●楊一麗 (寧波市教育局教研室 浙江寧波 315000) ●樊貞慧 (寧波市第七中學(xué) 浙江寧波 315000)
筆者多次組織并參加了寧波市數(shù)學(xué)中考試題的命制,深刻體會(huì)到一份優(yōu)秀試卷的形成凝聚了所有命題組教師的心血,而壓軸題的命制又是試卷命制的核心.本文以2010年寧波市數(shù)學(xué)中考?jí)狠S題的磨制過程為例談?wù)勗囶}的命制歷程,希望能給大家?guī)?lái)一點(diǎn)啟示.
圖1
(1)請(qǐng)直接寫出點(diǎn)C,F(xiàn)的坐標(biāo).
(2)求直線EF的解析式.
(3)將△OEF沿邊OE所在直線翻折,點(diǎn)F能否與點(diǎn)G重合,請(qǐng)說(shuō)明理由.
思考 本題包含一次函數(shù)、二次函數(shù)、圖形變換、三角形全等、運(yùn)動(dòng)過程、分類、數(shù)形結(jié)合等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和核心思想方法,綜合性強(qiáng).然而,本題有下列缺點(diǎn):原二次函數(shù)在后續(xù)問題中未使用,各問題間遞進(jìn)關(guān)系不明顯,第(4)小題求出S關(guān)于t的關(guān)系式后不再使用,給人以意猶未盡的感覺.
針對(duì)原題的缺點(diǎn),命題組分別提出了4種改進(jìn)方案.
原題 如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),菱形ABCD的邊AB在x軸上,點(diǎn)D在y軸上.已知∠DAB=60°,OA=2,拋物
方案1 不改變題目,增加一問,考查與拋物線有聯(lián)系的平移、旋轉(zhuǎn)問題.
(5)若將△OEF繞著點(diǎn) O順時(shí)針旋轉(zhuǎn) α°(0<α<180),當(dāng)△OEF的一邊與菱形ABCD的一邊垂直時(shí),請(qǐng)直接寫出直線OF與拋物線的交點(diǎn)坐標(biāo)(除原點(diǎn)外).
思考 方案1雖然使得拋物線后續(xù)使用的問題得到解決,但其主要缺點(diǎn)為:題量增加后難度增加,第(5)小題與前面各小題缺少遞進(jìn)關(guān)系,有拼湊痕跡,因此本方案被否決.
方案2 對(duì)第(4)小題補(bǔ)充與拋物線相關(guān)的問題.
①求S關(guān)于平移時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式;
②直接寫出當(dāng)重疊部分與△OEF相似時(shí),直線OF與拋物線對(duì)稱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)h的范圍.
思考 方案2內(nèi)容豐富了,且拋物線后續(xù)使用的問題也得到解決,但第(3)小題第②問的引出不夠自然,依然有拼湊痕跡.因此決定在保留原圖形模型條件下,另起爐灶,與其他核心知識(shí)方法結(jié)合,修改問題,于是又提出了以下的方案.
方案3 題目保留圖形模型,問題選擇從“三角形全等”入手,涉及“三角函數(shù)”等相關(guān)核心知識(shí).原題變?yōu)椋?/p>
如圖2,在平面直角坐標(biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),菱形ABCD的邊長(zhǎng)為4,邊AB在x軸上,OD =,OA=2.E為AD的中點(diǎn),過點(diǎn)E的直線l與菱形ABCD的邊CD所在直線交于點(diǎn)G,與x軸交于點(diǎn)F,聯(lián)結(jié) OE.
(1)求證:點(diǎn)D在y軸上.
(2)直接寫出點(diǎn)C的坐標(biāo)和∠DAB的度數(shù).
(3)把△OEF沿OE所在直線翻折,點(diǎn)F落在點(diǎn) F'上.
①點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0)時(shí),求出直線l的解析式,并判斷F',G是否重合,請(qǐng)說(shuō)明理由;
②當(dāng)∠GEF'=30°時(shí),求線段AF的長(zhǎng);
③如圖3,能否以點(diǎn)E,F(xiàn)',G為頂點(diǎn)構(gòu)成直角三角形?如果能,直接寫出點(diǎn)F的坐標(biāo).
圖2 圖3
在平面直角坐標(biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),菱形ABCD的邊長(zhǎng)為4,邊AB在x軸上,OD =,OA=2.E為AD的中點(diǎn),過點(diǎn)E的直線l與菱形ABCD的邊CD所在直線交于點(diǎn)G,與x軸交于點(diǎn)F,聯(lián)結(jié)OE.
(1)求證:點(diǎn)D在y軸上.
(2)直接寫出點(diǎn)C的坐標(biāo)和∠DAB的度數(shù).
