王競進(jìn)
探解題方法 悟價(jià)值取向
——基于一道中考試題的分析
王競進(jìn)
對于一道高質(zhì)量的中考試題,教師既要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識探求試題的解法,又要挖掘試題背后所隱含的教學(xué)價(jià)值。教師在平時(shí)的教學(xué)中要以試題或例題為載體,使得解題教學(xué)從純粹的學(xué)習(xí)解題方法走向?qū)W習(xí)學(xué)科思維,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成。
例題教學(xué);解法分析;運(yùn)算能力;價(jià)值取向
一道高質(zhì)量的中考試題,能夠反映出命題者對數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的深度領(lǐng)悟、對數(shù)學(xué)本質(zhì)的準(zhǔn)確把握以及對今后教學(xué)工作的期待和導(dǎo)向。有研究者提出,衡量中考數(shù)學(xué)試題質(zhì)量的高低,首先是看在符合中考性質(zhì)的前提下,其試題立意的高低。試題的基本價(jià)值立場、價(jià)值態(tài)度以及所表現(xiàn)出來的基本價(jià)值傾向和對教學(xué)的引導(dǎo)與促進(jìn)作用就是試題的價(jià)值取向。筆者以為2016年江蘇省鹽城市中考數(shù)學(xué)試題第18題就是一道高質(zhì)量的試題,本題無論在知識立意還是能力考查方面,都充分體現(xiàn)了命題者對數(shù)學(xué)知識的整體把握和對今后教學(xué)工作的導(dǎo)向。本文試以此題為例,探究不同的解答方法,感悟其蘊(yùn)含的價(jià)值取向。
如圖1,已知菱形ABCD的邊長為2,∠A=60°,點(diǎn)E、F分別在邊AB、AD上。若將△AEF沿直線EF折疊,使得點(diǎn)A恰好落在CD邊的中點(diǎn)G處,則EF=_______。
圖1
本題的圖形中是否隱含著基本圖形呢?由于四邊形ABCD是菱形且∠A=60°,因此,其中隱含著兩個(gè)等邊三角形,分別為△ABD和△BCD。同時(shí),圖形中的△AEF與△CEF是關(guān)于EF折疊,因此AG必定被折線EF垂直平分,點(diǎn)O為線段AG的中點(diǎn),因此,利用圖形的性質(zhì)構(gòu)造分別含有線段EO和FO的兩個(gè)三角形相似,便可求得其長度,因此,得到如下解法。
【解法一】如圖2,連接BG、AG、BD,過點(diǎn)G作GH⊥AD,垂足為H。設(shè)AG、BF交于點(diǎn)O。
因?yàn)樗倪呅蜛BCD是菱形,所以AB∥CD,BC= CD。
因?yàn)椤螦=60°,所以∠C=60°,所以△BCD是等邊三角形。
因?yàn)辄c(diǎn)G是邊CD的中點(diǎn),所以∠BGC=90°,∠ABG=90°。
除了上述的解法一外,是否還有其他解法呢?由于圖形中的△AEF與△GEF是關(guān)于EF折疊,因此AG必定被折線EF垂直平分,即四邊形AEGF的對角線互相垂直,由菱形的面積等于對角線乘積的一半,可以聯(lián)想到類推對角線互相垂直的四邊形面積也等于對角線乘積的一半,因而從圖形面積的等積角度展開探索,得到了如下的解法。
【解法二】如圖2,連接BG、AG、BD,過點(diǎn)G作GH⊥AD,垂足為H。設(shè)AG、BF交于點(diǎn)O。
圖2
因?yàn)樗倪呅蜛BCD是菱形,所以AB∥CD,BC= CD。
因?yàn)椤螦=60°,所以∠C=60°,所以△BCD是等邊三角形。
因?yàn)辄c(diǎn)G是邊CD的中點(diǎn),所以∠BGC=90°。
因?yàn)椤鰽EF與△GEF是關(guān)于 EF折疊的,△AEF≌△GEF,所以AE=EG,AF=FG。
解法一與解法二都是利用隱含的線段BG與邊CD垂直關(guān)系,分別構(gòu)造相似的兩對三角形求得邊長以及應(yīng)用勾股定理求得線段長。能否直接以線段EF為直角三角形的邊進(jìn)行入手呢?因此,沿著這樣的思路,得到了如下的解法。
【解法三】如圖3,連接BG、AG、BD,過點(diǎn)F作FH⊥AB,垂足為H,交CD延長線于點(diǎn)I。
圖3
因?yàn)樗倪呅蜛BCD是菱形,∠A=60°,所以∠IDF=60°,DF=2DI,F(xiàn)I=
同方法二,可得AF=FG。設(shè)DI=x,則DF=2x,F(xiàn)I=
Rt△GFI中,IF2+GI2=FG2,即解得即AF=FG=2-2x=
當(dāng)然,如果將菱形ABCD放到平面直角坐標(biāo)系內(nèi),那么圖形中的點(diǎn)B、C、D、G的坐標(biāo)都是確定的,因此,圖形中的點(diǎn)E、F的坐標(biāo)也是確定的,則線段EF的長度也是確定的,由此可以得到了基于坐標(biāo)系的第四種解法。(具體過程略)
首先,重視課本例題、習(xí)題的教學(xué)。
本題源于蘇科版《數(shù)學(xué)》八年級下冊第95頁第21題:在矩形紙片ABCD中,AB=6,BC=8。
