☉江蘇省邳州市運河中學初中部 許 彬
蘊內(nèi)涵重能力促發(fā)展
——一道中考壓軸題的亮點賞析及教學啟示
☉江蘇省邳州市運河中學初中部許彬
題目(2014年徐州卷第27題)如圖1,將透明三角形紙片PAB的直角頂點P落在第四象限,頂點A、B分別落在反比例函數(shù)y=圖像的兩支上,且PB⊥x軸于點C,PA⊥y軸于點D,AB分別與x軸、y軸相交于點E、F,已知B(1,3).
(1)k=_________;
(2)試說明AE=BF;
圖1
縱觀近幾年徐州市中考試卷不難發(fā)現(xiàn),圍繞反比例函數(shù)的圖像及其性質(zhì)考查的題目為數(shù)不少.如2012年卷第13題“已知交點(1,2),求反比例函數(shù)中k的值”;壓軸題第28題“圓與反比例函數(shù)”綜合應用;2013年卷第15題“反比例函數(shù)圖像經(jīng)過點(1,-2),求k”;2014年卷第27題更是將直角三角形與反比例函數(shù)圖像結(jié)合起來,依托反比例函數(shù)圖像的性質(zhì),綜合考查平行四邊形、相似三角形等諸多初中重點知識.解決本題首先要從“B(1,3)”著手,根據(jù)反比例圖像上的點的坐標,利用待定系數(shù)法求k.反比例函數(shù)問題中的系數(shù)k往往是解決問題的突破口、入手點,當然此題也不例外.我們可以借助問題(1)中的k和直角三角形的邊與坐標軸垂直設出P點坐標,從而表示出點A的坐標,利用數(shù)形結(jié)合表示較關(guān)鍵的線段PA、PB等,再靈活運用比例線段推導出平行,通過添加輔助線便順利解決問題(2)、(3).該題以數(shù)貫穿始末,再以形助數(shù)、數(shù)形結(jié)合,在對反比例函數(shù)等知識的考查中具有很強的綜合性、典型性.
亮點1:考點豐富,凸顯試題引領(lǐng)價值
本題是一道以反比例函數(shù)為背景的綜合性試題,首先模擬數(shù)學活動的形式“將透明三角形紙片PAB的直角頂點P落在第四象限”,再結(jié)合反比例函數(shù)圖像的幾何意義,考點豐富,主要涉及點的坐標、反比例函數(shù)圖像及性質(zhì)、一次函數(shù)、待定系數(shù)、相似三角形、平行線、直角三角形、平行四邊形、分式方程等.像函數(shù)、相似三角形知識均是初中數(shù)學重點學習內(nèi)容,本題針對重點知識重點考查,體現(xiàn)中考對數(shù)學學習的導向意義.問題(1),依據(jù)題干中“已知B(1,3),求k的值”,這與蘇科版教材八(下)“反比例函數(shù)的圖像與性質(zhì)”中的例1相似度較高,考生解決問題(1)時如同面對熟悉的課本,倍感親切.雖是壓軸題,但考查起點低,容易上手,有利于增強考生的信心,能激發(fā)考生思維的積極性,對解決問題(2)(3)十分有利.本題依據(jù)課標靈活巧妙地考查關(guān)鍵性考點,能面向全體考生體現(xiàn)了數(shù)學課程的基礎(chǔ)性;取自教材而高于教材,又體現(xiàn)了數(shù)學課程的發(fā)展性.本題以標取“材”,以本為“本”,試題考查的知識點豐富,凸顯了中考對課堂教學、學生學習“有標可依,有章可循”的引領(lǐng)價值.
