特点。22 在教学中，当引入一个新的数学概
6、念之后，往往通过例题、习题加深对概念的理解。请针对“ 一元二次方程 ”概念，设计不同难度的两道例题和两道练习题，以加深学生对“一元二次方程 ”概念的理解。2016 年上半年中学教师资格认定考试（初级数学学科知识与教学能力）真题试卷答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 =e0=1。故选 B。2 【正确答案】 C【试题解析】 假设调和级数 收敛，记其和为 Sn，即 S= 考虑该级数的部分和 Sn=1+ 则 S2nS n=12，根据数列极限的保号性，有 (S2nS n)12(1) 。但是由假设可得 Sn=0，这与(1)式矛盾，说明建设错误，因此调和级数发散。故选 C。3 【正确答
7、案】 B【试题解析】 旋转双曲面的一般公式为=1(双叶双曲面 )。故选 B。4 【正确答案】 D【试题解析】 根据黎曼可积定义，即黎曼可积必有界。故选 D。5 【正确答案】 D【试题解析】 由矩阵 A 的特征多项式|EA| =(1)3884(1)4(1)4( 1)=(1) 312(1)16=(+1) 2(5) ，可得其特征值为1，1，5 共三个。故选 D。6 【正确答案】 A【试题解析】 由已知得其二次型矩阵的 1 阶顺序主子式为|1|0，2 阶顺序主子式为|A| 故二次型 x2xy+y 2 正定。故选 A。7 【正确答案】 B【试题解析】 平均数是“统计与概率”的内容，因此选择 B。8 【正
8、确答案】 C【试题解析】 创新意识是现代数学教育的基本任务，应体现在数学教与学的过程之中。学生自己发现和提出问题是创新的基础；独立思考、学会思考是创新的核心；归纳概括得到猜想和规律，并加以验证，是创新的重要方法。故选 C。二、简答题9 【正确答案】 所以 t=1 时速度大小 v1=10 【正确答案】 因为球面方程为 x2+y2+z2=9，故可设 F(x，y，z)=x 2+y2+z29，有Fx(x，y，z)=2x ，Fy(x，y，z)=2y ，Fz(x，y，z)2z，所以 Fx(1，2，2)=2，Fy(1，2，2)=4，Fz(1，2，2)=4，所以在点(1，2，2)处，n=(2 ，4，4)是法线
9、的一个方向向量。由此可得球面在点(1，2，2)处的切平面方程为 2(x1)+4(y 2)+4(z2)=0，即 (x1)+2(y2)+2(z2)=0 。11 【正确答案】 因为 P(A)=36=1 2，P(B)=26=13，而事件 A，B 同时发生只有一种情况，即出现 1，所以 P(AB)=16，所以 P(AB)=P(A)P(B)，所以事件 A和事件 B 为独立事件。12 【正确答案】 行为动词中的“理解” 就是把握内在逻辑联系，对知识作出解释、扩展、提供证据、判断等。以“平行四边形概念” 为例，教学目标中理解平行四边形的概念和平行四边形对边、对角相等的性质一这些都属于“理解” 的目标层次。学生
10、在学习过程中，能够把握平行四边形的概念，通过内在逻辑联系，以此为前提进行推导，得到平行四边形的对边、对角等的性质。13 【正确答案】 教学过程：(1)情境引入话说某天，有两个小朋友得到了一块三角形蛋糕，他们决定把它平分吃掉，你能帮他们解决这个问题吗?若又来了两个人呢?(从三角形的中线引入到三角形的中位线，可以和三角形的中线比较，加深认识。)(2)探索新知学生自己动手画一条三角形的中位线，通过观察、测量，猜测三角形中位线的性质，把发现的规律用命题形式表不出来。学生亲身经历通过观察、实验等数学活动，发现数学的过程，这对培养学生发现问题和提出问题的能力有着重要意义。证明三角形的中位线定理此处证明经验