(1)將矩形紙片沿BD折疊,點(diǎn)A落在點(diǎn)E處(如圖4-①),設(shè)DE與BC相交于點(diǎn)F,求BF的長;
(2)將矩形紙片折疊,使點(diǎn)B與點(diǎn)D重合(如圖4-②),求折痕GH的長。
圖4-①
圖4-②
本題較好地體現(xiàn)了命題設(shè)計(jì)源于課本又高于課本的理念,本題的設(shè)計(jì)重心落腳在考查學(xué)生對特殊平行四邊形的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)、圖形變換的性質(zhì)、圖形的全等、相似和勾股定理等知識的掌握,同時(shí)考查了學(xué)生運(yùn)算能力和方程思想的運(yùn)用。因此,在平時(shí)的教學(xué)中,我們要重視教材中典型例題和習(xí)題的應(yīng)用,靈活地以課本習(xí)題為母題進(jìn)行深入研究、適度的演變、引申和拓展,科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究、分析、總結(jié)、發(fā)展,以鞏固基礎(chǔ)知識的掌握、基本技能的形成。
其次,重視基本圖形的積累教學(xué)。
一道綜合題中往往都蘊(yùn)含著一個(gè)或幾個(gè)簡單的基本圖形,只要平時(shí)加強(qiáng)基本圖形的教學(xué),掌握好基本圖形及其性質(zhì),能從復(fù)雜圖形中分離出基本圖形,再從基本圖形出發(fā)進(jìn)行推理,由基本圖形的類比、變化中得到解題思路,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜圖形的基本化。本題的解法盡管并不唯一,但他們都抓住了圖形中的基本圖形,因而出現(xiàn)了從不同的思維角度解決問題的策略。解法一,能夠根據(jù)菱形ABCD中∠A=60°,聯(lián)想到圖形中隱含著兩個(gè)等邊三角形,并從等邊三角形的性質(zhì)、軸對稱圖形的性質(zhì)入手,構(gòu)造了兩對三角形相似求得線段長;解法二,根據(jù)圖形中隱含的四邊形對角線互相垂直,聯(lián)想到由菱形的面積公式,并類推其面積也等于對角線乘積的一半,再從圖形面積相等這一角度展開探索求得結(jié)果;解法三,直接以所求線段為直角三角形的斜邊構(gòu)造直角三角形,以直角三角形為基本圖形展開探求對應(yīng)線段長的過程;解法四,能夠根據(jù)圖形的特征將其放到平面直角坐標(biāo)系內(nèi),得到圖形中的相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)、直線的函數(shù)表達(dá)式,因此,抓住圖形中的基本點(diǎn)E、F的坐標(biāo)求得線段EF的長度。
最后,重視學(xué)生運(yùn)算能力的培養(yǎng)。
從考生考后反饋的信息來看,不少學(xué)生認(rèn)為本題的解題思路有了,但由于自己的計(jì)算基本功不扎實(shí),而導(dǎo)致沒有能夠求得正確的結(jié)果?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》強(qiáng)調(diào):“在數(shù)學(xué)課程中,應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力和模型思想。”“在‘?dāng)?shù)與代數(shù)’的教學(xué)中,應(yīng)幫助學(xué)生建立數(shù)感和符號意識,發(fā)展運(yùn)算能力和推理能力,初步形成模型思想。”因此,運(yùn)算能力是數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的核心素養(yǎng)之一,平時(shí)的教學(xué)不可忽視,更不能以“運(yùn)算耽誤時(shí)間”“影響思考時(shí)間”而降低運(yùn)算能力的培養(yǎng)。教學(xué)中,我們要讓學(xué)生養(yǎng)成計(jì)算步步有根據(jù)、有充足的理由的習(xí)慣,提醒學(xué)生注意運(yùn)算的順序,提高運(yùn)算的簡捷性。
[1]左坤.中考數(shù)學(xué)試題的價(jià)值取向[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考:中旬,2010(12).
[2]董林偉.義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)八年級下冊[M].南京:江蘇科技出版社,2014.
[3]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
G633.6
A
1005-6009(2016)54-0034-03
王競進(jìn),江蘇省建湖縣匯文實(shí)驗(yàn)初中教育集團(tuán)(江蘇建湖,224000)教師,高級教師,鹽城市學(xué)科帶頭人。