亮點2:瞄準“四基”,凸顯課改方向
《課標(2011年版)》將“雙基”發(fā)展為“四基”,即“基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗”.初中數(shù)學課堂教學也因此進行了改革與提升,而作為檢測學業(yè)水平的中考更要順應課改需求.本題較好地實現(xiàn)了對“四基”的合理考查,凸顯了數(shù)學課堂的改革方向.其中考查的基礎(chǔ)知識有:點的坐標、反比例函數(shù)圖像、相似三角形、平行四邊形判定、分式方程.基本技能有:根據(jù)點的坐標求k的值、圖形的分割、由比例線段確定平行線、平行四邊形判定、列(解)方程等.數(shù)學思想是數(shù)學知識的靈魂,本題同樣注重考查數(shù)學思想,如:函數(shù)思想、建模思想、轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想等.當解題要求你必須將所掌握的知識巧妙組合時,這就需要基本的數(shù)學活動經(jīng)驗發(fā)揮作用,本題考查的基本活動經(jīng)驗有:數(shù)學實驗活動、結(jié)合圖形運用“幾何直觀”思考、通過探索和作圖解決問題等.
亮點3:思路多元,彰顯個性解題需求
本題解題思路較廣,有多種解法供考生選擇,能充分考慮考生的個性解題需求,彰顯試題人性化、多元化.其中既有考生均可選擇的通性通法,如問題(2)的方法1或2,以及問題(3)的方法1;也有供思維靈活的考生選擇技巧性的解法,如問題(2)的方法3、問題(3)的方法2,較好地實現(xiàn)了該題的效度和區(qū)分度.
問題(2)的解法(由DC∥AB即可得AE=BF)簡述如下:
圖2
方法1:(相似法)如圖2,根據(jù)題意,設P(1,m)(m<0),則D(0,m),),C(1,0).可得PA=, PB=3-m,PD=1,PC=-m.因為=,進而△PAB∽△PDC,從而可得DC∥AB.
方法2:(一次函數(shù)系數(shù)法)如圖2,設P(1,m)(m<0),則D(0,m),C(1,0).設直線AB的解析式為y1= k1x+b1(k1≠0),將A、B的坐標帶入得k1=-m.同理,設直線CD的解析式為y2=k2x+b2(k2≠0),將C、D的坐標帶入得k2=-m.由k1=k2得直線DC∥AB.
圖3
方法3:(等積法)如圖3,連接AC、BD.因為S△ACD=S△AOD,S△BCD=S△BOC,根據(jù)兩直線之間的距離相等可推出DC∥AB.
問題(3)當四邊形ABCD的面積為21時,求點P的坐標時,解題方法
4同樣靈活.
四邊形ABCD△PAB△PCD×(3-m)-(-m)×1=,所以m=-2,即P(1,-2).
方法2:(轉(zhuǎn)化法)將四邊形面積轉(zhuǎn)化為三角形面積解決,思路簡明.如圖4,作BQ⊥y軸,則QF=OD,所以FD=OQ=3,因此S△ADF=S四邊形ABCD-S四邊形BFCD=,即,所以m=-2,有P(1,-2).
圖4
亮點4:能力立意,關(guān)注學生終身發(fā)展
本題注重考查學生學習數(shù)學和應用數(shù)學知識解決問題的過程,特別是重要的數(shù)學理念、思想方法、基礎(chǔ)知識和常用技巧的運用,而沒有過分地追求知識點的覆蓋面.問題(1)是求k的值,屬最基礎(chǔ)的知識,因此考生得分率較高.然而問題(2)、(3)使試題難度急轉(zhuǎn)直上,對考生各方面能力要求較高,解題思路活而不難,顯然是為了把該題定位為壓軸題.試題以雙曲線中k的不變性引導探究,立意于考生能力的考查,要求考生具有較強的“幾何直觀”能力、分析問題能力、知識綜合能力、合情推理能力、圖形分割能力、方程建模能力、問題轉(zhuǎn)化能力、數(shù)形結(jié)合能力等.命題者設置這道綜合題的意圖就是要告訴教者,在數(shù)學教學中不能只強調(diào)做題,要注重開發(fā)學生的各種數(shù)學能力,要立足各種能力的提升,要關(guān)注學生的終身發(fā)展.