11、较少，难度较高，可以提示学生从线段倍分转化为相等作为突破口，逐渐引导到利用平行四边形的相关知识解决问题。定理总结展示三角形的中位线定理用几何语言如何表述，以及探讨定理有哪些用处。(3)巩固练习智力过三关如图，在 ABC 中，D，E ，F 分别是AB，AC，BC 边上的中点。 若 BC=8cm，则DE=_cm。若ABC 的周长为 18cm，则ABC 即的周长为_cm。图中有_个全等三角形，有为_个平行四边形，若ABC 的面积为 36cm2，则的面积为_cm 2。通过三个题目练习加深对三角形中位线定理的认识，由学生表述理由可以锻炼口头表达能力。(4)综合应用和知识拓展任意画一个四边形，顺次连结四边
12、中点，得到一个什么四边形? 证明中点四边形是一个平行四边形。定理学习的一般环节：(1)了解定理的内容，能够解决什么问题(情境引入中体现)；(2) 理解定理的含义，认识定理的条件和结论，如在公式推导过程中对条件引起注意，通过对结论从结构，功能，性质，使用步骤等角度分析以加深印象和理解(探索新知中体现)；(3) 定理的证明或推导过程：学生与老师一起研究证明方法，如不需证明，学生根据老师提供的材料体会定理规定的合理性(探索新知中体现) ；(4) 熟悉定理的使用。循序渐进地定理的应用，将定理纳入到已有的知识体系中去(巩固练习中体现)；(5) 引申和拓展定理的运用(知识拓展中体现)。三、解答题14 【正
13、确答案】 取 R3 上一组基：e 1=(1，0，0)，e 2=(0，1，0)，e 3=(0，0，1)。于是有 Ae1=(1，1，3)= 1， Ae2=(1，2，4)= 2，Ae 3=(0，1，1)= 3，则 A(R3)=Aa|aR3=1， 2， 3，( 1， 2， 3) 所以r(1， 2， 3)=2。又因为 1， 2 线性无关，所以 A(R3)=(1， 2)将 1， 2 进行 smitch正交化可得 1=(1，1，3) ， 2=2( 2， 1)( 1， 1)所以子空间 A(R3)=Aa|aR的一组正交基是 1=(1，1，3) ， 2=(411，711，111)。四、论述题15 【正确答案】 数
14、学的严谨性，是指数学具有很强的逻辑性和较高的精确性，即逻辑的严格性和结论的确定性。量力性是指学生的可接受性。这一原则，说明教学中的数学知识的逻辑严谨性与学生的可接受性之间相适应的关系。理论知识的严谨程度要适合学生的一般知识结构与智力发展水平，随着学生知识结构的不断完善，心理发展水平的提高，逐渐增强理论的严谨程度；反过来，又要通过恰当的理论严谨性逐渐促进学生的接受能力。显然，这一原则是根据数学本身的特点及学生心理发展的特点提出的。但是，在学习过程中，学生的心理发展是逐步形成的，不同的年龄阶段，其感知、记忆、想象、思维、能力等心理因素都有不同的发展水平。这种心理发展的渐变性决定了在教学中不可能对数
15、学理论的研究达到完全严密的程度，而应该在不同的教学阶段，依据不同的教学目的和内容而提出不同的严谨性要求。即数学教学的严谨性是相对的。16 【正确答案】 测量模型：某气象站测得海拔每升高 1 千米，温度降低 06 度，观察地的气温是 0 度，问在观察地点以下 3 千米的地方，气温是多少度?我们规定，气温升高为正，气温下降为负，观察地点以上为正，观察地以下为负，易得出问题算式( 06)(3)=18 。寻找模式法：由正数与负数，负数与零相乘的法则，可以得出下列式子：(4)(+3)= 12；(4)(+2)= 8；(4)(+1)= 4；(4)(0)=0 ；(4)(1)=?(4)(2)=?(4)(3)=?
