◎秦貴平 (湖北省長陽土家族自治縣龍舟坪學區(qū),湖北 宜昌 443501)
為進一步體現(xiàn)學業(yè)水平考試的選拔功能,壓軸綜合性試題必不可少,這類題往往綜合性極強,考生不容易找到解題的突破口,無從下手,導致得分率低.解決這一類問題,往往需要學生有較強的綜合能力和數(shù)學素養(yǎng),找準“題眼”和切入點是解題的關鍵.
(2017年湖北襄陽市中考試題)如圖1,矩形OABC的兩邊在坐標軸上,點A(10,0),拋物線y=ax2+bx+4過B,C兩點,且與x軸的一個交點為D(-2,0),點P是線段CB上的動點,設CP=t(0 (1)請直接寫出B,C兩點的坐標及拋物線的解析式; (2)過點P作PE⊥BC,交拋線于點E,連接BE,當t為何值時∠PBE=∠OCD? (3)點Q是x軸上的動點,過點P作PM∥BQ,交CQ于點M,作PN∥CQ,交BQ于點N.當四邊形PMQN為正方形時,請求出t的值. 問題(1)(2)學生一般沒有思維障礙,能夠順利解答,本文不再贅述.問題(3)以二次函數(shù)為背景,綜合考查四邊形、二次函數(shù)相關知識,命題者在這里設置了P、Q兩個“動點”,兩個點同時運動導致了圖形并不唯一存在,綜合考查了四邊形、三角形、二次函數(shù)相關知識.因此,透過題目表象,如何在運動中求靜,即探索動點靜止時的特殊位置、特殊圖形變成了本題的解題關鍵.基于此,本文從“模型思想”和“輔助圓”兩個視角出發(fā),探究解題路徑,尋求直接、自然的解答. 本題實則是在運動中探究特殊四邊形的存在性問題,從特殊圖形存在性問題的一般處理策略看,我們都是先假設存在,然后根據(jù)圖形的定義、性質來解決問題本身.因此,如何確定動點的位置,是解決這一類問題的關鍵.此題中,四邊形PMQN已經(jīng)是平行四邊形,那么如何才能使四邊形PMQN是正方形呢?我們常規(guī)第一反應就是直角,構造“一線三等角”模型,那么此題中如何確定這個直角便成了解決本題的關鍵?我們注意到矩形COAB,因此我們從∠CQB入手,如果∠CQB是直角,那么一箭雙雕.一方面,通過構造“K”圖相似,確定點Q的位置;另一方面,平行四邊形PMQN成了矩形,這樣只需一組鄰邊相等便可以解答此題. 解法1如圖2,假設四邊形PMQN為正方形,則: ∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN. ∴∠CQO+∠AQB=90°. 又∵∠CQO+∠OCQ=90°, ∴∠OCQ=∠AQB, ∴Rt△COQ∽Rt△QAB, 設OQ=m,則AQ=10-m ∴m(10-m)=4×4,解得:m1=2,m2=8. 題中有兩個動點P、Q,加之圖形復雜,含參量多,計算量大,令很多考生望而生畏.通過上述解答,我們發(fā)現(xiàn)表面上運動的Q點實際上只有兩個點,為什么呢?我們冷靜下來認真讀題、審題,挖掘題中的關鍵信息和條件,這些條件背后隱含的數(shù)學本質是什么,與題中所求解的結論有什么聯(lián)系,層層剖析,重點突破關鍵信息,動中求靜,我們產生以下第二種思考. 解法2如圖3,以CB為直徑構造⊙H與x軸交于點Q,連接HQ, 過點H作HF⊥x軸于點F,得HF=4,HQ=5. ∴OQ=OF-QF=2. “圓”是中學數(shù)學中必須掌握的重要知識,構造“輔助圓”是解決相關數(shù)學問題的重要方法.在解題教學中,如果能根據(jù)題設和已知條件構造符合題意特征的輔助圓,這樣將題中的固定角轉化成圓周角,使得問題順利解決,同時也體現(xiàn)了一種數(shù)形結合思想,代數(shù)問題和幾何知識互相滲透,綜合應用,不僅能夠更好地解決問題,還能更好地培養(yǎng)學生分析問題的能力.雖“圖中無圓”但必須做到“心中有圓”,教師應幫助學生體會 “‘圓’來可以更簡單”的喜悅. 無獨有偶,筆者在收集各地中考試題時,發(fā)現(xiàn)2020年襄陽中考試題再現(xiàn)“輔助圓”.可見在平時的解題教學中,要注重好的、常見方法的積累.要真正領悟某一類題型的類型和處理策略,從而達到“會當凌絕頂,一覽眾山小”的境界,這需要長期的積累和內化. 