☉浙江省諸暨市濱江初級中學 嚴月華
近讀《中學數(shù)學(初中版)》,三位老師圍繞圖形翻折設計了中考微專題復習課(見參考文獻[1]~[3]),讀來很受啟發(fā),這種主題聚焦式的復習課圍繞一個“題干”多角度設問,是一種有效的復習課型.帶著這樣的思考研究各地中考試卷時,發(fā)現(xiàn)不少地區(qū)都將翻折問題作為綜合題進行考查.本文選擇兩道翻折變換綜合題構思一節(jié)專題復習課,供研討.
本課兩道例題改編自2018年中考卷翻折題,改編成題組呈現(xiàn).
例1如圖1,將等腰直角三角形ABC對折,折痕為CD.展平后,再將點B折疊至邊AC上(不與A、C重合),折痕為EF,點B在AC上的對應點為M.設CD與EM交于點P,CD與FM交于點O,連接PF.已知BC=4.
(1)求∠EMF的度數(shù).
(2)若點M為AC的中點,求△CMF的周長和面積.
(3)在(2)的條件下,求證:PF=PM.
(4)小明發(fā)現(xiàn):不需要(2)中的條件“點M為AC的中點”,也可證出△PFM的形狀是等腰直角三角形.請判斷小明的發(fā)現(xiàn)是否正確,并說明理由.
(5)隨著點M在AC邊上的不同位置,分析△PFM的周長的取值范圍.
(6)探究FC、PC、CM三條線段之間的數(shù)量關系.
教學預設:前兩問不難解決,主要是第(3)問,學生可以從兩個角度進行突破.第一個角度著眼于相似,先證△POM △FOC,得出比例式,結合對頂角∠POF=∠MOC,可得△POF △MOC,于是∠PFO=∠PCM=45°,于是△PFM為等腰直角三角形.第二個角度是,識別點P、M、C、F共圓,從而根據(jù)圓周角性質可得∠PFM=∠PCM=45°,∠PMF=∠PCF=45°,問題獲證.而這兩種證法都沒有用到條件“點M為AC的中點”,相應的第(4)問“小明發(fā)現(xiàn)”是正確的.
第(5)問需要考慮點M在邊AC的兩個端點“臨界”情況.當M與C重合時(注意:根據(jù)題干要求,它們是不可能重合的,這只是討論的“臨界”情況),F(xiàn)為BC的中點,CF=BC=2,PM=PF=,此時△PFM的周長為2+2;當M與A重合時,F(xiàn)與C重合,E與D重合,F(xiàn)M=AC=4,PM=PF=2,此時△PFM的周長為4+4.又B不與A、C重合,所以△PFM的周長的取值范圍是大于2+2且小于4+4.
第(6)問是一個經(jīng)典問題,可以有多種處理方法,比如基于“旋轉”的念頭,如圖2,作HP⊥CP交BC于點H,證出△PHF △PCM,于是證出△CPH為等腰直角三角形,從而CH=PC.又CH=CF+FH=CF+CM,則CF+CM=PC.
圖1
圖2
例2 有一張矩形紙片ABCD,AB=4,AD=9.
(1)如圖3,點E在這張矩形紙片的邊AD上,將紙片折疊,使AB落在CE所在直線上,折痕設為MN(點M、N分別在邊AD、BC上),利用直尺和圓規(guī)畫出折痕MN.
圖3
圖4
(2)如圖4,點F在這張矩形紙片的邊BC上,將紙片折疊,使FB落在射線FD上,折痕為GF,點A、B分別落在點A′、B′處.小睿發(fā)現(xiàn),△FDG是一個等腰三角形,你覺得他的發(fā)現(xiàn)有道理嗎?請說明理由.
()如圖 ,設該矩形紙片的邊 上有一點 ,且45ADKDK=3,沿折痕HI折疊紙片,使AB落在CK所在直線上,點A、B分別落在點A′、B′處,小杰認為連接B′D,則DB′恰為△CDK的高.他的判斷是否正確?請說明理由.
圖5
圖6
預設講評:(1)延長CE、BA形成一個銳角,如圖6,作該銳角的角平分線交矩形的一組對邊于M、N,則M、N為所求的折痕.
(2)根據(jù)“平行遇上平分”可得出∠DGF=∠DFG,從而確認△FDG是一個等腰三角形.
Rt△CDF中
講評之后,還可成果擴大,追問學生:是否可求出B′D的長?預設:BF=BC-CF=9-=. 由折疊得B′F=BF=.即B′D=DF-B′F=-=3.
(4)小杰的判斷不正確,理由如下.如圖7,連接ID.
在Rt△CDK中,KD=3,CD=4,求出CK=5.
由折疊得IB=IB′=4k.所以BC=BI+IC=4k+5k=9k=9.解得k=1.說明△CDK △IB′C,則IC=5,IB′=4,B′C=3.把目光轉向Rt△ICB′中,tan∠B′IC=
圖7
教師解題時不能滿足于思路貫通、答案獲取,也不只是簡單追求一題多解,而要更進一步,達到深刻理解考題的追求.何謂深刻理解考題?應該有如下表征:其一,不但有一題多解的探求,更有“殊途何以同歸”的結構揭示;其二,想清辨明考題的主要難點與關鍵步驟;其三,站在該題在全卷的“位置”來理解命題專家設置該題的意圖,以便在解題教學設計時改編題組,選擇增設鋪墊問題還是繼續(xù)成果擴大、拓展提升.順便指出,這里改編預設題組時,需要教師平時注重修煉自身的命題功夫.
當考題經(jīng)過課前的改編,以題組形式漸次呈現(xiàn)(所謂漸次呈現(xiàn),就是每次出示一個小問,師生解決之后,再出示下一個,而不是整體推出所有小問)在課堂上時,教學進程中教師需要注意對話和追問.每呈現(xiàn)一個小問后,先安排學生獨立思考,有多個學生都貫通思路之后,教師可安排他們在小組內(nèi)先交流講解,然后全班匯報展示,教師進行追問和評析,這時相機引導或追問其他學生對解題過程中某個關鍵步驟、重要信息是如何理解的,可以看出學生是否達到了真正的理解.
數(shù)學較難習題求解的障礙往往出現(xiàn)在起點不清、方向不明,這時教師根據(jù)課前對考題的深刻理解,出示一些鋪墊式問題,可以幫助學生攻克難點.而在關鍵步驟的講評過程中,也不宜輕輕滑過,忌用“顯然”“易得”這類“一帶而過”的教學用語,根據(jù)教學經(jīng)驗,學生往往沒聽懂、還不理解的原因多是教師在講評過程中(或一些網(wǎng)傳解答)出現(xiàn)的一些“顯然”“易得”之處.為了把關鍵步驟如何得到,怎樣自然而然地捕獲解題念頭講清楚,可以安排一些優(yōu)秀學生介紹他們的經(jīng)驗,讓學生啟發(fā)學生,讓不同的學生表達不同的思考,一方面,可看到這些問題的處理視角或著眼點,另一方面,拉長思考過程,也為學生贏得充足的時間消化和理解.