☉南京航空航天大學(xué)附屬初級(jí)中學(xué) 湯曉靜
近期,在一次中考模擬測(cè)試中,筆者對(duì)一道模擬試題進(jìn)行改編,考后受到同行和學(xué)生的一致好評(píng),下面對(duì)整個(gè)過(guò)程(改編、分析、思考、再編)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,不當(dāng)之處,敬請(qǐng)指正.
(改編題)如圖1,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=6,BC=8,點(diǎn)E是對(duì)角線BD的中點(diǎn),點(diǎn)F是邊CD上的動(dòng)點(diǎn),連接EF,作EG⊥EF交邊BC于點(diǎn)G.
(1)若點(diǎn)F是邊CD的中點(diǎn),求EG的長(zhǎng).
(2)當(dāng)點(diǎn)F在邊CD上運(yùn)動(dòng)時(shí),∠EFG的大小是否發(fā)生變化?如果變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;如果不變,請(qǐng)求出tan∠EFG的值.
圖1
圖2
上述試題是一道改編題,原題以坐標(biāo)系為載體,坐標(biāo)原點(diǎn)O與點(diǎn)B重合,邊BC、BA所在的直線分別為x軸和y軸,此時(shí)AB和BC的長(zhǎng)度以坐標(biāo)的形式給出;原題中對(duì)于“點(diǎn)F是邊CD上的動(dòng)點(diǎn)”是這樣描述的:點(diǎn)F從點(diǎn)C出發(fā),以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度在線段CD上移動(dòng),設(shè)移動(dòng)時(shí)間為t,這樣原題中的第(3)問(wèn)就是“求此時(shí)t的值”;原題中第(3)問(wèn)較難,需要分類討論,其中是這樣給出條件的:當(dāng)EH將△EGF分成的兩部分的面積之比為1∶2時(shí),求相應(yīng)的t值.筆者認(rèn)為改編后的試題題干敘述更加簡(jiǎn)潔、設(shè)問(wèn)更加清晰;學(xué)生理解起來(lái)更加容易,做題過(guò)程中思路也更加開(kāi)闊,擺脫了平面直角坐標(biāo)系的限制,解法更加經(jīng)典、簡(jiǎn)潔,符合“好題”的命制理念和追求.
第(1)問(wèn):略(主要考查學(xué)生對(duì)中位線基本知識(shí)的掌握).
第(2)問(wèn):主要考查學(xué)生對(duì)“直角”問(wèn)題處理策略的靈活掌握情況,如圖3所示,容易得到△PGE∽△QEF,所以進(jìn)而tan∠EFG=.運(yùn)用此題的處理方法,可以輕松解決下面這個(gè)題目:
圖3
圖4
如圖4,在x軸的上方,直角∠BOA繞原點(diǎn)O按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn).若∠BOA的兩邊分別與函數(shù)y=-、y=的圖像交于B、A兩點(diǎn),則∠OAB大小的變化趨勢(shì)為( ).
A、逐漸變小 B、逐漸變大C、時(shí)大時(shí)小 D、保持不變此外,還可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)“四點(diǎn)共圓”的視角去理解,易得∠EFG=∠ECG,進(jìn)而解決問(wèn)題.
第(3)問(wèn):在原題的求解過(guò)程中由于平面直角坐標(biāo)系的存在,大體思路如下:首先容易得到點(diǎn)F和點(diǎn)G的坐標(biāo);然后將面積關(guān)系轉(zhuǎn)化為線段的比值關(guān)系,進(jìn)而求得點(diǎn)H的坐標(biāo);最后利用待定系數(shù)法求得線段EC所在直線的方程,再將點(diǎn)H的坐標(biāo)代入,進(jìn)而解決問(wèn)題.
這里我們可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)幾何的角度去解決問(wèn)題,通過(guò)構(gòu)造相似將改編題中的轉(zhuǎn)化為(如圖5).
圖5
設(shè)CF=t,則QF=3-t,根據(jù)第(2)問(wèn)的分析可以得到,進(jìn)而CG=PQ=EQ+EP=4+,所以KG=
通過(guò)上面的介紹可以看出,改編后的考題更加重視對(duì)初中階段基本知識(shí)和基本圖形的考查,涉及到的基本圖形主要有三角形中位線的基本圖形,相似中的“一線三等角”和“X型圖”等,當(dāng)然每一個(gè)基本圖形都對(duì)應(yīng)著初中階段的一個(gè)核心知識(shí),應(yīng)該引起一線教師的足夠重視.
一線教師在教學(xué)中應(yīng)該利用典型題目,加大對(duì)基本思想的滲透.以改編題的第(2)問(wèn)為例,此處應(yīng)該滲透函數(shù)的思想,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)通過(guò)正切值的不變性是如何說(shuō)明角度不變的.在第(3)問(wèn)的求解過(guò)程中用到了一系列的轉(zhuǎn)化,首先通過(guò)添加輔助線將轉(zhuǎn)化為,然后根據(jù)比例關(guān)系將求GK的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)化為求CG的長(zhǎng)度,最后將CG的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)化為PQ(PQ=EQ+EP)的長(zhǎng)度,將問(wèn)題一步一步解決,教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)體會(huì)如何將未知化為已知.
再編1:對(duì)于此題還可以從下面的角度進(jìn)行考查:當(dāng)點(diǎn)F在邊CD上運(yùn)動(dòng)時(shí),四邊形EFCG面積的大小是否發(fā)生變化?如果變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;如果不變,請(qǐng)求出該值.
再編2:可以改變∠GEF的呈現(xiàn)形式,引入“旋轉(zhuǎn)”:∠GEF繞直角頂點(diǎn)E旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與邊CD、BC分別交于點(diǎn)F和點(diǎn)G,其余條件不變.
再編3:可以改變四邊形ABCD的形狀,比如改為正方形或任意的長(zhǎng)方形.
再編4:可以改變點(diǎn)E的位置:點(diǎn)E為對(duì)角線BD上的任意一點(diǎn)(不與端點(diǎn)重合).
再編5:可以改變點(diǎn)F和點(diǎn)G的位置:在“旋轉(zhuǎn)”的背景下,可以讓點(diǎn)F和點(diǎn)G在邊CD和邊BC所在的直線上.
下面給出一例:
如圖6,在矩形ABCD中,∠ACB=30°,將一塊直角三角形的頂點(diǎn)P放在兩對(duì)角線AC、BD的交點(diǎn)處,以點(diǎn)P為旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)三角板,并保證三角板的兩直角邊分別與邊AB、BC所在的直線相交,交點(diǎn)分別為E和F.
(2)如圖7,現(xiàn)將三角板繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度α(0°<α<60°),求的值;
(3)如圖8,在(2)的基礎(chǔ)上繼續(xù)旋轉(zhuǎn),60°<α<90°,再在AC上移動(dòng)點(diǎn)P,使的值是否變化?證明你的結(jié)論.
圖6
圖7
圖8