☉江蘇省海安縣李堡鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)居紅蘭
解后反思明結(jié)構(gòu),變式改編重反饋
——2016年中考天津卷第25題思路突破與教學(xué)思考
☉江蘇省海安縣李堡鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)居紅蘭
近一段時(shí)間,《中學(xué)數(shù)學(xué)》(下)關(guān)于中考?jí)狠S題的研究文章中,有好幾篇涉及拋物線準(zhǔn)線、焦點(diǎn)的性質(zhì),雖然考題沒有明確提出相關(guān)概念,但是如果熟悉拋物線準(zhǔn)線、焦點(diǎn)性質(zhì),則往往能夠快速貫通思路,洞察問題結(jié)構(gòu).筆者在研習(xí)各地中考試卷題后,發(fā)現(xiàn)2016年天津中考數(shù)學(xué)試題最后一道壓軸題也蘊(yùn)含了準(zhǔn)線、焦點(diǎn)性質(zhì).本文先梳理該題的解題思路,并給出教學(xué)思考和變式改編,供研討.
考題(2016年中考天津,第25題)已知拋物線C:y= x2-2x+1的頂點(diǎn)為P,與y軸的交點(diǎn)為Q,點(diǎn)
(1)求點(diǎn)P、Q的坐標(biāo).
(2)將拋物線C向上平移得拋物線C′,點(diǎn)Q平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為Q′,且FQ′=OQ′.
①求拋物線C′的解析式;
②由于點(diǎn)A在拋物線C′上,可設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為若點(diǎn)P關(guān)于直線Q′F的對(duì)稱點(diǎn)為K,射線FK與拋物線C′相交于點(diǎn)A,求點(diǎn)A的坐標(biāo).
思路突破:
(1)根據(jù)拋物線與y軸交點(diǎn)坐標(biāo)的特點(diǎn),可以直接寫出點(diǎn)Q(0,1),本質(zhì)上就是令x=0,求出拋物線與y軸的交點(diǎn).再把拋物線解析式化為頂點(diǎn)式,y=x2-2x+1=(x-1)2,即頂點(diǎn)P(1,0).
(2)①設(shè)平移后的拋物線C′的解析式為y=x2-2x+m,可得Q′(0,m),其中m>1,即OQ′=m,結(jié)合過F作 FH⊥OQ′,垂足為H,如圖1.
圖1
圖2
易得AN=yA-yN,其中yA>n,連接FP.結(jié)合P(1,0),所以FP⊥x軸,所以FP∥AN,則∠ANF=∠PFN.連接PK,則直線Q′F是線段PK的垂直平分線.則∠PFN=∠AFN,所以∠ANF=∠AFN,則AF=AN.
上面著重解析了考題的思路,以下再就該題一些易
錯(cuò)點(diǎn)及問題的深層結(jié)構(gòu)進(jìn)行解后反思.
1.構(gòu)圖不準(zhǔn)導(dǎo)致思路受阻
無圖問題構(gòu)圖不準(zhǔn),需要不斷調(diào)整草圖構(gòu)造,使得精準(zhǔn)圖形啟發(fā)思路,比如筆者開展解題教學(xué)時(shí),就有學(xué)生構(gòu)造出如下一些嚴(yán)重不準(zhǔn)的草圖(如圖3和圖4),導(dǎo)致思路受阻不能進(jìn)展.
圖3
圖4
在圖3中,由于Q′F與Q′O嚴(yán)重不等,影響思路;圖4中,點(diǎn)N的位置與落在x軸上的點(diǎn)N位置相去甚遠(yuǎn),影響了求解方向的獲得,使得不少學(xué)生解題念頭缺少,方向不明,從而不能順利解題.
2.洞察考題的深層結(jié)構(gòu):拋物線準(zhǔn)線、焦點(diǎn)蘊(yùn)藏“題”中
有高中拋物線準(zhǔn)線、焦點(diǎn)知識(shí)儲(chǔ)備(拋物線上的點(diǎn)到準(zhǔn)線和焦點(diǎn)距離相等)的人應(yīng)該知道,該題中第2條拋物線C′的準(zhǔn)線、焦點(diǎn)都出現(xiàn)了,即點(diǎn)F為該拋物線的焦點(diǎn),x軸恰為該拋物線的準(zhǔn)線.因?yàn)榭碱}通過一系列的包裝,使得準(zhǔn)線與焦點(diǎn)躲藏得很深、很隱蔽.從拋物線準(zhǔn)線、焦點(diǎn)的高度再“居高臨下”看第(2)問的兩個(gè)小問,就能發(fā)現(xiàn)它們都是基于高觀點(diǎn)包裝起來的考題.我們可把圖2簡化為圖5,這樣更容易看清這條拋物線的準(zhǔn)線與焦點(diǎn)的性質(zhì),點(diǎn)A只要在拋物線上,一定有AF=AN.這也就看清了我們在上面花費(fèi)很多精力探究出N點(diǎn)落在x軸上的原因.也說明數(shù)學(xué)上很多偶然或巧合,背后往往有其必然.