試題再現(xiàn):(2020年襄陽市中考試題)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點D在邊BC上,DE⊥DA且DE=DA.AE交邊BC于點F,連接CE.探究證明:當AD≠AF時,請?zhí)骄俊螦CE的度數(shù)是否為定值,并說明理由.(結合本文討論主題,題目有刪減.) 此題常規(guī)性方法,容易想到用相似解決.但是倘若能夠抓住∠AED=∠ACD,∠ADE=90°這兩個關鍵信息,構造如圖所示的“輔助圓”,問題迎刃而解.具體解答過程,本文不再贅述. 解題是一位數(shù)學教師專業(yè)成長中必須經(jīng)歷的一個重要過程,是數(shù)學教師的基本功.但教學的終極目的是發(fā)展學生,如何通過教師的影響讓學生形成解題能力才是關鍵.很多時候,老師們都有這樣的抱怨:“為什么某個題講了很多遍學生還不會呢?”裴光亞先生說:“數(shù)學教學是數(shù)學活動的教學,是師生之間、學生之間的交往互動與共同發(fā)展的過程”,我想這是對這一“抱怨”的最好解釋,也許很多時候我們真的只是做了一個參考答案的“搬運工”.換個角度,也許很多時候忽略了一個問題:學生是不是真正參與了整個解題的思維過程?如本題中,學生若對特殊四邊形存在性問題的處理策略沒有形成自己的經(jīng)驗,可能就會無從下手.在平日教學里,教師要以“教學資源”為背景,讓學生充分感知思維過程,這樣的教學活動多了,學生便會積累成基本經(jīng)驗,進而形成能力. 早在先秦時代,我國著名古籍《禮記》就提出“學然后知不足,教然后知困.知不足然后能自反也,知困然后能自強也.”這個觀點的核心就是教學相長,要做到這一點并非一件容易的事情,首先教師自身要有扎實的專業(yè)功底,有前沿的教育理念,有開闊的教學視野.教學是一個雙向選擇的過程,單靠教師個人的“功夫”是遠遠不夠的.筆者曾經(jīng)也有這樣的困惑,經(jīng)常會出現(xiàn)自我認為課堂講得非常精彩,學生也聽得非常認真,甚至沾沾自喜,自我陶醉的感覺,可學生成績沒有得到提升,這是因為教師在很多時候只關注了“講”和“教”,忽視了教育對象的學習狀態(tài).我們還應更多地走下講臺,多站在學生的角度思考,他們怎么看待問題.教學不僅是簡單的知識傳授,更多地還要關注思維的啟發(fā),要盡可能地達到“解一題,通一類”的效果. 裴光亞先生把教師的教學分為三種境界,六個層次,教師的成長,必須經(jīng)歷從經(jīng)驗型教師到研究型教師的跨越,經(jīng)歷從初師到大師的跨越.教學是一個發(fā)現(xiàn)學生、發(fā)展學生,發(fā)現(xiàn)自我、發(fā)展自我的過程,是師生共度的生命歷程.[1]聚焦核心素養(yǎng),整合教學資源,揭示知識板塊之間的聯(lián)系,形成數(shù)學思維和素養(yǎng)是每一位教師追求的至高境界. 函數(shù)及其思想方法是整個數(shù)學學習的重頭戲,中學階段函數(shù)很好地解釋了運動和變化這一數(shù)學精髓,用數(shù)的形式更好地揭示了數(shù)學的“內在本質”和圖形的“外在美”.因此用函數(shù)作為載體,綜合幾何問題,搭建運動變化的平臺成了命題者的一個最好選擇.回看各地中考試題,壓軸綜合題不是呈現(xiàn)某一個難點知識,這類題往往都是多個知識點、多種思想方法的綜合體,既考查教材所要求的方程思想、代數(shù)運算、幾何性質,又考查考生靈活運用這些知識解決問題的能力.因此在教學中,教師除了注重知識的講授以外,還應該注重提煉重要的思想方法,挖掘試題考查的本質,總結與之對應的處理策略,發(fā)展學生能力,發(fā)展教師自我,達到共贏境界,始終盯準數(shù)學核心素養(yǎng)的提升.2.試題分析
3.解法探究
3.1 常規(guī)出發(fā),尋求自然
3.2 抓住本質,探求直接
3.3 舉一反三,拓展延伸
4.解后反思
4.1 著眼常規(guī),通性通法,積累活動經(jīng)驗
4.2 盤活課堂,教學相長,打造高效課堂
4.3 揭示本質,發(fā)展能力,聚焦核心素養(yǎng)