(3)把△OEF沿OE所在直線翻折,點(diǎn)F落在點(diǎn)F'上.當(dāng)直線EF'與直線CD有交點(diǎn)時(shí),記交點(diǎn)為H,如圖4所示.
①點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0)時(shí),求出直線l的解析式,并判斷點(diǎn)F',G是否重合,請(qǐng)說(shuō)明理由;
②如圖5,當(dāng)點(diǎn)G與點(diǎn)C重合時(shí),求DH的長(zhǎng);
思考 方案3增加了核心知識(shí)、核心方法的覆蓋量,但題設(shè)條件顯示不足,需要借助圖形以定位圖形中各點(diǎn)的位置.最后一問難度不夠,不足以區(qū)分學(xué)生的程度.最終命題組提出了以下方案:
方案4 題目保留圖形模型,問題選擇從“三角形相似”入手.原題變?yōu)椋?/p>
圖4 圖5
思考 方案4的立意明顯高于前面幾個(gè)方案,且跳出了命題思維的局限性,視野變得寬廣,特別是最后一問在思維層次上有了較大的提升,突出對(duì)學(xué)生探究能力、創(chuàng)新能力的考查,體現(xiàn)了壓軸題的效度.盡管如此,方案4還存在2點(diǎn)不足:題設(shè)條件不足,需要借助圖形以定位圖形中各點(diǎn)的位置;第(3)小題的前2問設(shè)置內(nèi)涵欠缺,有待改進(jìn).
原題變?yōu)椋涸谄矫嬷苯亲鴺?biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),菱形ABCD的邊AB在x軸上,頂點(diǎn)A,D的坐標(biāo)分別為(-2,0),(0,2),點(diǎn)E為邊AD的中點(diǎn),過點(diǎn)E的直線l與菱形ABCD的邊CD所在直線交于點(diǎn)G,與x軸交于點(diǎn)F,聯(lián)結(jié)OE.
(1)求菱形ABCD的邊長(zhǎng)和∠DAB的度數(shù).
(2)把△OEF沿OE所在直線翻折得△OEF',當(dāng)直線EF'與直線CD有交點(diǎn)時(shí),記交點(diǎn)為H,如圖4所示.
①點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0)時(shí),求出直線l的解析式,并判斷點(diǎn)F'是否線段CD的中點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明理由;
②如圖 5,當(dāng)點(diǎn) G與點(diǎn) C重合時(shí),求證:△DHE∽△DEC,并求DH的長(zhǎng);
思考 如此改變,使條件的設(shè)置到位,修正了“需借助圖形以定位圖形中各點(diǎn)的位置”的不足.但第(2)小題的第①問與第(2)小題的條件沒有直接聯(lián)系;問題數(shù)量太多,需刪除部分問題;在不影響題目?jī)?nèi)涵的前提下,減少第(2)小題第③問答案?jìng)€(gè)數(shù),以擺脫繁瑣的討論.因此,想到把點(diǎn)F規(guī)定在點(diǎn)A的左側(cè),這樣符合條件的點(diǎn)F就減少為2個(gè)了.
原題變?yōu)椋涸谄矫嬷苯亲鴺?biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),菱形ABCD的邊AB在x軸上,頂點(diǎn)A,D的坐標(biāo)分別為(-2,0),(0,2),點(diǎn)E為邊AD的中點(diǎn),過點(diǎn)E的直線l與菱形ABCD的邊CD所在直線交于點(diǎn)G,與x軸交于點(diǎn)F,聯(lián)結(jié)OE.
(1)求∠DAB的度數(shù).
(2)當(dāng)點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0)時(shí),求點(diǎn)G的坐標(biāo).
(3)把△OEF沿OE所在直線翻折得△OEF',當(dāng)直線EF'與直線CD有交點(diǎn)時(shí),記交點(diǎn)為H,如圖4所示.
①求證:△DHE∽△DEC;
思考 第(3)小題條件中的“如圖4”含義有含糊的地方,對(duì)第(3)小題第②問中分類考慮的2種情況有爭(zhēng)議,于是將“直線EF'與直線CD有交點(diǎn)H”改為“直線EF'與線段CD的交點(diǎn)為H”.
原題變?yōu)椋涸谄矫嬷苯亲鴺?biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),菱形ABCD的邊AB在x軸上,頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-2,0),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)E為線段AD的中點(diǎn),聯(lián)結(jié)OE,過點(diǎn)E的直線l與CD所在直線交于點(diǎn)G,與x軸交于點(diǎn)F.
(1)求∠DAB的度數(shù).
(2)當(dāng)點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0)時(shí),求點(diǎn)G的坐標(biāo).
