☉江蘇省邳州市運(yùn)河中學(xué)初中部 許 彬
蘊(yùn)內(nèi)涵重能力促發(fā)展
——一道中考壓軸題的亮點(diǎn)賞析及教學(xué)啟示
☉江蘇省邳州市運(yùn)河中學(xué)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(diǎn)P落在第四象限,頂點(diǎn)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(diǎn)C,PA⊥y軸于點(diǎn)D,AB分別與x軸、y軸相交于點(diǎn)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(diǎn)(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(yīng)用;2013年卷第15題“反比例函數(shù)圖像經(jīng)過點(diǎn)(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(diǎn)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(diǎn)的坐標(biāo),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(diǎn),當(dāng)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(biāo)軸垂直設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo),從而表示出點(diǎn)A的坐標(biāo),利用數(shù)形結(jié)合表示較關(guān)鍵的線段PA、PB等,再靈活運(yùn)用比例線段推導(dǎo)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(qiáng)的綜合性、典型性.
亮點(diǎn)1:考點(diǎn)豐富,凸顯試題引領(lǐng)價(jià)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(xué)活動(dòng)的形式“將透明三角形紙片PAB的直角頂點(diǎn)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(diǎn)豐富,主要涉及點(diǎn)的坐標(biāo)、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(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,本題針對重點(diǎn)知識重點(diǎn)考查,體現(xiàn)中考對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的導(dǎo)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(shí)如同面對熟悉的課本,倍感親切.雖是壓軸題,但考查起點(diǎn)低,容易上手,有利于增強(qiáng)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(biāo)靈活巧妙地考查關(guān)鍵性考點(diǎn),能面向全體考生體現(xiàn)了數(shù)學(xué)課程的基礎(chǔ)性;取自教材而高于教材,又體現(xiàn)了數(shù)學(xué)課程的發(fā)展性.本題以標(biāo)取“材”,以本為“本”,試題考查的知識點(diǎn)豐富,凸顯了中考對課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)“有標(biāo)可依,有章可循”的引領(lǐng)價(jià)值.
亮點(diǎn)2:瞄準(zhǔn)“四基”,凸顯課改方向
《課標(biāo)(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(dòng)經(jīng)驗(yàn)”.初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)也因此進(jìn)行了改革與提升,而作為檢測學(xué)業(yè)水平的中考更要順應(yīng)課改需求.本題較好地實(shí)現(xiàn)了對“四基”的合理考查,凸顯了數(shù)學(xué)課堂的改革方向.其中考查的基礎(chǔ)知識有:點(diǎn)的坐標(biāo)、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(diǎn)的坐標(biāo)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(xué)思想是數(shù)學(xué)知識的靈魂,本題同樣注重考查數(shù)學(xué)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(dāng)解題要求你必須將所掌握的知識巧妙組合時(shí),這就需要基本的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)發(fā)揮作用,本題考查的基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)有:數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、結(jié)合圖形運(yùn)用“幾何直觀”思考、通過探索和作圖解決問題等.
亮點(diǎn)3:思路多元,彰顯個(gè)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(gè)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(shí)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(shè)P(1,m)(m<0),則D(0,m),),C(1,0).可得PA=, PB=3-m,PD=1,PC=-m.因?yàn)?,進(jìn)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(shè)P(1,m)(m<0),則D(0,m),C(1,0).設(shè)直線AB的解析式為y1= k1x+b1(k1≠0),將A、B的坐標(biāo)帶入得k1=-m.同理,設(shè)直線CD的解析式為y2=k2x+b2(k2≠0),將C、D的坐標(biāo)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?yàn)镾△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(dāng)四邊形ABCD的面積為21時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)時(shí),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(diǎn)4:能力立意,關(guān)注學(xué)生終身發(fā)展
本題注重考查學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的過程,特別是重要的數(shù)學(xué)理念、思想方法、基礎(chǔ)知識和常用技巧的運(yùn)用,而沒有過分地追求知識點(diǎn)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(dǎo)探究,立意于考生能力的考查,要求考生具有較強(qiáng)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(shè)置這道綜合題的意圖就是要告訴教者,在數(shù)學(xué)教學(xué)中不能只強(qiáng)調(diào)做題,要注重開發(fā)學(xué)生的各種數(shù)學(xué)能力,要立足各種能力的提升,要關(guān)注學(xué)生的終身發(fā)展.
