增设铺垫与渐次生长:磨题体会与建议
——以两道一次函数初二期中习题为例

2019-09-25 01:59江苏省清江中学张绍俊
中学数学杂志 2019年18期
关键词:动点方程组考题

☉江苏省清江中学 张绍俊

期中考试常常由学校组织,很多试卷质量不高,原因是命题组织过程中的打磨与审卷环节做得不到位,所以不少学校的期中考试的组织很严密、规范,但是试卷的质量不高,影响了考试评价的信度与效度.笔者最近参与了一份期中试卷的打磨,对两道一次函数考题有了更深的理解.本文先记录这次磨题的经验,并跟进反思,供研讨.

一、两道一次函数题的磨题经历

案例1:一次函数图像信息题.

考题原型:为了缅怀先烈,继承遗志,某中学初二年级同学于4月初进行“清明雁栖湖,忆先烈功垂不朽”的定向越野活动.每个小组需要从点A出发,跑步到点B打卡(每小组打卡时间为1分钟),然后跑步到点C……最后到达终点(假设点A、B、C在一条直线上,且在行进过程中,每个小组跑步速度是不变的).“文艺组”最先出发,过了一段时间后,“方程组”开始出发,两个小组恰好同时到达点C.若“方程组”出发的时间为x(单位:分钟),在点A到点C的行进过程中,“文艺组”与“方程组”之间的距离为y(单位:米).它们的函数图像如图1:

A.当x=2时,“文艺组”恰好到达点B

B.“文艺组”的速度为150米/分钟,“方程组”的速度为200米/分钟,他们从点A出发的时间间隔为2分钟

C.图中点M表示“方程组”在点B打卡结束,开始向点C出发

D.出发点A到打卡点B的距离是600米,打卡点B到点C的距离是800米

思路简析:对照问题情境及图像上的数据信息,可以发现选项A、B、C中所解读出来的信息都是正确的、相容的(这种题型,通过几个选项之间的相容性审校,往往就能获得解答).而选项D中两段路之和为1400米,而“方程组”总行程时间为7分钟,但有1分钟打卡,实际跑步时间6分钟,解读出“方程组”的速度是200米/分钟,这样总路程就是1200米,所以与选项D出现了矛盾、不相容的现象.

改编打磨:原题做下来,还是有一定的难度的.首先不是同时出发,而且先出发多长时间也不知道;另外,打卡的时间为1分钟,这里跟我们传统的行程问题的图表题又有所不同.所以,要解决这道题,需要很清楚地把握整个运动过程.作为选择题,使得这道考题的考查功能大打折扣,可以将这道考题研发成一道解答题,较好地体现学生对函数图像信息题的理解.我们可在原题的题干基础上,设计出以下一些问题:

(1)当x=__________时,“文艺组”恰好到达点B;当x=___________时,“方程组”从点B出发前往点C.

(2)“文艺组”和“方程组”的速度分别是多少?

(3)请你写出线段DN的解析式.

(4)求“文艺组”和“方程组”相距100米时的时间.

改编意图:第(1)小问做铺垫,提醒、帮助学生理解整个运动过程.第(2)问求速度,通常的题目中都是会求这个问题的,而且建立在理解了运动过程的基础上,(学生如果能答对前一问,就应该知道x=2时,“文艺组”恰好到达点B;当x=4时,“方程组”从点B出发前往点C.当然还有x=3时,“方程组”恰好到达点B)就应该知道求速度时分成两个运动过程,A—B,B—C,去寻找等量关系.当然,还可以求AB、BC甚至AC的距离,但是解答题的设问的数目不宜过多,而且学生能够求出速度,距离的求解肯定没有问题.另外(3)、(4)两问的设置主要考查一次函数的知识,而第(3)问先求解析式是为后续求解提供铺垫,主要是引导学生先求出点N的坐标,从而求出解析式,再解决第(4)问就轻松了.如果直接给出第(4)问,恐怕学生不知道利用一次函数来解决.

