☉江 南 大 學(xué) 附 屬 實(shí) 驗(yàn) 中 學(xué) 龐彥福
☉江蘇省無錫市東絳實(shí)驗(yàn)學(xué)校(中學(xué)部) 陳秋曉
☉山 東 省 肥 城 市 龍 山 中 學(xué) 李洪濤
數(shù)學(xué)教育教學(xué)的目的是使學(xué)生掌握必要的數(shù)學(xué)知識(shí),體悟數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的基本思想方法,提升數(shù)學(xué)能力,增長(zhǎng)數(shù)學(xué)智慧.中考是檢測(cè)學(xué)生幾年來在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中獲得的知識(shí)、能力與智慧,以及學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的理解力、運(yùn)用力及學(xué)習(xí)力的有效手段.2018年南京數(shù)學(xué)中考試題遵循《關(guān)于全面深化課程改革,落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》的基本要求,體現(xiàn)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)的基本理念,充分考查了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,注重對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法、創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的考查.將數(shù)學(xué)能力的考查落實(shí)在學(xué)生層面上體現(xiàn)了“算”與“證”的本質(zhì).當(dāng)然試卷上的“算”并不是死算,而需要有“運(yùn)”的過程、“計(jì)”的方法;“證”是推理,是尋道,是發(fā)現(xiàn).全卷采取多題把關(guān)、多題壓軸,而且把關(guān)的大題切入點(diǎn)適宜,信度、效度、梯度合理,制高點(diǎn)具有挑戰(zhàn)性,設(shè)問角度新,思辨空間靈動(dòng)且豐富,能激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲,學(xué)生的解答過程能夠體現(xiàn)出不同層次的數(shù)學(xué)品質(zhì)、素養(yǎng)和習(xí)慣,具有很好的效度和區(qū)分度.同時(shí)試題在堅(jiān)守近幾年的命題風(fēng)格基礎(chǔ)上,進(jìn)行了適度的發(fā)展與創(chuàng)新,對(duì)知識(shí)和能力實(shí)現(xiàn)了寬視野、多角度、多層次考查,既考查了初中畢業(yè)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的整體理解力,也考查了學(xué)生對(duì)所掌握基本知識(shí)的運(yùn)用力、思維力,同時(shí)又兼顧了高中階段選拔需要的可持續(xù)發(fā)展力.在“數(shù)與代數(shù)”“空間與圖形”“統(tǒng)計(jì)與概率”等板塊設(shè)置合理,而且能夠?qū)ⅰ熬C合與實(shí)踐”內(nèi)容有機(jī)融入其中,把“四基”作為命題的重點(diǎn),從知識(shí)技能、數(shù)學(xué)思考、問題解決、情感態(tài)度四個(gè)維度進(jìn)行考查.不像有的試題命制風(fēng)格是前半部分“送分”后半部分“送命”!整份試卷立意求新,層次分明,亮點(diǎn)紛呈,考查知識(shí)覆蓋面廣,是一份質(zhì)量較高的考查數(shù)學(xué)能力的試卷.
表1 試卷考查的知識(shí)點(diǎn)分布
初中階段數(shù)學(xué)中的核心知識(shí)點(diǎn)是形成數(shù)學(xué)能力的重要載體和抓手.對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的考核與評(píng)價(jià)首先體現(xiàn)在基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想方法和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)四個(gè)方面,注重知識(shí)的直接應(yīng)用.試卷中基礎(chǔ)題占的比重較大,約為總量的70%.即使是后面的大題對(duì)大部分學(xué)生來說還是比較容易上手的.
例1 (第26題)如圖1,在正方形ABCD中,E是AB上一點(diǎn),連接DE.過點(diǎn)A作AF⊥DE,垂足為F.⊙O經(jīng)過點(diǎn)C、D、F,與AD相交于點(diǎn)G.
(1)求證:△AFG∽△DFC;
(2)若正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,AE=1,求⊙O的半徑.
圖1
賞析:觀察圖形,對(duì)于第(1)問,學(xué)生容易上手,先根據(jù)“圓內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ)”得∠FGD+∠FCD=180°,又由∠FGD+∠AGF=180°,得出∠FCD=∠AGF.再利用“同角的余角相等”得到∠FDC=∠FAG.根據(jù)“兩角對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形相似”證得△AFG∽△DFC顯得自然合理.盡管是次壓軸題,該問絕大多數(shù)學(xué)生能夠拿到分?jǐn)?shù).第(2)問要求⊙O的半徑,如何獲得解題思路呢?其實(shí)方法較多,現(xiàn)舉出兩種解題思路.