圖5
1.無圖考題細(xì)思考,精心構(gòu)圖獲方向
研究各地中考試題總會(huì)有這樣的體會(huì),如果考題涉及函數(shù)圖像或是以函數(shù)圖像為載體的綜合題,又涉及幾何性質(zhì)中,無圖考題不是很多,但很多時(shí)候這類考題一旦“上場”,威力、殺傷力極大.主要原因就是學(xué)生的構(gòu)圖能力,根據(jù)題意明辨題目中的條件與結(jié)論的能力還有待提升.這里不妨提及民國時(shí)期傅仲孫先生自編的“平面幾何教本”,內(nèi)中占比70%以上的無圖幾何題,不僅重視歐氏幾何公理體系、演繹證明的教學(xué),對(duì)根據(jù)幾何語言學(xué)生能畫出的圖形,都要求畫圖、作圖后再求解.而對(duì)比當(dāng)下的各種版本的幾何教材,那種對(duì)學(xué)生的“關(guān)愛”之心,演變成了圖形都幫助學(xué)生畫好了,只要在圖形上分析、演算或證明即可,說得極端一點(diǎn),長此以往,孩子們的幾何素養(yǎng)卻會(huì)因?yàn)椤拔覑勰?,所以幫助你畫好圖”而走下坡路.
2.解后反思高觀點(diǎn),洞察結(jié)構(gòu)善積累
羅增儒教授反復(fù)指出,解題教學(xué)如果缺少解后反思環(huán)節(jié),則是“入寶山而空返”.反思階段除了對(duì)問題開展必要的一題多解、殊途同歸的探究,還需要站到高觀點(diǎn)思考多種解法的合理性、一致性、和諧性,特別是站在階段“制高點(diǎn)”全局性地分析問題的深層結(jié)構(gòu).如天津考題的結(jié)構(gòu)是拋物線的準(zhǔn)線與焦點(diǎn)的問題,如果一眼洞察問題結(jié)構(gòu),則接下來的很多分析都是水道渠成、自然而然的.根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),一些優(yōu)秀學(xué)生解題能力之所以快而準(zhǔn),根本原因還是在于他們積累的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)、基本圖形及其性質(zhì)比其他同學(xué)要多得多.
3.教學(xué)預(yù)設(shè)重互動(dòng),追問生成靠對(duì)話
選用這類較難考題開展解題時(shí),追求所謂的“一題一課”是很有意義的.《中學(xué)數(shù)學(xué)》(初中版)最近兩年有大量的“一題一課”課例,讀來深受教益.這些課例匠心獨(dú)運(yùn)的設(shè)計(jì),使得這些課例文章可以成為我們備課的素材,有些甚至都可直接做成PPT加以選用.特別是,這些課例有一個(gè)重要特點(diǎn):在預(yù)設(shè)師生活動(dòng)時(shí),十分重視預(yù)設(shè)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的互動(dòng)式問題,使得學(xué)生在對(duì)話中“生成”很多新的觀點(diǎn)或思想.
作為本文的結(jié)束,本著命題研究的興趣,對(duì)天津考題給出一道變式改編題,供分享,也可作為講評(píng)天津考題之后的效果檢測.
變式改編:在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線y= -x2+2x-1的頂點(diǎn)為P,與y軸的交點(diǎn)為Q,定點(diǎn)
(1)連接FQ,求tan∠FQO的值.
(2)將拋物線y=-x2+2x-1向下平移得到一條新拋物線,設(shè)點(diǎn)Q平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為Q′,且點(diǎn)Q′到定點(diǎn)F的距離等于點(diǎn)Q′到x軸的距離.
①求Q′的坐標(biāo);
②若點(diǎn)P關(guān)于直線Q′F的對(duì)稱點(diǎn)為M,射線FM與新拋物線相交于點(diǎn)A,求點(diǎn)AF的長.
1.鄭毓信.多元表征與概念教學(xué)[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2011(10).
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