☉江苏苏州市吴江区松陵第一中学 沈丽婧
形散神聚“关联题”,洞察结构练眼力
——再谈中考二轮复习
☉江苏苏州市吴江区松陵第一中学 沈丽婧
拙文《聚焦微专题:中考二轮复习的实践与思考》(详见文1)记叙了笔者在中考复习期间对一组关联试题的归类整理与共性挖掘,发表在《中学数学(下)》之后,不少同行纷纷点赞、给予鼓励,这又促进我深入思考这一话题,即中考二轮复习应该怎样组织教学内容,如何引导学生把同类习题梳理归纳、发现结构,有效提升解题能力和解题速度.本文还将从文1中的一道例题出发,同类链接,跟进思考关联试题,供研讨.
题1:(2013年江苏南通中考题,第28题)如图1,直线y=kx+b(b>0)与抛物线相交于A(x,y)、B(x,y)
1122两点,与x轴的正半轴相交于点D,与y轴相交于点C.设△OCD的面积为S,且kS+32=0.
(1)求b的值;
(2)求证点(y1,y2)在反比例函数的图像上;
(3)求证x1·OB+y2·OA=0.
图1
图2
思路简述:限于篇幅,(1)和(2)的解答略去;(3)如图2,构造并证出△AEO∽△OFB.可得,即.从而变形得x·OB+y·OA=0.12
结构反思:如图1,直线y=kx+b(b>0)与抛物线y=ax2相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,与x轴的正半轴相交于点D,与y轴相交于点C.当a·b=1时,△AOB一定是直角三角形.
考题2:(同类链接题)如图3,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(-1,0)、B(-3,0),与y轴交于点C,顶点为D,抛物线的对称轴与x轴的交点为E.
(1)求抛物线的解析式及E点的坐标;
(2)设点P是抛物线对称轴上一点,且∠BPD=∠BCA,求点P的坐标;
(3)若过点E的直线与抛物线交于点M、N,连接DM、DN,判断DM与DN的位置关系并说明理由.
图3
图4
思路简述:限于篇幅,直接给出前两问的答案,y= -x2-4x-3,E(-2,0)、P1(-2,-2)、P2(-2,2).
(3)如图4,受到“一线三直角”基本图形的启示,我们过点D作x轴的平行线l,分别过点M、N作MG⊥l,NH⊥l.设过点E(-2,0)的直线的解析式为y=kx+b,则-2k+b= 0,即b=2k,所以y=kx+2k.设M(m,-m2-4m-3)、N(n,-n2-4n-3),则MG=1+m2+4m+3=(m+2)2,GD=-2-m,DH=n+2, HN=1+n2+4n+3=(n+2)2.再写出它们的比例式MG= GD.接下来的难点就是:这两个比例式能否相等?关键就是证明下面就突破这个难点:
于是难点得到突破.结合∠G=∠H=90°,可证△MGD∽△DHN,从而证得DM⊥DN.
解后反思,结构认识:现在让我们把问题重新梳理,我们知道平移图形并不会改变对应线段前后的数量关系、位置关系,所以我们可以考虑将抛物线适当平移,使得点D恰为坐标原点,点E为(0,-1),这样就可以认识到此时抛物线的解析式为y=-x2,直线方程为y=kx-1.这是满足我们在考题1的结构反思中提出的规律的:当a·b= -1×(-1)=1时,△DMN一定是直角三角形.
图5
教学手记:在给学生讲评考题2的第(3)问原解法时,不少学生对思路都能理解,但表示运算量太大,不能顺利算出结果.后来补充了图5这样的变换坐标系的解法之后,大家都表示能理解这种解法,因为这样做“回”到了考题1的思路,使得繁杂的运算变得较为简洁.
罗增儒教授在《解题学引论》一书中曾提出模式识别策略,认为首先要积累模式,然后注意收集模型的可能变式,并在再次碰到相关模式时,能精准识别、迅速确认模式,并提取与该模式相关的解题经验实现问题的解决.我们在本文提及的所谓关联试题,也是倡导教师在备课、上课、课后研习试题时要注意对关联试题进行收集和归类整理,以便于通过长期的教学实践,积累大量的关联试题,从而在解题教学时能灵活选用甚至信手拈来.以下是一些相关的建议.
