摘 要:动点是初中数学的重点与难点,在中考中出现频率较高,占有较高分值。为使学生攻克这一难点,在各类测试中获得理想分值,应做好动点问题的教学研究,并结合具体习题讲解,使其掌握解题技巧,不断提高动点问题解题能力。在动点问题的教学中,教师要重视学生解题思维的培养,使学生能够更好地建构知识体系。文章结合自身教学实际,就如何开展动点问题教学谈谈自己的看法。
关键词:初中数学;动点问题;教学
动点问题难在正确寻找未知与已知参数的联系,其涉及的知识点较多,包括几何图形的判定、分类讨论、函数思想等,不少学生望而生畏。授课中应选择代表性习题,帮助其寻找突破口。通过抓住关键点引导学生展开思考,认真剖析解题过程,发现解题中存在的困难,并在困难解决中感受探究的乐趣,使其树立解题自信。教师在引导学生解决动点问题时,要利用学生已有的知识基础,巧妙通过相应的题目去深化学生的认知,以实现学生对动点问题的掌握,最终实现知识的建构。
一、 四边形中的动点问题教学
初中数学涉及的四边形有:平行四边形、矩形、菱形等。所学内容包括四边形性质以及对应的判定定理,是解答动点问题的重要依据。教师在教学之前,要先认真了解这些图形有什么特点,他们所涉及的知识原理是什么,并能够根据动点问题与各图形之间的关系,使学生能够深入研究四边形关于动点问题内容。教师只有先系统地掌握四边形中所涉及的动点问题知识,才能够在课堂上更好地引领学生进行研究,以帮助学生系统掌握知识。教师在授课中可从两方面入手,进行动点问题教学:一方面,使学生打牢四边形知识基础。端正学习态度,不仅要牢固记忆四边形性质、判定定理,掌握边、对角线之间的关系,而且要求其深入理解,做到以不变应万变。另一方面,创设训练问题情境。积极创设动点问题情境,对学生加强训练,促进其从知识掌握到能力提升的转变。动点问题情境的创设,可以根据学生的认知水平,巧妙地将知识与图形无痕对接起来,以帮助学生更感性地认知学习内容,并在解题过程中逐渐上升到理性认知,最终促进学生更好地掌握知识,提升能力。
【例1】 如图1所示矩形ABCD中,AB、AD分别长4、12。按照图示将其折起,C刚好和AD上的M点重合,且PD=3。AB边上存在不与端点重合的两个动点G、Q,GQ=2。四边形MEGQ周长的最小值为: 。
该题目难度较大,为增强解题信心,应做好训练引导。解题时,如图2,找到M关于AB的对称点M′,在EN截取ER=2,连接M′R和AB交于点G,而后过点E,作EQ∥RG,和AB交于点Q。
∵ER=GQ,且ER∥GQ易知四边形ERGQ为平行四边形,则QE=GR。
由对称性可知GM=GM′,即,MG+QE=GM′+GR=M′R,此时MG+QE最小,即,四边形MEQG的周长最小,在直角三角形M′RN中,NR=4-2=2,M′R=112+22=55。
又∵ME=5,GQ=2,因此,四边形MEQG的最小周长值为7+55。
二、 圆中的动点问题教学
圆是初中数学的重点内容,涉及的知识点多而零碎,相关动点问题难度较大。面对知识点多的问题,教师要系统地将各个知识点联系起来,通过灵活的知识呈现,巧妙将多而零碎的知识变成系统的内容,以帮助学生突破难点。为使其掌握圆中动点问题解题方法,一方面,提高圆知识应用的灵活性,即,课堂上多讲解新颖的试题,使其牢固掌握,灵活运用圆的特点,为解答有关圆动点问题奠定坚实基础。在引入试题时,教师要精心选择,通过设计与圆中动点问题相关的知识,以促进学生更好地掌握圆的性质。另一方面,注重结合学生实际情况,特别是学生知识结构中关于圆的基础性知识,实现新知识与旧知识的对接,优选与讲解经典的有关圆动点问题的例题,使其感受解题过程,积极总结解答动点问题的思路,给以后解答类似问题带来启示。
【例2】 如图3,△ABC为直角三角形,∠BAC为直角,AB=AC,BC=42,AC上存在一动点D,连接BD,以AD为直径的圆和BD相较于E,线段CE的长度的最小值为 。
解答圆的动点问题时应注重应用直径所对的圆周角为直角这一性质。该题解题时关键在于确定点E的位置。先连接AE,由已知条件不难求出AB=AC=4,由AD为直径,可知∠AED=∠AEB=90°,由此可见点E在以AB为直径的圆O上。由图4可知,当O、E、C三点共线时CE的值最小。在直角三角形AOC中,由已知条件可求得OC=OA2+AC2=25,∴CE的最小值=OC-OE=25-2。
三、 抛物线中的动点问题教学
抛物线中的动点问题常为压轴题,对学生综合素质要求较高,难度较大。抛物线中蕴含的动点问题要通过循序渐进的学习,才能够让学生逐步清晰地建立知识体系,并在多样化的问题解决中提升学习认知,最终掌握抛物线中的动点问题的解决方法。教师在授课中为使学生掌握该题型解题方法,一方面,要做好二次函数知识讲解,使其熟练掌握二次函数图像知识,尤其掌握点的纵、横坐标与对称轴的关系,即,如果x1,x2关于对称轴x=a对称,则其纵坐标相等,x1+x2=2a。另一方面,选择合适例题进行针对性训练,从简单例题入手,使其逐渐掌握与积累相关解题技巧,树立解答抛物线动点问题的自信,并在不断的问题解决中提升对抛物线的认知与理解。
【例3】 如图5,抛物线y=ax2+bx,过A(4,0),B(1,3)两点,B和C关于对称轴对称。过点B的直线垂直于x轴与点H。①求出拋物线的表达式;②直接写出C点坐标,求△ABC的面积;③P是抛物线位于第四象限的动点,当△ABP的面积为6时,求点P的坐标。
该题目的前两问较为简单,第三问难度稍大。要想求出P点坐标,由图6可知,需要根据三角形面积知识进行巧妙转化,即,S△ABP=S△ABH+S四边形HAPD-S△BPD。
由已知条件不难求出抛物线的解析式为y=-x2+4x,点C的坐标为(3,3)S△ABC=12×2×3=3。解答第三问时,过P点作PD⊥BH交BH于点D。设点P(m,-m2+4m),则根据已知条件不难求出BH=AH=3,HD=m2-4m,PD=m-1。由S△ABP=S△ABH+S四边形HAPD-S△BPD可得:
12×3×3+12(3+m-1)(m2-4m)-12(m-1)(3+m2-4m)=6,
整理得到3m2-15m=0,解得m1=0(舍去)或m2=5,
∴点P的坐标为(5,-5)。
总之,初中数学中动点问题难度普遍较大,它所涉及的知识又比较多。这就要求教师不能以孤立的方法引导学生学习动点问题,而应该将与动点问题相关的知识整合成知识脉络,通过知识脉络帮助学生理清各个知识之间的关系,并在问题解决中提升解题思维能力。教师在教学中一方面要总结常见动点问题题型以及考查的知识点,为学生深入细致地学习基础知识,解答动点问题做好铺垫,另一方面,通过创设问题情境、讲解例题,加强训练等,不断提高学生动点问题解题技巧与能力。只有不断地优化教学方法,巧妙地将动点问题与学过的知识相联系,并借助图形辅助,使学生能够系统地掌握知识,最终达到数学思维能力的全面发展。
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作者简介:
林志琴,福建省泉州市,泉州第十一中学。