彭光请
【摘要】所谓“新定义”型试题,指的是用下定义的方式给出一个新的符号、概念、运算、图形等,要求学生做到“化生为熟”“现学现用”,全面考查学生的阅读理解能力、数学规则的选择与运用能力和数学问题的解决能力.新定义试题以其新颖别致的形式、全面考查的功能越来越成为中考数学学科命题的热点.本文通过选取几道2017年各地新定义型试题,进行归类剖析,以其揭示解答这类试题的关键.
【关键词】新定义;中考试题;解题关键
“新定义”型试题指利用教材中一些数学概念的拓展、变式或重新定义一种新的符号、概念、运算或图形,要求学生读懂题意并结合已有知识、能力进行理解,根据新定义进行运算、推理、迁移的一种题型.试题主要考查学生学习新知识的能力,综合运用数学知识分析、解决问题的能力.下面就2017年各地中考中出现的数学“新定义”试题,摘取几例进行分类评析,以其探索解题的关键与方法.
一、定义一个新符号,理解符号规定是关键
“新定义符号”试题是定义了一个新的数学符号,要求学生读懂符号,了解新符号所代表的意义,理解试题对新符号的规定,并将新符号与已学知识联系起来,将它转化成熟悉的知识,而后利用已有的知识经验来解决问题.
评点 本题定义了一个新的数学符号,学生要通过对定义内容的阅读,提取相关信息,读懂符号,正确理解[x],(x),[x)三种符号规定的含义才能顺利解题.试题虽然是要求从并列的四个小题中选取正确的判断,但解答时可以从①②小题的具体数字入手,对规定的符号熟悉理解后,继续进行③④小题辨析解题.试题着重考查学生阅读和理解能力,符号意识和分类与整合的数学思想.
二、定义一种新概念,理解概念内涵是关键
“定义新概念”是对已学过的概念属性进行适当改变或类比、引申等方法定义一个新的概念,这类试题遵循学习数学概念过程(学习概念→巩固概念→运用概念)进行命制.解这类试题的关键是理解新概念内涵,在把握本质的基础上对问题做出解答.
例2 (2017年湖南益阳)在平面直角坐标系中,将一点(横坐标与纵坐标不相等)的横坐标与纵坐标互换后得到的点叫这一点的“互换点”,如(-3,5)与(5,-3)是一对“互换点”.
(1)任意一对“互换点”能否都在一个反比例函数的图像上?为什么?
(2)M,N是一对“互换点”,若点M的坐标为(m,n),求直线MN的表达式(用含m,n的代数式表示);
(3)在抛物线y=x2+bx+c的图像上有一对“互换点”A,B,其中点A在反比例函数y=-2x的图像上,直线AB经过点P12,12,求此抛物线的表达式.
评点 本题以新定义“互换点”的方式考查反比例函数图像上点的坐标特征,待定系数法求函数的解析式等知识.问题解决关键在于学生能够利用原有认知结构中知识,对新概念“互换点”内涵的理解与运用.问题(1)关注对新定义的数学概念“互换点”同化,解题的关键是辨别“ab=0”时,点不在反比例函数图像上;问题(2)是考查学生对新定义“互换点”掌握,进一步考查学生用待定系数法求一次函数解析式;问题(3)关注考查学生对数学问题的发现与运用“互换点”及所学过的函数图像上点的特征,确定二次函数解析式的能力.问题解决过程需要学生具备一定的逻辑推理能力和运算能力,本题是一道较好的新定义题目.
三、定义一种新图形,认识图形特征是关键
“定义新图形”试题呈现的一般结构为:给出新图形定义→了解新图形结构→理解和运用新图形性质.而理解新图形性质特征是解题的关键.
例3 (2017年湖北咸宁)定义:数学活动课上,李老师给出如下定义:如果一个三角形有一边上的中线等于这条边的一半,那么称三角形为“智慧三角形”.
