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解后反思明结构,变式改编重反馈
——2016年中考天津卷第25题思路突破与教学思考

2016-12-08江苏省海安县李堡镇初级中学居红兰

中学数学杂志 2016年22期
关键词:准线考题课例

☉江苏省海安县李堡镇初级中学居红兰

解后反思明结构,变式改编重反馈
——2016年中考天津卷第25题思路突破与教学思考

☉江苏省海安县李堡镇初级中学居红兰

近一段时间,《中学数学》(下)关于中考压轴题的研究文章中,有好几篇涉及抛物线准线、焦点的性质,虽然考题没有明确提出相关概念,但是如果熟悉抛物线准线、焦点性质,则往往能够快速贯通思路,洞察问题结构.笔者在研习各地中考试卷题后,发现2016年天津中考数学试题最后一道压轴题也蕴含了准线、焦点性质.本文先梳理该题的解题思路,并给出教学思考和变式改编,供研讨.

一、考题及思路突破

考题(2016年中考天津,第25题)已知抛物线C:y= x2-2x+1的顶点为P,与y轴的交点为Q,点

(1)求点P、Q的坐标.

(2)将抛物线C向上平移得抛物线C′,点Q平移后的对应点为Q′,且FQ′=OQ′.

①求抛物线C′的解析式;

②由于点A在抛物线C′上,可设点A的坐标为若点P关于直线Q′F的对称点为K,射线FK与抛物线C′相交于点A,求点A的坐标.

思路突破:

(1)根据抛物线与y轴交点坐标的特点,可以直接写出点Q(0,1),本质上就是令x=0,求出抛物线与y轴的交点.再把抛物线解析式化为顶点式,y=x2-2x+1=(x-1)2,即顶点P(1,0).

(2)①设平移后的抛物线C′的解析式为y=x2-2x+m,可得Q′(0,m),其中m>1,即OQ′=m,结合过F作 FH⊥OQ′,垂足为H,如图1.

图1

图2

易得AN=yA-yN,其中yA>n,连接FP.结合P(1,0),所以FP⊥x轴,所以FP∥AN,则∠ANF=∠PFN.连接PK,则直线Q′F是线段PK的垂直平分线.则∠PFN=∠AFN,所以∠ANF=∠AFN,则AF=AN.

二、解后反思

上面着重解析了考题的思路,以下再就该题一些易

错点及问题的深层结构进行解后反思.

1.构图不准导致思路受阻

无图问题构图不准,需要不断调整草图构造,使得精准图形启发思路,比如笔者开展解题教学时,就有学生构造出如下一些严重不准的草图(如图3和图4),导致思路受阻不能进展.

图3

图4

在图3中,由于Q′F与Q′O严重不等,影响思路;图4中,点N的位置与落在x轴上的点N位置相去甚远,影响了求解方向的获得,使得不少学生解题念头缺少,方向不明,从而不能顺利解题.

2.洞察考题的深层结构:抛物线准线、焦点蕴藏“题”中

有高中抛物线准线、焦点知识储备(抛物线上的点到准线和焦点距离相等)的人应该知道,该题中第2条抛物线C′的准线、焦点都出现了,即点F为该抛物线的焦点,x轴恰为该抛物线的准线.因为考题通过一系列的包装,使得准线与焦点躲藏得很深、很隐蔽.从抛物线准线、焦点的高度再“居高临下”看第(2)问的两个小问,就能发现它们都是基于高观点包装起来的考题.我们可把图2简化为图5,这样更容易看清这条抛物线的准线与焦点的性质,点A只要在抛物线上,一定有AF=AN.这也就看清了我们在上面花费很多精力探究出N点落在x轴上的原因.也说明数学上很多偶然或巧合,背后往往有其必然.

图5

三、教学思考

1.无图考题细思考,精心构图获方向

研究各地中考试题总会有这样的体会,如果考题涉及函数图像或是以函数图像为载体的综合题,又涉及几何性质中,无图考题不是很多,但很多时候这类考题一旦“上场”,威力、杀伤力极大.主要原因就是学生的构图能力,根据题意明辨题目中的条件与结论的能力还有待提升.这里不妨提及民国时期傅仲孙先生自编的“平面几何教本”,内中占比70%以上的无图几何题,不仅重视欧氏几何公理体系、演绎证明的教学,对根据几何语言学生能画出的图形,都要求画图、作图后再求解.而对比当下的各种版本的几何教材,那种对学生的“关爱”之心,演变成了图形都帮助学生画好了,只要在图形上分析、演算或证明即可,说得极端一点,长此以往,孩子们的几何素养却会因为“我爱你,所以帮助你画好图”而走下坡路.

2.解后反思高观点,洞察结构善积累

罗增儒教授反复指出,解题教学如果缺少解后反思环节,则是“入宝山而空返”.反思阶段除了对问题开展必要的一题多解、殊途同归的探究,还需要站到高观点思考多种解法的合理性、一致性、和谐性,特别是站在阶段“制高点”全局性地分析问题的深层结构.如天津考题的结构是抛物线的准线与焦点的问题,如果一眼洞察问题结构,则接下来的很多分析都是水道渠成、自然而然的.根据教学经验,一些优秀学生解题能力之所以快而准,根本原因还是在于他们积累的数学经验、基本图形及其性质比其他同学要多得多.

3.教学预设重互动,追问生成靠对话

选用这类较难考题开展解题时,追求所谓的“一题一课”是很有意义的.《中学数学》(初中版)最近两年有大量的“一题一课”课例,读来深受教益.这些课例匠心独运的设计,使得这些课例文章可以成为我们备课的素材,有些甚至都可直接做成PPT加以选用.特别是,这些课例有一个重要特点:在预设师生活动时,十分重视预设学生为主体、教师为主导的互动式问题,使得学生在对话中“生成”很多新的观点或思想.

四、变式改编

作为本文的结束,本着命题研究的兴趣,对天津考题给出一道变式改编题,供分享,也可作为讲评天津考题之后的效果检测.

变式改编:在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y= -x2+2x-1的顶点为P,与y轴的交点为Q,定点

(1)连接FQ,求tan∠FQO的值.

(2)将抛物线y=-x2+2x-1向下平移得到一条新抛物线,设点Q平移后的对应点为Q′,且点Q′到定点F的距离等于点Q′到x轴的距离.

①求Q′的坐标;

②若点P关于直线Q′F的对称点为M,射线FM与新抛物线相交于点A,求点AF的长.

1.郑毓信.多元表征与概念教学[J].小学数学教育,2011(10).

2.钟启泉.读懂课堂[M].上海:华东师范大学出版社,2015.

3.鲍建生,顾泠沅,等.变式教学研究[J].数学教学,2003(1,2,3).

4.郑毓信.善于提问[J].人民教育,2008(19).Z

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