1.準確分析數(shù)學問題的本質(zhì)
“數(shù)學根本上是玩概念的,不是玩技巧,技巧不足道也.”章建躍博士也撰文說:“要大力提高概念教學的水平,在核心概念的教學上要做到‘不惜時,不惜力’.”可見,數(shù)學問題由數(shù)學概念、公式、定理、性質(zhì)等構(gòu)成,而學生大量做題其本質(zhì)就是想靈活使用數(shù)學概念、公式等解決數(shù)學問題,假如數(shù)學教學只是一味地讓學生做題而不洞察問題本質(zhì),這樣只會浪費大量寶貴時間.例如本題中反比例函數(shù)中的k值是解決問題的本質(zhì),以上列舉的多種解法幾乎都是利用了反比例函數(shù)概念中k值的幾何意義,即k值一定時由反比例函數(shù)圖像上的點向坐標軸作矩形或直角三角形的面積始終不變.由此可見,只有準確地分析數(shù)學問題的本質(zhì),才能有效提高分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的效率,也能有創(chuàng)造性的解題方法.
2.教學要堅持數(shù)學思想的培養(yǎng)
日本著名數(shù)學家米山國藏說:“作為知識的數(shù)學出校門不到兩年就忘記了,唯有深深銘記在頭腦中的數(shù)學的精神、數(shù)學的思想……這些隨時隨地地發(fā)生作用,使人終身受益.”作為授課教師不應該單純地教學生知識,而應當以數(shù)學知識、數(shù)學問題為載體,向他們傳授數(shù)學思想.數(shù)學思想是隱含在數(shù)學知識的形成、發(fā)展及應用的過程中的,因此,教師若想提升學生的數(shù)學素養(yǎng),就要在數(shù)學教學中準確把握數(shù)學思想方法,重點引導學生從數(shù)學思想的角度分析問題、解決問題.本題作為2014年徐州卷的壓軸題,諸如:函數(shù)思想、建模思想、轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想等均得到很好的體現(xiàn),能從數(shù)學思想的高度考慮學生的長遠發(fā)展,值得稱贊.
3.努力實現(xiàn)基礎(chǔ)與能力并重
《課標(2011年版)》對學生的數(shù)學學習提出了“四基”要求,而“四基”與數(shù)學教學的關(guān)系被張奠宙先生描述為:“數(shù)學教學是數(shù)學活動的教學,學生通過無處不在的基本數(shù)學活動獲得的經(jīng)驗,與數(shù)學基本知識、基本能力、基本思想方法交織在一起,滲透在整體數(shù)學學習過程中.”同時,數(shù)學是一門思維性較強的學科,數(shù)學教學就要通過“增強發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力、分析和解決問題的能力”來發(fā)展提高學生的思維能力.此題既“關(guān)注基礎(chǔ)”,又有“能力立意”,兩者并重的作用就是不斷地實現(xiàn)數(shù)學問題化難為易、化繁為簡,從而順利解決問題.
4.積極踐行“學為中心”理念
在有效的教學活動中,學生才是教學的中心、學習的主體,教師只是學習的組織者、引導者,即“學為中心”理念.徐州市一直致力于“學講”課堂模式,即通過教師指導下的全程自主學習,落實學生學習的主體地位,以自主學、合作學、質(zhì)疑學、“講出來”、“教別人”的學習方式,邊學邊講,調(diào)動學生主動、自主學習的積極性,提高學生課堂教學的參與度、問題探討的深度,著力培訓學習方法,提高學生探索問題、解決問題的能力,從而形成個人能力,提高教學的有效性.“學講”模式正是踐行了“學為中心”的教學理念,作為一線教師要銳意革新,甘當課堂改革的踐行者,努力推進“學講”課堂高效實施,爭取早日實現(xiàn)地區(qū)教育的現(xiàn)代化.
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3.馬敏,孫朝仁.中考試題的命題思想、特點及教學啟示[J].中國數(shù)學教育(初中版),2012(7-8).
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