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面对上网“搜题”,我们该怎么办
——从一道相似综合题的“网传解答”说起

2017-03-10浙江绍兴市新昌县七星中学甄亚芳

中学数学杂志 2017年2期
关键词:网传射影综合题

☉浙江绍兴市新昌县七星中学 甄亚芳

面对上网“搜题”,我们该怎么办
——从一道相似综合题的“网传解答”说起

☉浙江绍兴市新昌县七星中学 甄亚芳

最近一次家庭作业中我们选用一道以矩形为载体的综合题,该题的后两问较复杂,从批改作业情况来看,几个学生使用了搜题软件,出现了与网上错漏相同的解答,作为一次“反面”教育资源,笔者将相关解答呈现给学生,然后大家一起纠错,使得同学们对该题的理解走向深刻.本文记录这次解题教学的过程,并跟进教学思考,供研讨.

一、相似综合题的“网传解答”与评析

考题:如图1,在矩形ABCD中,AB=m,BC=4,点M为边BC的中点,点P为边CD上的动点(点P异于C、D两点).连接PM,过点P作PM的垂线与射线DA相交于点E.设CP= x,DE=y.

图1

(1)求y与x之间的函数关系式.

(2)若点P在线段DC上运动时,点E总在线段AD上,求m的取值范围.

(3)当m=8时,是否存在点P,使得点D关于直线PE的对称点F落在边AB上?若存在,求x的值;若不存在,请说明理由.

某网站上的解答:

(1)求解并不复杂,限于篇幅这里只给出简要思路.由“一线三等角”易证△PCM∽△EDP,可得比例式代入参数运算出

评析与纠错:看到少数学生写了这样的解答,初看感到莫名其妙,后来渐渐想通他们出错的原因,原来是利用了关于x的二次函数的最值公式,列出这个最值不大于4的不等式,但这是一个关于m的二次不等式,变形时把不等号弄错成“≥”,使得后面解这个二次不等式也出现错误.

(3)存在,过点P作PH⊥AB于H点.

图2

在Rt△D′PH中,PH=4,D′P=DP=8-x,根据勾股定理,得

因为∠ED′A=180°-90°-∠PD′H=90°-∠PD′H=∠D′PH,∠EAD′=∠PHD′=90°,所以△ED′A∽△D′PH,整理得

评析与纠错:上述解法只有个别学生“抄”在解答处.追问他们如何理解的,也吱唔着说不清楚,几个优秀学生更是对“”表示不会化简、整理.而且还有优秀学生指出“>4”并一定要舍去,因为第(3)问中没有强调点E一定要在边AD上!

我们可以增设AD′=a,则BH=x,D′H=8-a-x,PD′= PD=8-x,D′E=DE=y,由△AD′E∽△HPD′,可得比例式可得a=2x,回代比例式,得.其中图2对应着的情况,而被“网传答案”舍去的那种情形也可直观构图如下,见图3.

图3

图4

课堂片断记录:上述演算之后,虽然能贯通思路,算法也相较“网传答案”简化一些,但仍然不是很简洁的运算.后来班级上有优秀学生提出还可以创造条件、构造“射影定理”基本图形,简化运算.如图4,设DD′交折痕PE于G,作直线GM交AD于F点,根据折叠性质、对称性质、平行线等分线段定理,有F为DA的中点,则有△DFG≌△MCP,所以FG=x,于是在Rt△GDE中,符合射影定理基本图形,有FG2=DF·EF,可列出方程x2=2(y-2),把4x代入可转化为关于x的方程,从而求出答案.

二、关于解题教学的进一步思考

1.搜题软件、网站泛滥,如何引导学生正确使用是关键.

近几年来,由于信息技术、网络的普及与带速的提升,特别是智能手机的普及,各大题库平台、搜题软件泛滥,学生可以轻松使用检索、拍题方式获得相关试题的解答或答案.然而“天下没有免费的午餐”,这些免费的解答往往也存在不同的问题,有些甚至是错漏解答,如果学生不加鉴别而直接“复制”,或习惯于遇到困难就上网找答案,则对数学学习无甚益处.所以我们认为如何正确引导学生上网检索答案,获取帮助是当前面临的一个急迫课题.如果面对一道较难习题,缺少思路或解题念头,求助老师又不方便,可以在家长的监督下搜索,但重要的是如何理解网上的答案,并对错误解法大胆质疑、究错,而不是不求甚解,甚至直接抄到作业中应付老师检查.

2.对问题结构的深刻理解可使繁杂解法走向简化表达.

我们知道,数学上“算法简单的方法往往要付出逻辑思维的代价”.在求解上面考题的第(3)问时,我们就感受到这点,“网传解答”思维量不大,只要依次代入列出方程,只是这个繁杂的方程让很多学生望而却步,难以进展下去.我们优化这种关系之后,使得方程稍稍简化,但仍然需要一定的运算量;而引导学生讨论后,有学生提出了更为简化的解法,但是却需要对问题的深层结构有深入的理解,并且需要构造和认识射影定理的基本图形,对数学思维有较高的要求.

3.在难点破解上引导学生参与研讨,往往能生成精彩.

在讲评这道考题时,笔者没有深入预设到学生最后提出的更为简化的解法,而是在安排学生讨论解法和理解思路时得到精彩生成,对该图形结构的精准理解构造出了射影定理的基本图形,使得一个简洁的一元二次方程得以出现,节约了运算的时间.可能课堂教学中,适时在难点破解进程中,引导学生参与研讨,往往有意外的收获.

4.变式改编,跟进检测,反馈解题教学效果.

为了追求较好的讲评效果,我们还对考题进行了变式改编,供学生练习巩固,可有效反馈学生的理解程度.作为本文最后,我们附上该题的变式改编.

变式改编题:如图5,在矩形ABCD中,AB=m,BC=4,点M为边BC的中点,点P为边CD上的动点(点P异于C、D两点).连接PM,过点P作PM的垂线与射线DA相交于点E.设CP=x,DE=y.

图5

(1)当m=4,x=2时,求y的值;

(2)当m=4时,求y与x之间的函数关系式;

(3)若点P在线段DC上运动时,点E总在线段AD上,求m的最大值;

(4)当m=8时,将矩形一角∠D沿直线PE翻折,当点D恰落在边AB上时,求x的值.

三、写在后面

《人民教育》近期有一篇文章提到“数学是一个深层次的人文活动,并指出,数学不是简单的教给学生知识或进行技能训练,而是要在解决问题中激发学生对学习的热爱及社会责任感.”我们以为,对于网络搜题这一不可阻挡的流行方式,一味地堵是不可能的,只有想法疏导,通过引入一些网站上的典型错漏解法,引导学生参与思辨,并深化认识,使得他们科学、全面、准确地看待这些资源或素材,这样可逐步培养学生的批判精神和科学求真品质.

1.罗增儒.数学解题学引论[M].西安:陕西师范大学出版社,2008.

2.罗增儒.巧在本质关系的提示妙在深层结构的接近(上)[J].中等数学,2007(3).

3.鲍建生,顾冷沅等.变式教学研究[J].数学教学,2003(1、2、3).

4.许燕.从解题赏析走向教学研究——以2016年无锡卷第27题为例[J].中学数学(下),2016(10).

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