浙江省紹興市柯橋區(qū)平水鎮(zhèn)中學
沈岳夫 (郵編:312050)
縱觀2017年各地的中考試卷,筆者發(fā)現架構在二次函數下的函數幾何型的存在性問題考查比較頻繁,尤其如等腰三角形的存在性問題,相似三角形的存在性問題,平行四邊形的存在性問題等比比皆是.這類問題在考查時往往把存在性問題置身于函數圖象這一背景下,考查的知識點相對多而分散,綜合性強,對學生數形結合、分類討論、方程與函數等數學思想方法的運用能力要求較高,從而導致這類題型得分率并不高,且漏解現象也很嚴重.為此,筆者特遴選一道中考試題,對其解法進行探究,愿與大家共同分享.
圖1
(1)求點B的坐標和拋物線的解析式;
(2)M(m,0)為x軸上一動點,過點M且垂直于x軸的直線與直線AB及拋物線分別交于點P、N.
①點M在線段OA上運動,若以B、P、N為頂點的三角形與△APM相似,求點M的坐標;
②點M在x軸上自由運動,若三個點M、P、N中恰有一點是其它兩點所連線段的中點(三點重合除外),則稱M、P、N三點為“共諧點”.請直接寫出使得M、P、N三點成為“共諧點”的m的值.
當M在點A的左側時,分三種情形畫出滿足題意的圖形:
圖2
圖3
圖4
若M為線段PN的中點(如圖3),由PM=MN,同理,可解得m=-1或m=3(舍去);
評注這是一道以運動為表象,融幾何與坐標為一體的壓軸題,綜合性強,難度較大.運動類問題大都是以動點、動線或者幾何圖形整體運動為載體的,在分析問題時,需要弄清楚運動的相關要素,如運動的對象、方向、速度等,并將這些要素以某種形式呈現出來,使動態(tài)的問題轉化為靜態(tài)的幾何圖形問題.就本題第(2)小題第②問,從形的角度,點M既可以在點A的左側,也可以在點A的右側進行分類,并想方設法畫出符合題意的圖形,但通過數的計算,點M在點A右側的情形不存在的,本題正是數形結合思想中“以數解形”的典例;從數的角度,通過設元,利用函數圖象上的點的坐標特點,抓住“鉛垂線段=y上-y下”建立方程;從動態(tài)的角度,我們要用變化的眼光去觀察和研究圖形,在理解“共諧點”的前提下,以靜制動,最終捕捉、定格出符合條件的圖形,再結合圖形探求,然后各個擊破求得M點的橫坐標.
數學思維的發(fā)展僅僅依賴一道例題的講解是遠遠不夠的,還需要重視變通思維能力的培養(yǎng),即恰當變更問題情境或改變思維角度,培養(yǎng)學生的應變能力,引導學生從不同途徑尋求解決問題的方法.因此,課堂教學要常新善變,采用一題多變,通過對原題 “生長”、挖掘改造、拓展延伸,能有效提高教學效率,幫助學生實現知識的整合、方法的遷移,進一步感悟、理解問題的本質,數學思想方法,提升分析、思考、研究問題的思維能力.
問題1若連接BM,BN,當滿足S△BPM∶S△BPN=1∶4,求m的值.
問題2若連接BN,當△BPN為直角三角形時,求m的值.
問題3若連接BN,當以O、B、N、P為頂點的四邊形是平行四邊形時,求m的值.
問題4若連接BN,當∠PBN=45°時,求m的值.
問題5若以PN為直徑作⊙R,當⊙R與y軸相切時,求m的值.
鞏固題如圖5,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與直線y=x+1相交于A(-1,0),B(4,m)兩點,且拋物線經過點C(5,0).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點P是拋物線上的一個動點(不與點A、點B重合),過點P作直線PD⊥x軸于點D,交直線AB于點E.
①當PE=2ED時,求P點坐標;
②是否存在點P使△BEC為等腰三角形?若存在,請直接寫出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
圖5
評注該題組是在原題的框架下,不斷“生長”出新問題,如拋物線與面積、特殊三角形、特殊四邊形、特殊角、圓的相切等.在解決問題的過程中,教師逐漸增加條件、變化圖形,讓學生主動尋求解決問題的方法并產生新的問題,使問題和思維層次逐漸深入.最后,將問題像“鏈條”一樣串聯起來,多題歸一,環(huán)環(huán)緊扣,層層遞進,深化思維,激發(fā)學生思維發(fā)展的內驅力.教學中隨著對圖形的不斷“聯想”,學生能夠懂其原理,知其方法,通其變化.最后再設置一道鞏固題,讓學生在解題和思維的碰撞中提升思維能力,活化所學知識,讓學生在探究中既掌握所學知識和技能,又感悟知識的本質,積累思維和實踐的經驗,形成和發(fā)展核心素養(yǎng),助力培養(yǎng)學生的高階思維,讓不同思維層次的學生更上一個思維臺階.