(3)以O(shè)E所在直線為對(duì)稱軸,△OEF經(jīng)軸對(duì)稱變換后得到△OEF'.如圖4,記直線EF'與線段CD的交點(diǎn)為H.
①求證:△DHE∽△DEG.
思考 當(dāng)問題修改到此,原菱形中的邊長(zhǎng)信息已不再需要,于是把菱形改為平行四邊形.為保證結(jié)果中2種分類情況,只需把“直線DC”改為“射線DC”即可.
經(jīng)過以上磨制,最終確定考題如下:
在平面直角坐標(biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),?ABCD的頂點(diǎn) A的坐標(biāo)為(-2,0),點(diǎn) D的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)B在x軸的正半軸上,點(diǎn)E為線段AD的中點(diǎn),過點(diǎn)E的直線l與x軸交于點(diǎn)F,與射線DC交于點(diǎn)G.
(1)求∠DCB的度數(shù).
(2)當(dāng)點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0)時(shí),求點(diǎn)G的坐標(biāo).
(3)聯(lián)結(jié) OE,以 OE所在直線為對(duì)稱軸,△OEF經(jīng)軸對(duì)稱變換后得到△OEF',記直線EF'與射線DC的交點(diǎn)為H.
①如圖4,當(dāng)點(diǎn) G在點(diǎn) H的左側(cè)時(shí),求證:△DEG∽△DHE;
思考 一道亮麗的壓軸題終于新鮮出爐,本題重點(diǎn)考查了平行四邊形的性質(zhì)、三角形的相似和全等、圖形的對(duì)稱、面積、坐標(biāo)等核心知識(shí),涉及了方程、數(shù)形結(jié)合、分類討論的思想,并且利用對(duì)稱巧妙地將代數(shù)與幾何結(jié)合起來(lái),充分體現(xiàn)了新課程的理念.各小題梯度明顯,第(3)小題為一些優(yōu)秀學(xué)生提供了展示的舞臺(tái),解決問題的關(guān)鍵是在圖形的變化中發(fā)現(xiàn)角與角之間的關(guān)系、線段與線段之間的關(guān)系,要認(rèn)清問題的實(shí)質(zhì)就要求學(xué)生具有完整的知識(shí)儲(chǔ)備和較高的思維能力.
實(shí)際考題中已經(jīng)降低了第(3)小題第②問的分類次數(shù),再深入思考,題目條件中除了平行的條件外,平行四邊形本身并不是必要的.去除這些因素,原題可變?yōu)橄旅娓硐氲男问?為便于與考題比較,以下不考慮字母順序):
如圖6,在平面直角坐標(biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-2,0),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,2),直線DC∥x軸,點(diǎn)E為線段AD的中點(diǎn),過點(diǎn)E的直線l與x軸交于點(diǎn)F,與直線DC交于點(diǎn)G.
(1)求∠DAO的度數(shù).
(2)當(dāng)點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0)時(shí),求點(diǎn)G的坐標(biāo).
(3)聯(lián)結(jié) OE,以 OE所在直線為對(duì)稱軸,△OEF經(jīng)軸對(duì)稱變換后得到△OEF',記直線EF'與直線DC的交點(diǎn)為H.
①如圖7,當(dāng)點(diǎn) G在點(diǎn) H的左側(cè)時(shí),求證:△DEG∽△DHE;
圖6 圖7
通過以上編制過程可知,命題時(shí)不僅要從知識(shí)、能力、思想方法層面考慮題目的綜合性、新穎性、深刻性,同時(shí)要符合數(shù)學(xué)內(nèi)在的規(guī)范性、科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性,也要兼顧圖形的美感等呈現(xiàn)形式.復(fù)習(xí)資料中的習(xí)題往往難度較大、結(jié)構(gòu)混亂,問題的類型和情景的設(shè)置單一,從而增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),使學(xué)生的思維能力、學(xué)習(xí)熱情及態(tài)度、價(jià)值觀得不到較好地培養(yǎng).因此,編制出好的習(xí)題,通過對(duì)習(xí)題的剖析,有效地培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、運(yùn)用和遷移能力尤顯重要.唯有命制出好題,才能提高教學(xué)效率,從本源上減輕學(xué)生負(fù)擔(dān).但是,會(huì)解題的不一定會(huì)編題,編題的過程不僅是一個(gè)解題的過程,更主要的是把解題引向深入的研究過程,是從一個(gè)簡(jiǎn)單的問題出發(fā),逐步演繹深化的過程,是探究創(chuàng)新的過程.一般來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)問題的演變需要深厚的數(shù)學(xué)功底、良好的思維素質(zhì)、熟練的編題技巧.這就需要全體教師的共同努力!