1.从教材例、习题出发,收集典型中考变式问题.
教材是精心打磨的教学蓝本,认真研习教材例、习题对于提高教师专业素养有很大的帮助.如章建跃博士所指出的当前有些学校编制所谓的习题单式的导学案,而让教材旁落,甚至有些学校平时上课基本不使用教材,这种现象必须得到纠偏.一个值得开展的工作就是教师在认真研究教材例、习题的基础上,结合手头收集到的中考题或地区经典考题,进行归类存档,把与教材例、习题高度相关的考题整理到一起,形成同类题库,这样有利于备课时随时提取.
2.聚焦初中主干知识,跨不同年级收集关联题.
在收集整理关联试题时,要注意关注初中数学主干知识,以主干知识数轴为例,从初一到初二再到初三,可以将关联题整理到一起,在初一数轴学习仅限于数与形的对应,数轴上两点间距离公式;到初二时与平面直角坐标系关联起来,两个点可以拓展到直线x=a、y=b上进行研究,对一些优秀学生还可以提前让他们探究任意两点间距离公式.再比如,初一学习两角互余时,可拓展到直角三角形中两个锐角互余,到平行线性质与判定学习时,会遇到“两直线平行,则它们的同旁内角的平分线互相垂直”这样的命题证明,本质上也会与两角互余有关联;而初二全等三角形学习之后,两个全等的直角三角形之间常常有互余关系的探究;到初三相似三角形中一个经典模型“射影定理”(或双垂直三角形),进行关联收集,便于教学时引导学生对比体会.
1.中考二轮复习要重视针对关联试题的专题辅导.
从目前中考二轮复习的很多复习资料或学校公开课、研讨课来看,二轮复习关注的主题仍然是所谓的题型聚焦,即开放专题辅导、运动专题辅导、阅读理解专题辅导、新定义专题辅导等,这样的专题设置固然也有一定的合理性,然而根据我们的教学实践,如果能在这些专题框架下,选题时加大关联试题作为例题或题组的设计,则教学效益会大大提升.通过这些关联试题集中呈现,促进学生从形散的试题走向神聚理解,并学会洞察问题结构,训练眼力,以便在惜时如金的考场上,迅速识别这些试题的结构,为贯通思路获得宝贵的时间.
2.引导学生整理关联试题,随时丰富充实相关专题.
郑毓信教授倡导的开放式教学近年来得到有关老师的实践,我们在《中学数学(下)》也零散见到一些案例研究的文献.受到启示,在引导学生整理关联试题,或开展相关主题的关联例、习题讲评时,在课堂小结阶段,应该告知学生这个专题还没有结束,关联试题的讲评只是开启这一主题的一扇窗,在以后的解题学习时,再遇到同类结构习题时,要随时丰富充实到这个专题下,这事实上就是一种特色专题收集,也是错题集的有效完善.
中考复习年年进行,岁岁年年花相似.如何上出新意,让老歌新唱,让学生在复习期间也能培养创造性思维呢?笔者认为,如果我们能提供足够的关联试题,学生就会时时感受到数学是联系的,是一个整体,而不是孤立的,这样对数学整体观、系统观、广泛联系也就能深刻理解.这是笔者针对中考二轮复习案例思考的第二篇习作,仍然是初步的,希望得到批评和指导,也期待更多关联题例,丰富这个研究课题.
1.沈丽婧.聚焦微专题:中考二轮复习的实践与思考——以一组“关联试题”复习为例[J].中学数学(下),2017(3).
2.刘才云.源于教材高于教材,辨识特征眺望远方——对一份七上期末卷的赏析与思考[J].中学数学(下),2017(2).
3.秦怡.回到概念,让解题念头“自然生成”——从一道几何难题的思路突破说起[J].中学数学(下),2017(2).
4.王成.同类链接促进感悟,模考讲评提升效益——以一次模考题的链接讲评为例[J].中学数学(下),2017(2).
5.郑毓信.“开放的数学教学”新探[J].中学数学月刊,2007(7).