中考復習時間緊、任務重,我們既要系統(tǒng)地復習主干知識和核心知識,又要關注中考的熱點和試題特征,準確把握復習方向;既要注重學生解題的數量和質量,又要注重揭示解題的思維過程,發(fā)現學生思維上的漏洞,及時加以彌補;既要關注習題的選擇,又要防止單純地就題論題,注重解題后的反思,以積累解題經驗、形成能力為落腳點;既要重視知識的綜合、聯系,又要關注數學思想方法、策略、學科能力的訓練和培養(yǎng),把復習工作真正落到實處.
縱觀各地的中考試卷,以二次函數圖象為載體來探究滿足某種條件的特殊圖形(如等腰三角形,平行四邊形等)是否存在,是近年來中考的熱點.解答時要挖掘特殊圖形的性質,通過圖形的直觀性構建關鍵“點”及“線”之間的位置與數量關系,從而達到以形助數的目的.如本文在探求第(2)小題第②問時,應先根據動線MN,分類畫出符合要求的圖形(最好是分離后的簡化圖形,如圖2~4),這樣既有助于理清題目條件尤其是隱含條件,又有助于構造數與形的之間“等量”關系.可見,有效構圖,能使條件整合,能給予解題導向,能為不同水平的學生各盡所能提供展示的平臺.
著名的數學家希爾伯特說過:“一個問題的解決意味著一系列新的問題的誕生.當我們解題成功時,不要忘記提出新的問題,因為還有許多寶藏尚未開發(fā)出來.”由此可見,無論是平時的復習課教學,還是中考復習階段的教學,不能就題論題,要善于挖掘,讓問題走得更遠.如本文所說的“題組生長”式教學是一種比較有效的方法,設計的問題是各個引例(例題)、習題之間具有一定的內在聯系(或條件(圖形)相似、或結論一致,或方法相同),能加深學生對諸多知識和方法的理解,給學生營造一個“再發(fā)現”“再創(chuàng)造”的探究氛圍,變式教學給學生一種新鮮、生動的感覺,能喚起學生的好奇心和求知欲,能產生主動參與學習的動力,保持對學習活動的興趣和熱情.
復習教學中,教師在講授動點、動線存在性問題時應努力揭示問題的本質,揭示問題中蘊含的數學思想.因為數學思想是數學教學的核心和精髓,只有讓學生體會和感悟數學思想,才能提高學生的數學素養(yǎng).教師要不斷引導學生對解題過程進行反思、聯想、總結,教會學生提煉解決動態(tài)性存在問題的策略和方法,掌握基本解題技能.在解決問題過程中,尤其要注重對數學思想方法(方程與函數思想、數形結合思想、分類思想、化歸思想、類比思想等)的滲透.在平時的教學中,要將數學方法用于解題,通過不斷的講解、提煉、歸納和總結,發(fā)展學生的數學思維能力.
總而言之,解題是數學教學中一個基本形式,一般學生都比較重視,但學生對題目往往不加選擇,拿來就做,而不善于探索解題思路,不善于總結解題規(guī)律.為此,作為一線教師一定要精心備課,在選擇例題或習題時,要發(fā)現試題間的內在聯系,精心選擇,合理安排.做到“在知識生長點處引入,在知識結合點處展開;在知識關鍵點處引伸,在能力提高點處設疑;在有價值處思考討論,在困難處點撥與分析” .因此,復習過程中要突出方法的提煉與歸納,秉持“題不在難,有思想方法就靈;量不在多,典題變式就行”,做到“解一題、得一法、通一片” .
1 沈岳夫.對一道期末考試題的研究與拓展[J].中學數學(初中版),2017(3):68-71
2 沈岳夫.細研解題思路 提煉解題模型[J].數學數學,2017(1):22-24
3 沈岳夫.對一道“新定義”型探究題的解法探析與拓展[J].中學數學(初中版),2016(2):74-75
4 沈岳夫.抓住特殊角度 探求一題多解[J].數學數學,2017(2):23-26