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预热问题铺平垫稳,迎难而上讲评难题
——记叙一道中考模考难题的讲评设计

2017-03-11江苏常熟市第一中学龚艳芳

中学数学杂志 2017年4期
关键词:对称轴过点抛物线

☉江苏常熟市第一中学 龚艳芳

预热问题铺平垫稳,迎难而上讲评难题
——记叙一道中考模考难题的讲评设计

☉江苏常熟市第一中学 龚艳芳

中考复习中师生都会面临“大量”模考试题,而每份模考试卷中总会有命题者精心布局的把关题,这些把关题往往也很奏效,每场模考或练习下来,基本上是“全军覆没”,接下来就是教师“上场”讲评,如果满足于公布并核对答案,当然也能很快让这些把关难题“一带而过”,然而如果深入研究和备课,往往会使一些把关题背后的一串问题得到挖掘,也使得这些模考难题在教学中没有“轻轻滑过”,追求更有深度的讲评效果.本文记叙一道模考难题的讲评设计,并跟进相关教学思考,供研讨.

一、模考难题与思路简述

模考题:如图1,过原点的抛物线的顶点为M(-2,4),与x轴的负半轴交于点A,对称轴与x轴交于点B,点P是抛物线上一个动点,过点P作PQ⊥MA于点Q.若△MPQ与△MAB相似,则满足条件的点P的坐标是____________.

图1

思路简述:容易求出抛物线的解析式为y=-x2-4x,构造草图想清问题的求解目标其实是:如图2,当点P1落在抛物线对称轴的左侧时,射线MP1交x轴于C,有∠CMA=∠AMB,如果能求出点C的坐标,则可解出直线MC的解析式,与抛物线的解析式联立,则可确定点P1的坐标;还有另一种情形,当点P2落在抛物线对称轴的右侧时,构造图3分析,有∠P2MA=∠MAB,设射线MP2交x轴于D点,如果能求出点D的坐标,则可确定直线MD的解析式,类似地,与抛物线的解析式联立,可确定P2点的坐标.

图2

图3

二、模考难题讲评的教学微设计

教学环节(一)预热问题两道.

题1:如图4,已知抛物线与x轴交于A(1,0)、B(-3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),抛物线的顶点为P,连接AC.

图4

(1)求此抛物线的解析式;

(2)在抛物线上找一点D,使得DC与AC垂直,且直线DC与x轴交于点Q,求点D的坐标.

预设问题串:

问题1:你准备怎样求抛物线的解析式?你为什么选择设解析式的方法?还有哪些不同的设法?

问题2:为了求点D的坐标,你觉得可以有怎样的思路?(学生可能是先求直线CQ的解析式,然后再将直线CQ的解析式与抛物线的解析式联立)

问题3:有人觉得求直线CD的解析式的关键是求Q点的坐标,你觉得怎样求Q点的坐标?(连接AC,利用“双垂直”基本图形,在Rt△ACQ中思考,利用相似或射影定理可得CO2=OQ·AO,从而求出Q点的坐标)

问题4:有人没有求Q点的坐标,也求出了直线CD的解析式,你觉得还有什么方法?(先求出直线AC的解析式,然后根据直线CD、AC之间的垂直关系,可以看出它们的解析式中的一次项系数具有负倒数关系,再结合点C的坐标可确定直线CD的解析式)

图5

预设问题串:

问题1:你准备怎样求出点P的坐标?要注意取舍吗?(预设:P(1,-3))

问题2:如图6,当点D在抛物线对称轴的左侧时,满足∠DPO=∠POB,此时PD与x轴有怎样的位置关系?你能快速确定此时点D的坐标吗?(预设:由∠DPO=∠POB,得DP∥OB,D与P关于y轴对称,结合P(1,-3),得D(-1,-3))

图6

图7

问题3:当点D在点P的右侧时,如图7,即图中D2,则∠D2PO=∠POB,延长PD2交x轴于Q,图7中有等腰三角形吗?为什么?(预设:可发现QO=QP,所以△POQ是等腰三角形)

教学环节(二)难题讲评.

模考难题讲评:如图1,在平面直角坐标系xOy中,顶点为M的抛物线y=-x2-4x与x轴的负半轴交于点A,对称轴与x轴的交于点B,点C是抛物线上一个动点,过点C作CD⊥MA于点D.若△MCD与△MAB相似,求满足条件的点C的坐标.

图8

图9

预设问题串:

问题1:构造图8、图9分析,在这两种可能的图形中,过点C作出CD⊥MA于点D,能否满足△MCD与△MAB相似?请说明理由.

问题2:在图8中,你有哪些方法求点C1的坐标?(预设:利用角平分线性质,MA平分∠EMB,则AE∶AB=ME∶MB,可设AE=m,则EM=2m,于是在Rt△BME中,(m+2)2+ 42=(2m)2,于是可确定点E的坐标,从而求出直线ME的解析式,再将ME的解析式与抛物线的解析式联立确定点C1的坐标;还可以过点A向ME作垂线段,构造“一线三直角”模型求解)

问题3:在图9中,∠FMA与哪个角相等?为什么?(预设:学生辨析出∠FMA与∠MAB相等时,才能出现△MCD与△MAB相似)

问题4:图9中,如何求出点C2的坐标?(预设:设MF= n,在Rt△MBF中,利用勾股定理得出关于n的方程,可确定n的值,从而得出F点的坐标,类似地,求出直线MF的解析式,再与抛物线的解析式联立,求出C2点的坐标)

问题5:将图8、图9中的两条符合要求的直线ME、MF画在同一个图中,如图10,同学们发现直线ME、MF有怎样的位置关系?为什么?(预设:ME⊥MF,并且据它们的垂直关系,又会增加一些求解思路,可引导学生深入思考,发现不同的解题路径)

教学环节(三)变式再练.

变式题:(供听课检测使用)如图1,在平面直角坐标系xOy中,顶点为M的抛物线y=-x2-4x与x轴的负半轴交于点A,对称轴与x轴交于点B.

(1)直接写出顶点M的坐标.

(2)求tan∠AMB的值.

(3)点C是抛物线上一个动点,过点C作CD⊥MA于点D.

①当点C、点A关于直线BM对称时,求CD的长;

②设直线MC交x轴于E,当tan∠MCD=2时,求点E的坐标;

③若△MCD与△MAB相似,求满足条件的点C的坐标.

图10

三、关于难题解题教学的进一步思考

面对难题的教学,我们首先要辨析该题是否有深入研究的价值,功利一点看,即其是否为本地区中考考查的重点;从学生数学核心素养的发展来看,它能否反映数学本质,对发展学生数学思维有没有作用;等等.我们深入思考时,还可从如下一些方向追问自己,比如:

1.怎样突破这道试题的思路?有哪些不同的解题途径?

2.解题教学时可以设置怎样的预热问题,以便学生更好地“迎难而上”?

3.解后如何引导学生反思?思路如何能自然而然地发生?

4.可以收获哪些解题经验或模式?

5.还有哪些考题有类似的结构?

6.这道试题可以怎样包装、命制出一道含3个小问、层层“递进”的压轴题?

……

经常对一些难题自发开展上述追问或研究,我们对难题的思考也就能达到一个新的高度,也能带领学生更好地理解难题,挑战难题,从容应对难题.

1.王秀梅.习题课教学:从“拿来主义”走向编题变式——以“数轴再认识”习题课为例[J].中学数学(下),2016(10).

2.朱金祥,刘东升.数学教学中例题变式的策略——基于教学追问的视角[J].教育研究与评论(中学教育教学版),2016(09).

3.孟慧.几何综合题研究:从思路贯通到教学微设计[J].中学数学(下),2016(9).

4.杨卫东.客从何处来:一道几何把关题的命制历程[J].中学数学(下),2016(8).

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