圖2
思路二:連接GC,先規(guī)避繁瑣的運(yùn)算過程.由“90°的圓周角所對(duì)的弦是直徑”,可知CG為⊙O的直徑,要求半徑,只要求出直徑CG即可.在Rt△GDC中,已有CD為4,若能出現(xiàn)AG=AE=1,則問題解決.利用(1)△AFG∽△DFC,可得.又易證△AEF∽△DAF(當(dāng)然也可證明△EDA∽△ADF),則,這樣就由AD=DC,得出AG=AE,從而問題得到解決.
解決第(2)問的思路二減少了復(fù)雜的運(yùn)算,但對(duì)學(xué)生的邏輯推理能力有了更高的要求,這樣證明線段相等的思路也是常見的.該題綜合考察圓、相似三角形的有關(guān)知識(shí).從題目呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)看,第(1)問是解決第(2)的基礎(chǔ)、“梯子”.有了這樣的“梯子”或鋪墊就容易拾級(jí)而上.
主干知識(shí)是中考命題者青睞的對(duì)象,在數(shù)學(xué)的核心知識(shí)的交匯處命題,有利于考查學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)及探究能力,有助于從知識(shí)考查走向能力立意.
例2 (第20題)如圖3,在四邊形ABCD中,BC=CD,∠C=2∠BAD.O是四邊形ABCD內(nèi)一點(diǎn),且OA=OB=OD.求證:
(1)∠BOD=∠C;
(2)四邊形OBCD是菱形.
賞析:識(shí)別角的關(guān)系、識(shí)別特殊平行四邊形(菱形),是初中數(shù)學(xué)的核心知識(shí)點(diǎn),是重要內(nèi)容.第(1)問,證明兩個(gè)角相等,結(jié)合已知條件中的“∠C=2∠BAD”,可轉(zhuǎn)化至證∠BOD=2∠BAD即可.
如何證明呢?方法是不唯一的.
思路一:題中“OA=OB=OD”屬于“定點(diǎn)定長(zhǎng)型”,易想到構(gòu)造圓.點(diǎn)A、B、D是在以點(diǎn)O為圓心、OA為半徑的“隱圓”上,如圖4.根據(jù)“圓周角的度數(shù)等于它所對(duì)弧上的圓心角度數(shù)的一半”即可得到∠BOD=2∠BAD.
思路二:若“心中無圓”,依然容易想到:作AO的延長(zhǎng)線OE,如圖5.由“三角形的外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和”,不難得到∠BOE=2∠BAO,∠DOE=2∠DAO,從而證明出∠BOD=2∠BAD,于是問題得到解決.
圖3
圖4
圖5
圖6
第(2)問證明四邊形OBCD是菱形.根據(jù)菱形的判定定理:四邊相等的四邊形是菱形,對(duì)角線互相垂直的平行四邊形是菱形.因此,證法1:連接OC,如圖6,先證△BOC≌△DOC,得到∠BOC=∠DOC、∠BCO=∠DCO.再根據(jù)(1)∠BOD=∠BCD,可得∠BOC=∠DOC=∠BCO=∠DCO.從而得到OB=BC=CD=DO,實(shí)現(xiàn)由“四邊形”到“菱形”的證明.證法2:若連接OC、BD,由“OB=OD、CB=CD”得OC是BD的垂直平分線,根據(jù)“對(duì)角線互相垂直的平行四邊形是菱形”,從而可以證明.這一過程中,容易忽略是沒有先證明出“四邊形OBCD是平行四邊形”,這是推理過程中不完備的地方.其實(shí),菱形的定義也是識(shí)別菱形的方法,“有一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形”,因此,還可運(yùn)用證法3:先證四邊形OBCD是平行四邊形,再找出一組鄰邊相等.
題目解答方法越多,學(xué)生答題時(shí)選擇的余地就較大,從而就越能考查出學(xué)生思維能力、理解能力、思辨能力以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的能力.
選拔性考試離不開一定量的難題來實(shí)現(xiàn)區(qū)分,考試中的所謂難題,目的是將不同層次的學(xué)生區(qū)分開來.這樣的題目在命制和設(shè)置的過程中,或是綜合性較強(qiáng),或是運(yùn)用的知識(shí)點(diǎn)較多,或是需要深度的思考與理解.