16、仔细观察可以发现，从上到下，被乘数是不变的，乘数每减少 1，积就增加 4，因此，0 增加 4 得到 4，然后是 8 和 12，所以(4)(1)=4 ；(4)(2)=8 ；(4)(3)=12 ；从而引出 “负负得正”运算法则。17 【正确答案】 在初中“负负得正” 运算法则的教学中，可以根据学生的认知水平和学生接受的难易程度入手，设法安排学生逐步适应的过程与机会，从正数乘以负数积为负数入手，从上到下，被乘数是不变的，乘数每减少 1，积就增加一个数4。然后再利用一些数学模型解析“负负得正” 运算法则，达到严谨性与量力性相结合。五、案例分析题18 【正确答案】 学生丙正确，学生甲、乙错误。19 【正
17、确答案】 学生甲有两处错误，一是前两项相乘的符号错误，应是两数相乘同号为正；二是后面一项中的2x+=1，原因是该同学没有掌握两数相乘同号为正，异号为负，还有对整数乘以分数的运算法则没有掌握；学生乙有两处错误，一是分数中，一个数除以另一个数等于乘以这个数的倒数，二是后面一项中的2 =1，原因是分数除以整数的运算法则理解不清，还有对整数乘以分数的运算法则没有掌握或者是粗心。20 【正确答案】 运算能力是指能够根据法则和运算律正确地进行运算的能力。培养运算能力有助于学生理解运算的算理，寻求合理简洁的运算途径解决问题。可见，运算能力的构成并不只是简单应用机械重复已学的法则和公式，还包括学生对所学知识的
18、体验、选择与主动建构。为了有效提高学生有理数的运算能力，应从以下几个方面入手：第一，加强概念、算理的教学，重视展现知识发生与发展的过程。数学新课程的教学突出“经历感受 ”，教师应明确自己的角色转换，不要囿于传统教学方式中的“告诉”和“讲解”。第二，要认真分析学生出错的原因，找准错误的根源，对症施治学生出错的地方往往带有普遍性，如在加减运算、有理数的乘方中经常发生符号错误，在数与多项式相乘的过程中出现运算错误，对乘方的概念理解错误等等。教师要将学生出现的错误作为良好的教学资源，充分利用课堂的集成效应，在学生注意力的黄金时段内重点讲解学生作业反馈中大面积出现的问题，争取集中处理。第三，教师要认真地
19、研究学生，树立正确的学生观。七年级的学生都经历了小学非负数的运算，头脑中装着“和不小于任一加数，差不大于被减数。运算不需考虑符号”等等一些计算经验。而在学习有理数的运算过程中，由于引入了负数，出现了新知识与原有知识不相吻合的情况，新知识的图式结构与原有图式相冲突，必须通过顺应来完成。教师的教学必须尊重学生的实际经验，重视学生对知识的理解与实际学习，切不可急于求成。六、教学设计题21 【正确答案】 教学活动是师生积极参与、交往互动、共同发展的过程。有效的教学活动是学生学与教师教的统一，学生是学习的主体，教师是学习的组织者、引导者和合作者。数学教学活动应激发学生兴趣，调动学生积极性，引发学生思考，
20、鼓励学生的创造性思维。在教学的过程中教师应注重培养学生良好的数学学习习惯，使学生掌握恰当的数学学习方法。也注重以学生的认知发展水平和已有的经验为基础，面向全体学生，采取启发式和因材施教的教学。学生在生动活泼的、主动的教学课堂中，更容易吸收知识，但也应注重多种学习方式相结合，除接受学习外，动手实践、自主探索与合作交流同样是学习数学的重要方式。教师甲的做法非常符合素质教育的要求的，在教学中体现教师的组织者、引导者作用，学生的主体地位，在学生已有知识的基础上预设了正面的教学环境，先让学生利用已有的知识，列出相应的方程，再逐步引进新的教学内容，对比一元一次和一元二次方程的区别，进而引导学生总结出一元二
21、次方程的概念，体现了螺旋上升课堂内容安排和预设与生成的要求，同时也充分地调动了学生学习的积极性和主动性，是非常好的课堂设计。教师乙的做法相对教师甲来说，是有所欠缺的，没有给学生预设情境，直接让学生去生成一元二次方程的概念，加大了学生接受新知识的难度，同时还不利于学生对新知识的透彻理解，虽然体现了学生的主体地位，但是老师的引导作用没有充分发挥。22 【正确答案】 概念的引入例子引例 1：剪一块面积是 150cm2 的长方形铁片，使它的长比宽多 5cm，这块铁片应如何剪? 设长方形宽为 xcm，则有 x(x+5)=150 整理得 x2+5x150=0。引例 2：学校图书馆去年年底有图书 5 万册，预计到明年年底有 72 万册，求这两年的平均增长率。设这两年的平均增长率为x，则今年年底的图书数是 5(1+x)万册，明年年底的图书数是 5(1+x)(1+x)=5(1+x)2万册。可列得方程 5(1+x)2=72，概念的巩固例子例子 1：下列方程都是整式方程吗?其中哪些是一元一次方程，哪些是一元二次方程?1 4x3=6x+52(1+x)(x 3)=x263 2x=y2143x2+1=x(221) 例子 2：关于 x 的方程 mx23x=x 2mx是一元二次方程的条件是什么?