1.準(zhǔn)確分析數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)
“數(shù)學(xué)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(xué)的水平,在核心概念的教學(xué)上要做到‘不惜時(shí),不惜力’.”可見,數(shù)學(xué)問題由數(shù)學(xué)概念、公式、定理、性質(zhì)等構(gòu)成,而學(xué)生大量做題其本質(zhì)就是想靈活使用數(shù)學(xué)概念、公式等解決數(shù)學(xué)問題,假如數(shù)學(xué)教學(xué)只是一味地讓學(xué)生做題而不洞察問題本質(zhì),這樣只會浪費(fèi)大量寶貴時(shí)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(shí)由反比例函數(shù)圖像上的點(diǎn)向坐標(biāo)軸作矩形或直角三角形的面積始終不變.由此可見,只有準(zhǔn)確地分析數(shù)學(xué)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(xué)要堅(jiān)持?jǐn)?shù)學(xué)思想的培養(yǎng)
日本著名數(shù)學(xué)家米山國藏說:“作為知識的數(shù)學(xué)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(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思想……這些隨時(shí)隨地地發(fā)生作用,使人終身受益.”作為授課教師不應(yīng)該單純地教學(xué)生知識,而應(yīng)當(dāng)以數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)問題為載體,向他們傳授數(shù)學(xué)思想.數(shù)學(xué)思想是隱含在數(shù)學(xué)知識的形成、發(fā)展及應(yīng)用的過程中的,因此,教師若想提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),就要在數(shù)學(xué)教學(xué)中準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)思想方法,重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)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(xué)思想的高度考慮學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展,值得稱贊.
3.努力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與能力并重
《課標(biāo)(2011年版)》對學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提出了“四基”要求,而“四基”與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系被張奠宙先生描述為:“數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué),學(xué)生通過無處不在的基本數(shù)學(xué)活動(dòng)獲得的經(jīng)驗(yàn),與數(shù)學(xué)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(xué)學(xué)習(xí)過程中.”同時(shí),數(shù)學(xué)是一門思維性較強(qiáng)的學(xué)科,數(shù)學(xué)教學(xué)就要通過“增強(qiáng)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(xué)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(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題化難為易、化繁為簡,從而順利解決問題.
4.積極踐行“學(xué)為中心”理念
在有效的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生才是教學(xué)的中心、學(xué)習(xí)的主體,教師只是學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者,即“學(xué)為中心”理念.徐州市一直致力于“學(xué)講”課堂模式,即通過教師指導(dǎo)下的全程自主學(xué)習(xí),落實(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,以自主學(xué)、合作學(xué)、質(zhì)疑學(xué)、“講出來”、“教別人”的學(xué)習(xí)方式,邊學(xué)邊講,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)、自主學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生課堂教學(xué)的參與度、問題探討的深度,著力培訓(xùn)學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生探索問題、解決問題的能力,從而形成個(gè)人能力,提高教學(xué)的有效性.“學(xué)講”模式正是踐行了“學(xué)為中心”的教學(xué)理念,作為一線教師要銳意革新,甘當(dāng)課堂改革的踐行者,努力推進(jìn)“學(xué)講”課堂高效實(shí)施,爭取早日實(shí)現(xiàn)地區(qū)教育的現(xiàn)代化.
1.邢成云.類比引領(lǐng)問題驅(qū)動(dòng)方法促成[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2014(1).
2.許彬.挖掘教材資源凸顯試題導(dǎo)向[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2014(6).
3.馬敏,孫朝仁.中考試題的命題思想、特點(diǎn)及教學(xué)啟示[J].中國數(shù)學(xué)教育(初中版),2012(7-8).
4.中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.