例3 (第16題)如圖7,在矩形ABCD中,AB=5,BC=4,以CD為直徑作⊙O.將矩形ABCD繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),使所得矩形A′B′C′D′的邊A′B′與⊙O相切,切點(diǎn)為E,邊CD′與⊙O相交于點(diǎn)F,則CF的長(zhǎng)為______.
圖7
圖8
賞析:求圓中的一條弦長(zhǎng),從題目到圖形,構(gòu)圖自然、妥帖,為學(xué)生所熟悉,考查學(xué)生對(duì)基本圖形的識(shí)別和邏輯推理能力.多數(shù)學(xué)生可能會(huì)想到平時(shí)學(xué)習(xí)中常用的解題策略,譬如構(gòu)造“垂徑三角形”.如何構(gòu)造呢?由條件“相切”自然而然聯(lián)想到“垂直”,是一種常用的切入方法.連接OE并反向延長(zhǎng)交CD′于G,如圖8,便可構(gòu)造出所需要的目標(biāo)三角形Rt△OGC.由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)可知,CB′=CB=4=EG,由半徑OE=OC=CD=,進(jìn)而求得OG=,再根據(jù)勾股定理得出GC=2,然后根據(jù)垂徑定理求得CF=2CG=4,即為答案.
此題以幾何圖形的運(yùn)動(dòng)——旋轉(zhuǎn)變換為載體,結(jié)合矩形、圓和直角三角形,利用幾何知識(shí)進(jìn)行推算.作為填空題的壓軸題,也是客觀題的壓軸題,在計(jì)算并不復(fù)雜的前提下,覆蓋知識(shí)廣泛,較好地考查了學(xué)生的綜合能力.圖形變換的方法,融入數(shù)學(xué)核心思想方法,突出考查學(xué)生的思維過程和數(shù)學(xué)素養(yǎng),這種理念與PISA測(cè)試的基本思想相吻合.
方程、函數(shù)是刻畫現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系的有效模型,學(xué)習(xí)方程、函數(shù),就要會(huì)探索簡(jiǎn)單實(shí)例中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,能結(jié)合圖像對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)際問題中的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析,用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)表示法(包括圖像)刻畫簡(jiǎn)單實(shí)際問題中變量之間的關(guān)系,結(jié)合對(duì)函數(shù)關(guān)系的分析,能對(duì)變量的變化情況進(jìn)行合理討論,從定性分析到定量刻畫.
例4 (第24題)已知二次函數(shù)y=2(x-1)(x-m-3)(m為常數(shù)).
(1)求證:不論m為何值,該函數(shù)的圖像與x軸總有公共點(diǎn);
(2)當(dāng)m取什么值時(shí),該函數(shù)的圖像與y軸的交點(diǎn)在x軸的上方?
這個(gè)試題立意新穎,構(gòu)思巧妙,極富創(chuàng)意,蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)內(nèi)涵和思想方法,考查了學(xué)生對(duì)信息的提取與處理能力、問題的探索與分析能力、模型的建立與選擇能力,考查學(xué)生對(duì)函數(shù)本質(zhì)的理解水平,同時(shí)能很好地考查出學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)基本功.
《標(biāo)準(zhǔn)》指出:數(shù)學(xué)課程內(nèi)容“不僅包括數(shù)學(xué)的結(jié)果,也包括數(shù)學(xué)結(jié)果的形成過程和蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法”.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程是學(xué)生在特定的數(shù)學(xué)目標(biāo)的指引下,進(jìn)行數(shù)學(xué)探究和發(fā)現(xiàn)活動(dòng)的過程.
例5 (第27題)結(jié)果如此巧合!
下面是小穎對(duì)一道題目的解答.
題目:如圖9,Rt△ABC的內(nèi)切圓與斜邊AB相切于點(diǎn)D,AD=3,BD=4,求△ABC的面積.
解:設(shè)△ABC的內(nèi)切圓分別與AC、BC相切于點(diǎn)E、F,CE的長(zhǎng)為x.
根據(jù)切線長(zhǎng)定理,得AE=AD=3,BF=BD=4,CF=CE=x.
根據(jù)勾股定理,得(x+3)2+(x+4)2=(3+4)2.
整理,得x2+7x=12.
圖9
小穎發(fā)現(xiàn)“12”恰好就是“3×4”,即△ABC的面積等于AD與BD的積.這僅僅是巧合嗎?
請(qǐng)你幫她完成下面的探索.