评点 本题定义新图形——“智慧三角形”本质是判定三角形是直角三角形,目的是通过“智慧三角形”考查直角三角形的性质、正方形性质、相似三角形的判定与性质和圆的基本性质等相关知识.问题解决关键在于学生能够从题意中获取新图形的特征信息,利用对新图形的特征的理解,解决试题提出的不同层次的三个问题.问题(1)利用圆周角定理的推论,辨析“直径与圆上一点构成三角形”是否是“智慧三角形”考查学生对定义的理解;问题(2)是在正方形中,判定给定三角形是否是“智慧三角形”,问题的解决需要学生结合图形提供的信息,从记忆储存中提取正方形、相似三角形信息,考查学生演绎推理能力;问题(3)着重考查学生运用“智慧三角形”图形特征进行合情推理,考查学生推理能力和解决问题的能力.
四、定义一种新运算,理解算理算法是关键
“定义新运算”是指用一个符号和已知运算表达式表示一种新的运算.解决这类问题的关键是理解新运算规定的规则,明白其中的算理算法.运算时,严格按照新定义的运算规则,转化为已学过的运算形式,然后按正确的运算顺序进行计算.
评点 本题F(n)实质是定义一个程序问题:先求“n的最佳分解”,再算“F(n)=pq”,理解新定义中所确定的算理算法,按照正确的运算顺序进行计算是解题的关键.问题(1)、问题(3)是考查新的运算符号“F(n)”的理解与运用;问题(2)本质上是规定了求“吉祥数”的运算规则.这种将考查算理算法的问题融入阅读理解的“新定义”试题中,值得借鉴.
五、定义一种新性质,理解性质本质是关键
“定义新性质”是通过一个新的定义呈现数学表征内在所具有的某些特征.解决这类问题关键是抓住性质的本质,理解运用性质特征,再结合已学过的知识解题.
评点 本题是一道压轴题,是在坐标背景下定义了“关联点”,要求学生根据“关联点”的性质探究点的横坐标的取值范围,考查一次函数的性质、勾股定理、直线与圆的位置关系和两点间的距离公式等知识.问题的解决关键是正确理解“关联点”的本质:图形M上存在点Q,使得|PQ|≤1,懂得结合图形进行定量化分析和逻辑推理,进而解决问题.本题设置的三个问题层层递进,问题(1)考查对“关联点”性质的理解与运用,关注学生的阅读与理解能力和处理信息的能力;问题(2)着重考查考生的分类思想和解决问题的能力.
综上,要求理解“新定义”是解决“新定义”型试题的关键所在,能够在原有认识结构与新知识之间的迁移,确定探索方向,然后运用类比与归纳的方法寻找合理的解题思路.
第一,“新定义”试题要求学生在较短时间内自己阅读新知,再运用相关的知识去解决问题,这需要学生具备迅速而较强的信息收集处理能力和数学理解能力,即一种较高的抽象概括能力.这种能力需要教师在平常的课堂教学中,自觉培养学生自主学习的能力和主动探索的品质,坚持“先学后教”的原则,同时不断加强对学生学习策略的指导.
第二,“新定義”试题有力地挑战了“题海战术”和“模型”训练,需要我们关注数学知识的形成和发展过程,重视数学“过程与方法”教学,提高学生分析与综合、归纳与概括的能力.“新定义”试题虽然知识新颖,但问题的解决仍然是运用学生已有的知识和经验,试题的求解过程实质上就是探索知识的发生、形成和运用的过程.这警示我们要加强数学概念的理解与解释,数学规则的选择与应用,数学问题的发现与解决的教学,并在长期的学习探索和实践过程中,培养学生创造性的思维和解决问题的能力.
第三,“新定义”试题的解答过程蕴含着数学思想,需要设计解决问题的策略、过程和程序,这与课标(2011年版)要求教学重视“基本思想”的领悟和“基本活动经验”的积累相一致.我们知道数学思想是探索和研究数学的基础,是解决数学问题的主线,数学活动是伴随学生相应的数学知识学习而设计的观察、试验、猜想、验证、推理与交流、抽象概括、问题反思与建构等活动.因此,我们应在教学中摒弃只重视基础知识和基本技能的做法,关注和重视基本思想和基本活动经验教学.
【参考文献】
[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2011.
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[3]曹义钊.中考数学中“新定义”问题的类型及教学策略[J].中学课程辅导·教学研究,2016(24):103-104.
[4]魏巍.2015年高考数学中的新定义型试题例析[J].中学数学杂志,2015(9):60-61.