案例2:以一次函数为背景的新定义考题的打磨.

考题原型:在平面直角坐标系xOy中,对于任意点P(a,b)和直线y=ax+b,我们称直线y=ax+b为点P(a,b)的伴随直线,反之称点P(a,b)为直线y=ax+b的伴随点.特别的,直线y=b(b为常数)的伴随点为(0,b).

如图2,已知△ABC三个顶点A、B、C 的坐标分别为(-2,-1)、(1,5)、(3,-1).

(1)点A(-2,1)的伴随直线的解析式为_________(直接写出答案);

(2)若直线AB的伴随点是D,直线BC的伴随点是E,点F为x轴上的动点,当△DEF的周长最小时,求点F的坐标;

(3)点P是折线段A-B-C上的动点(包括端点A、C),若直线l是点P的伴随直线,当直线l与△ABC有且仅有两个公共点时,请直接写出点P的横坐标t的取值范围.

思路简析:第(1)、(2)问都是初步理解新定义,并不太难,第(3)问比较晦涩、难懂,而且需要考虑多个变量的取值范围,有较明显的区分作用.

打磨改编:对于第(1)问,新定义中有“特别的,直线y=b(b为常数)的伴随点为(0,b)”,所以我设想增加一个简单的小问,直线y=3的伴随点为_________,也为后面设想的第(2)问和第(3)问服务.

对于这题的第(2)问,有这样几个设想:

(1)若直线AB的伴随点是D,直线BC的伴随点是E,直线AC的伴随点是F,求△DEF的面积.

意图:考查学生在平面直角坐标系中利用割补法求三角形的面积.

(2)若直线AB的伴随点是点D,直线BC的伴随点是点E,点F为x轴上的动点,求|DE-DF|的最大值.

意图:考查学生对三角形三边关系的掌握.

(3)若直线AB的伴随点是点D,直线BC的伴随点是点E,点F为x轴上的动点,求|DE-DF|的最小值.

意图:绝对值的最小值为0,即当三角形为等腰三角形时即为所求.

(4)对于原题的第(3)问,点P是折线段B-A-C上的动点(包括端点A、C),若直线l是点P的伴随直线,设直线l与y轴的交点为M,求点P在折线段B-A-C上运动的过程中,点M运动的路径长.

当然原题最后一问对“动”直线经过“定点”的要求较高,如果学生对这种解题策略有所了解,也可一试,毕竟切入后续思路需要依靠这个狭窄的通道,如果不能顺利通过,则后续分析变量的取值范围就无从下手.命题打磨时对这类通道狭窄的设问要保持警惕,对于命题者来说,一定要防范出现个性化的理解或“命题任性”.

三、进一步的思考

1.习题改编功夫重在平时修炼精进

很多教师在“上级部门”安排一份试卷命题工作时,才会觉得自己的命题改编、磨题的基本功不足,又觉得这样的机会也不是很多,于是平时就放松对命题改编功夫的修炼与精进.事实上,命题功夫主要还是来源于教师日常教学、备课与作业设计上,因为备课过程中必然涉及对例、习题的改编呈现,而不是“照本宣科”“照讲义讲题”,这时就会深入理解习题的深层结构,习题考查或训练的重点,明辨难点,并有针对性地增设铺垫式问题或成果扩大式的解读.

2.考试命题考虑“时长”研判学情

考试命题不同于日常教学设计中的例、习题的变式改编,或者作业设计中的成果扩大式的改编与追问.因为考试是限时独立完成,不是课堂上可以有学生分组的讨论、全班交流研究、教师的适时和相机点拨,而且目前初中阶段的考试题量大、时间紧,有些所谓的好题(特别是占版面很大的研究性习题就不太适合选用),学生并不是解答不出来,很多情况下是因为前面的题量大、运算量大,到了最后的两道大题,绝大多数学生都没有时间去“看一眼”,这种试题安排在试卷上往往达不到诊评、区分或选拔的效果,是值得很多命题者反思的.

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