江苏省南京市梅山第二中学 丁金华
本文从一道中考模拟题的讲解教学入手,以三问、变式为关键词,重点探讨如何开展初中数学分层教学。初中教师在指导复习阶段,尤其是在临近中考的复习过程中,要格外注重分层教学策略的应用,要通过这样一种方式去吸引不同类型、不同层次学生的注意力。
【例题】如图,在Rt △ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点P是BC的中点,动点Q从点P出发,沿射线PC方向以每秒2 个单位的速度运动,以点P为圆心,PQ长为半径作圆,设运动的时间为x(秒)。
(1)当x=1.2 时,判断直线AB与圆P的位置关系;
(2)当△APQ为等腰三角形时,求x;
(3)已知圆O为△ABC的外接圆,若圆P与圆O相切时,求x。
这是一道典型的几何和代数相融合的题目,要求学生在解题时同时具有“数”“形”思维。而在针对这道题开启分层教学的过程中,要巧妙地设计各种解题变式,让不同的学生在解决变式的过程中都能够有所收获、有所进步。
(1)问题(1)的解决
该问的题眼在于“判断直线AB与圆P的位置关系”,即判断直线和圆的位置关系,方法是求解圆心到直线的距离并同圆的半径来进行比较。因为P点是固定的,所以P点作为圆心和直线AB之间的距离是固定的,唯一的变动因素就在于点Q移动的过程中,会导致PQ距离的变化,也就是圆的半径大小存在变动因素。
当x=1.2 时,PQ的长度为2.4,也就是圆的半径,此时只需要比较2.4 与P点作为圆心的圆和直线AB之间的距离这两者的大小,即可求解第一问。
(2)问题(2)的解决
当△APQ为等腰三角形时,存在两种可能性:一是AP作为等腰三角形的底边,AQ=PQ;二是PQ是等腰三角形的底边,AP=AQ。需要分别针对这两种情况来进行讨论。
情况二:假设PQ是等腰三角形的底边,那么这道题根据等腰三角形原理,可以直接分析得出结论QC=PC=4,此时x的值也可以轻松求出。
(3)问题(3)的解决
关于这一问的求解,其实可以转换为当两个圆相切时,求另一个圆的半径。因为△ABC为直角三角形,所以根据定理可知,该三角形的斜边正好就是外接圆的直径,由此可以直接得出外接圆的半径为AB边的一半(根据勾股定理可知斜边长度为10,半径为5)。
通过图像不难发现,当圆O和圆P相切时,基于P点作BC的垂线,分别与圆O相较于两点,并形成了长、短两条线段,其中的短线段也就是相切时圆P的半径,如此就可以分析此时x的运动情况。
为了让不同学生对类似的题目都能有所锻炼、有所提升,笔者在这道题目的基础上,另外引申出两道变式题目,拓展学生的学习层次:
变式一:在Rt △ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点P是BC上的动点,以点P为圆心,PC长为半径作圆,设PC为x,圆P截边AB截得的弦长为y。
(1)当圆P与直线AB相切时,求x;
(2)求y关于x的函数关系式并求定义域;
变式二:如下图,等腰三角形ABC中,AB=AC=10,BC=16,点P是BC上的动点,以点P为圆心,PB长为半径作圆,设PB为x,圆P截边AC截得的弦长为y。
(1)当圆P与直线AC相切时,求x;
(2)求y关于x的函数关系式并求定义域;
(3)当圆P经过点A时,求以AC为直径的圆O与圆P相交时两圆的公共弦长。
变式一的第一问和变式二的第一问可谓异曲同工,解题思路保持一致。
然后整理等式即可得出关于y关于x的函数关系式,并且根据y≥0 的客观要求,求解出定义域。
比较变式二和变式三,会发现两题的解题思路基本一致,只不过等腰三角形的解题条件要比直角三角形更为苛刻一些,这也是从难度上对两道题目提出分层的直接体现。
总而言之,围绕一道题目所开启的分层教学,归根结底是要考虑不同学生针对此类题目所能解决的不同程度、不同地步,在不同的位置获得分点。对于教师而言,更要培养学生不放弃题目,敢于从有限的题目中争取得分的意识。