已知:△ABC的內(nèi)切圓與AB相切于點(diǎn)D,AD=m,BD=n.
可以一般化嗎?
(1)若∠C=90°,求證:△ABC的面積等于mn.
倒過來思考呢?
(2)若AC·BC=2mn,求證∠C=90°.
改變一下條件……
(3)若∠C=60°,用m、n表示△ABC的面積.
賞析:該題考法新穎,貼合學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的已有經(jīng)驗(yàn),考查學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)力,需要學(xué)生具有閱讀理解能力、遷移能力和創(chuàng)新能力,旨在引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)學(xué)生終生學(xué)習(xí)能力的發(fā)展.第(1)問,特殊問題一般化,不僅能使命題的結(jié)構(gòu)和規(guī)律更為清晰,同時(shí)又是下面問題的“藥引”,肯學(xué)習(xí)的學(xué)生是不難上手的.第(2)問,逆向思考,引導(dǎo)學(xué)生合理思辨,探究逆命題的正確性,會(huì)學(xué)習(xí)的學(xué)生是能夠嘗試的.第(3)問,是前兩問的升華,既要通過前兩問獲得猜想結(jié)果,又要找出問題的突破口和切入點(diǎn),善于學(xué)習(xí)的學(xué)生是可以乘勝追擊的.通過“問題一般化”“倒過來思考”“條件變式”來完成課題學(xué)習(xí).公平合理地考查學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)解題后的反思,不斷積累學(xué)習(xí)和解題的經(jīng)驗(yàn).“授人以魚,不如授人以漁”,學(xué)生在自主學(xué)習(xí)“方法示范”的基礎(chǔ)上,為解題打開思路.解題的過程就是問題轉(zhuǎn)化的過程.
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)重在理解,理解就必須打好基礎(chǔ).譬如運(yùn)算往往是許多學(xué)生考試中的“關(guān)”和“坎”.基礎(chǔ)的是基本的、重要的,教與學(xué)只有立足基礎(chǔ)、夯實(shí)基礎(chǔ),才能循序漸進(jìn),不斷進(jìn)步與提高.即使是課外拓展與延伸也往往是功在課內(nèi),問題在課外,題根在課內(nèi).教學(xué)中,要特別關(guān)注培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn).教學(xué)中不能忽略了代數(shù)的變形、推算,要夯實(shí)運(yùn)算“童子功”;厘清幾何的推證與邏輯關(guān)系,要強(qiáng)化推理“命根子”.
讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)之間、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間、數(shù)學(xué)與生活之間的聯(lián)系,運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式進(jìn)行思考,增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力.數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的精髓和靈魂,是學(xué)生形成良好認(rèn)知結(jié)構(gòu)的紐帶,是知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的橋梁,要在平時(shí)的教學(xué)中逐步滲透,而且讓學(xué)生多加體悟,要能夠應(yīng)用到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和問題解決中,在學(xué)習(xí)中反思,在反思中改進(jìn),在學(xué)習(xí)和應(yīng)用的過程中不斷積累進(jìn)一步學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn).
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不能單純依賴記憶與模仿,而需要感悟與思考.注重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力.重視概念、方法的形成過程,使學(xué)生在參與數(shù)學(xué)活動(dòng)的過程中理解、鞏固、應(yīng)用和拓展新知,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是一種個(gè)人能力,主要體現(xiàn)為“理解數(shù)學(xué)、運(yùn)用數(shù)學(xué)、創(chuàng)新數(shù)學(xué)”的數(shù)學(xué)能力.學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界(數(shù)學(xué)抽象、直觀想象)、會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界(邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算)、會(huì)用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界(數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析),教學(xué)中讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的建構(gòu)過程,突出對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解,讓學(xué)生學(xué)會(huì)探究,讓學(xué)生成為善于發(fā)現(xiàn)的智慧人.
通過不斷思考,讓學(xué)生在掌握所學(xué)知識(shí)技能的同時(shí),感悟知識(shí)的本質(zhì),積累思維和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn).關(guān)注學(xué)生的合理解題、快速解題.解題教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生是怎樣獲得解題思路的,關(guān)注學(xué)科本質(zhì),注重通性通法.通過解題把握數(shù)學(xué)本質(zhì),體會(huì)隱含在其中的數(shù)學(xué)思想方法,感悟數(shù)學(xué)的認(rèn)知結(jié)構(gòu).解題教學(xué)不能以題論題,要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí),要以知識(shí)為載體培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的能力與潛力,以提升學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng).