☉江蘇省無錫市新區(qū)第一實(shí)驗(yàn)學(xué)?!≡S 燕
從解題賞析走向教學(xué)研究——以2016年無錫卷第27題為例
☉江蘇省無錫市新區(qū)第一實(shí)驗(yàn)學(xué)校許燕
近讀《中學(xué)數(shù)學(xué)》2016年8月初中版,江蘇省中學(xué)數(shù)學(xué)特級(jí)教師姜鴻雁老師對(duì)2016年無錫卷第27題的賞析文章(詳見文1),淺入深出,以小見大,頗具詩情畫意.特別是文1后半段提出兩個(gè)“追求”:追求自然生長(zhǎng)的課堂教學(xué)、追求提示本質(zhì)的課堂教學(xué).筆者深受教益,實(shí)踐跟進(jìn),在班級(jí)上以該題作為一題一課的選題素材,開展了解題教學(xué),取得較好的教學(xué)效果.本文記錄該課的教學(xué)設(shè)計(jì),并給出教后反思,供研討.
考題(2016江蘇無錫,第27題)如圖1,已知?ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)(m>n>0),作?ABCD關(guān)于直線AD的對(duì)稱圖形AB1C1D.
(1)若m=3,試求四邊形CC1B1B的面積S的最大值.
(2)若點(diǎn)B1恰好落在y軸上,試求的值.
圖1
圖2
思路簡(jiǎn)述:(1)由于平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)是變量,故想清楚四個(gè)頂點(diǎn)的位置特點(diǎn)是關(guān)鍵.當(dāng)m=3時(shí),邊AB的長(zhǎng)可以用含n的式子表示為3-n,即CD=3-n;再在Rt△AOD中,由勾股定理可得接下來是分析四邊形CC1B1B的形狀.因?yàn)樗倪呅蜛BCD是平行四邊形,則BC平行且等于AD.同理B1C1平行且等于AD.由四邊形CC1B1B為平行四邊形,再結(jié)合點(diǎn)C與C1、B與B1關(guān)于直線AD對(duì)稱,所以AD垂直平分CC1、BB1.又BC∥AD,所以∠BCC1=90°.即四邊形CC1B1B為矩形.該矩形的面積由CC1·CB決定是CH的兩倍(如圖2,設(shè)CC1與AD相交于H).
這樣在Rt△CDH中思考,根據(jù)相似三角形性質(zhì)或銳角三角函數(shù)可得于是四邊形CC1B1B的面積可以表示為:即所以時(shí),四邊形CC1B1B的面積S取得最大值9.
另解:如圖3,確認(rèn)四邊形CC1B1B為矩形之后,S矩形BCB1C1=2(S梯形BCEA+S△BAF)=2(S梯形BCEA+S△CDE)=2S平行四邊形ABCD= 2(m-n)·2n.當(dāng)m=3時(shí),即當(dāng)時(shí),S矩形BCB1C1取得最大值9.
圖3
(2)當(dāng)點(diǎn)B1恰好落在y軸上時(shí),結(jié)合A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n),可得OB=m,OA=n,OD=2n,AB=m-n.由(1)可知,則n).再證出△BOB1~△DOA,所以有,解得
另解思考:由(1)得,四邊形BCB1C1是矩形,S矩形BCB1C1= 2S平行四邊形ABCD=BC×BB1.因?yàn)锽C=AD,且又m>n>0,所以8(m-n)=5m,即
教學(xué)環(huán)節(jié)(一):開課階段,特例引路
例1如圖4,已知?ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A(1,0)、B(3,0)、D(0,2).
圖4
(1)直接寫出頂點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)求?ABCD的面積;
(3)設(shè)AC、BD相交于點(diǎn)E,求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(4)作?ABCD關(guān)于直線AD的對(duì)稱圖形AB′C′D,求點(diǎn)B所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)B′的坐標(biāo).
設(shè)計(jì)意圖:從常數(shù)出發(fā),讓學(xué)生訓(xùn)練坐標(biāo)系下各個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)、平行四邊形的面積,以及軸對(duì)稱的性質(zhì).教學(xué)時(shí),還可追問學(xué)生點(diǎn)C′的坐標(biāo).
教學(xué)環(huán)節(jié)(二):引入?yún)?shù),感受變化
例2如圖4,已知?ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A(n,0)、B(3,0)、D(0,2n).
(1)寫出頂點(diǎn)C的坐標(biāo)(用含n的式子表示);
(2)求?ABCD的周長(zhǎng)和面積(用含n的式子表示);
(3)求點(diǎn)C到直線AD的距離(用含n的式子表示);
(4)作?ABCD關(guān)于直線AD的對(duì)稱圖形AB′C′D,求四邊形CC′B′B的面積S的最大值.
設(shè)計(jì)意圖:引入一個(gè)參數(shù)后,安排系列探究,主要是用含n的式子表示頂點(diǎn)C的坐標(biāo)、平行四邊形的周長(zhǎng)與面積,以及分析對(duì)稱變換之后得到矩形CC′B′B的面積的最大值.最后一問對(duì)應(yīng)著原考題的第(1)問.
教學(xué)環(huán)節(jié)(三):兩個(gè)變量,深入探究
例3如圖4,已知?ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)(n>0).
(1)用含n的式子表示邊BC的長(zhǎng).
(2)用含m、n的式子表示?ABCD的面積.
(3)如圖1,作?ABCD關(guān)于直線AD的對(duì)稱圖形AB′C′D.
①猜想四邊形CC′B′B的形狀,并說明理由.
設(shè)計(jì)意圖:通過增設(shè)前兩個(gè)小問,引導(dǎo)學(xué)生在兩個(gè)參數(shù)的背景下表示四邊形的邊、面積,為探究原考題的第(2)問提供鋪墊.
教學(xué)環(huán)節(jié)(四):變式再練,檢測(cè)反饋
變式再練:如圖5,已知?OABC的三個(gè)頂點(diǎn)A(m,0)、C(n,2n)(m 圖5 (1)用含m、n的式子表示頂點(diǎn)B的坐標(biāo). (2)當(dāng)m=-3時(shí),用含n的式子表示?OABC的面積. (3)作?OABC關(guān)于直線OC的對(duì)稱圖形OA′B′C.(點(diǎn)A、B分別對(duì)應(yīng)點(diǎn)A′、B′) ①求證:四邊形OA′B′C是矩形. ②當(dāng)m=-3時(shí),分析四邊形OA′B′C的面積的最大值. 設(shè)計(jì)意圖:將平行四邊形變式到第二象限,主要考查方向仍然與原考題類似,以此反饋學(xué)生的聽課效果. 1.精選本地優(yōu)秀考題,設(shè)計(jì)“一題一課” 畢業(yè)年級(jí)的中考復(fù)習(xí)時(shí)間緊、任務(wù)重,選題的針對(duì)性十分重要.就目前全國(guó)各地中考試題的命題風(fēng)格來看,各個(gè)地區(qū)往往都有較為穩(wěn)定(甚至個(gè)性化、“八股化”)的命題取向,這時(shí)認(rèn)真研究本地區(qū)近五年或者近三年的中考試題的特點(diǎn),然后在此基礎(chǔ)上精選出優(yōu)秀考題,將其開發(fā)成“一題一課”,使圍繞本地區(qū)經(jīng)典考題的復(fù)習(xí)課的效益達(dá)到最大化.強(qiáng)調(diào)所謂“一題一課”也是想讓解題教學(xué)的目標(biāo)更加聚焦,更有針對(duì)性,讓學(xué)生通過對(duì)本地區(qū)一道典型考題加深理解,也可達(dá)到做一題、會(huì)一類、通一片的教學(xué)效果. 2.加強(qiáng)引例鋪墊引入,追求“漸次生長(zhǎng)” 由于開展的一題一課,我們建議要重視引例的預(yù)設(shè),這需要必要的命題能力作為保證.即在深刻理解考題的基礎(chǔ)上,將考題的系列問題“加密”,鋪陳系列鋪墊問題,吸引更多學(xué)生的思維參與,特別是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏弱的考生,要讓他們?cè)陂_課階段也能順利進(jìn)入問題探究,然后漸次生長(zhǎng),讓數(shù)學(xué)層次較高的學(xué)生向上攀登、迎接挑戰(zhàn). 3.重視反饋教學(xué)效果,開展“聽課檢測(cè)” 一年來,我們?cè)凇吨袑W(xué)數(shù)學(xué)》(下)讀到不少倡導(dǎo)“聽課檢測(cè)”的課例文章,筆者深以為然.在日常教學(xué)中也逐漸開展聽課檢測(cè),有時(shí)只是簡(jiǎn)單改編一下數(shù)字或字母,但不少誤以為自己聽懂的學(xué)生,卻仍然做不出來.這說明,較難的試題講評(píng)之后,其聽講效果,常常需要跟進(jìn)必要的反饋,讓那些“偽懂”的學(xué)生暴露出來,督促他們重新訂正,達(dá)到真正學(xué)會(huì)的講評(píng)效果. 解題研究,特別是針對(duì)最新中考試題的解法研究,常常是不少專業(yè)期刊的經(jīng)典欄目,然而我們注意到《中學(xué)數(shù)學(xué)》(下)近兩年來,該欄目的用稿風(fēng)格明顯不同于有些兄弟期刊,即不僅關(guān)注繁難考題的解法探討,而是從一些經(jīng)典考題的解法出發(fā),鏈接到圍繞該題的解題教學(xué)設(shè)計(jì)或教學(xué)建議,這是“接地氣”的服務(wù)教學(xué)的研究取向,值得點(diǎn)贊,我們一線教師也深受教益.本文正是在這樣的用稿風(fēng)格的引導(dǎo)之下的一次嘗試,既不一定準(zhǔn)確,更不一定正確,期待批判和研討. 1.【美】波利亞,著.怎樣解題[M].閻育蘇,譯.北京:科學(xué)出版社,1982. 2.楊衛(wèi)東.客從何處來:一道幾何把關(guān)題的命制歷程[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2016(8). 3.付小飛.明辨并列與遞進(jìn),引導(dǎo)分離和聚焦——2016年江蘇蘇州中考第28題解析與教學(xué)思考[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2016(7). 4.鮑建生,顧泠沅,等.變式教學(xué)研究[J].數(shù)學(xué)教學(xué),2003(1,2,3).Z三、教后反思
四、寫在最后