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感悟思想方法 提升解题能力

2019-08-29方小龙陈少毅

考试周刊 2019年64期
关键词:变式训练解题方法初中数学

方小龙 陈少毅

摘 要:初中数学总复习一般分基础复习和专题提升两个阶段,在第二阶段专题复习中,教师不仅要根据中考的趋势精选题型,还要善于利用经典问题,引导学生分析问题的本质,挖掘试题所隐含的数学方法,并适时开展变式训练,从而提高学生分析、求解综合问题的能力。

关键词:初中数学;第二轮复习;问题本质;解题方法;变式训练

初中数学总复习是对数学知识进行回顾梳理,使学生对知识的形成系统化,技能形成熟练化的过程,也是对数学思想与方法进行再提炼,让学生数学素质和科学素养得到提升,进而提高综合解题能力的过程。因此,初中数学总复习一般分基础复习和专题提升两个阶段,但在第二轮专题复习中,教师们更多地关注选什么样的题型训练,而忽略了如何利用典型例题进行讲解,从而降低了专题复习的效果。实际上,在二轮复习中,我们不仅要根据中考的趋势精选题型,还要善于利用经典问题,引导学生分析问题的本质,挖掘试题所隐含的数学方法,并适时开展变式训练,从而提高学生分析、求解综合问题的能力。

一、 分析问题本质,把握试题求解的根本

初中数学任何一个复杂的代数问题都可分解成几个基本问题,任何一个复杂的几何图形都是若干个基本图形的组合。掌握这些基本代数问题的特征和解题方法,弄清这些基本图形的基本性质和求解方法,是解决综合问题的基础,也是解题必须具备的基本功之一。

图1

【例1】 如图1,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0),B(5,0),C(0,5)三点,对称轴与抛物线相交于点P,与直线BC相交于点M,连接PB。

(1)求该抛物线的解析式;

(2)点Q为抛物线第一象限上的点,且△QMB与△PMB的面积相等,求点Q的坐标;

(3)在第一象限、对称轴右侧的抛物线上是否存在一点R,使△RPM与△RMB的面积相等,若存在,求出点R的坐标;若不存在,说明理由。

分析:本题是以抛物线为背景构造三角形面积相等的经典题型,第(2)小题中的两个三角形由于有一条确定的公共边MB,学生容易由等底等高面积相等,想到过点P作BC的平行线,从而确定Q;而第(3)小题,△RPM与△RMB的公共边MR待定,由于受前面所用的方法的影响,多数学生会陷入从几何形质探求面积相等的陷阱,其实我们不妨从平面中求斜三角形的通用方法入手,构建方程求解。

图2

如图2,不难得出:S△RMB=S△RME+S△RBE=12(xB-xM)(yR-yE),利用上述结论,在第(3)小题中,若设点R的横坐标为x,则△RPM的面积为S△RPM=12(xR-xM)(yP-yM)=3(x-2),△RMB的面积为S△RMB=12(xB-xM)(yR-yE)=32(-x2+4x+5+x-5),再由面积相等就不难求得点R的坐标了。

由于中考的压轴题都由若干个问题综合而成,而且都有一定的原创性,学生很难在考试中的短时间内找到类似的问题类比解答,因此在复习课教学中,教师要引导学生分析问题的结构特征,图形的基本构成,进而“离析”出可拓展的基本问题或基本图形,引导学生理解基本问题和基本图形一般性原理,从而掌握解决问题的方法,提高解题能力。

二、 讲清解题过程,掌握一类题型的解法

中考压轴题的解决必须依托不同的思维方式,专题复习的过程不能只是简单地推导和计算,而应针对不同类型的题目,理清解题的思路,渗透思想方法,以题带面,引导学生思考解题过程中涉及的知识点和通用方法,这样不仅有利于学生对知识的巩固,还有利于提高学生的综合运用能力及解题能力,培养学生的思维能力。

图3

【例2】 如图3,已知点E在线段AB上,AB=6,BE=2。P为线段AB上一个动点(点P不与点A,B重合),在线段AB的同侧分别作等边△APC和等边△PBD,连接AD、BC,交点为Q。

(1)求证:△APD≌△CPB;

(2)当点P为AB中点时,求线段QE的长;

(3)在点P的运动过程中,求线段QE长的最小值。

分析:本题从学生熟悉的等边三角形构图入手,层层递进,从特殊到一般再到特殊,探求定点E与动点Q之间线段长的性质,是一道典型的考查动点轨迹与几何最值的压轴题。第(2)小题以特殊位置求线段QE的长,既是后面求QE最小值在设题上的自然前探,也为第(3)题从角度思考点Q的运动轨迹做了方法上的铺垫。在讲解第(3)小题时,教师应引导学生关注此类问题的共同特征,总结关于动点轨迹问题的解题方法。在(3)问中,线段QE的端点E为定点,Q为动点,要解决这类问题,首先要判断动点Q的运动轨迹。若轨迹为直线,则由点到直线距离垂线段最短求QE的最小值;若轨迹为圆弧,则由定点到圆周上各点的最短距离可求得QE的最小值。

在二轮复习中,教师应避免就题论题,要以题论法,引导学生挖掘题干中的解题信息,根据题中的关键条件找到解题的突破口,进而帮助学生理清解题思路,找出一类题型的共同点,归纳出此类题型的解题策略。在学生思维遇到障碍时,教师要通过展示自己的思考过程,帮助学生梳理思维脉络,建立解题信心;在学生有了解题思路后,教师要在具体解法上加以指导,避免有想法无解法的情况发生,还要让学生在各种解法中比较、选择最优化的方法,从而提高解题能力。此外,还要培养学生良好的解题习惯和答题规范,力求解题完整,以提高得分率。

三、 开展变式训练,巩固解题习得的技巧

任何巧妙的方法,不经过一定量的训练与巩固,都无法内化为自己的解题策略。在第二轮复习中,教师要精心设计专题的变式练习,及时对学生进行巩固训练,一方面可以强化刚获得一类问题的基本原理和解题方法,另一方面也可以避免大量的重复练习,消除题海战术。专题复习中例习题变式,可以从问题背景、发问方式、题干条件等角度做出實质性改变,从而形成新的问题。

图4

【例3】 如图4,在矩形ABCD中,AB=2,BC=5,P为线段BC上的一个动点,且和B,C不重合,连接PA,过P作PE⊥PA交CD所在直线于E。设BP=x,CE=y。

(1)求y与x的函数关系式;

(2)求线段DE的最大值;

(3)将△PEC沿PE翻折至△PEG位置,若点G恰好落在AD上,求BP长。

本例是一道典型的几何动点问题,它以矩形为背景,利用一线三直角和图形的折叠来设置问题。解决本题的基本方法是由相似建立函数关系,再利用二次函数的对称性求线段的最值,再后通过勾股定理建立方程求得BP的长。

为了让学生强化在例题分析求解中习得的方法,提升解题能力,教师不妨对例题进行适当的变式,让学生在变式训练中及时巩固解题方法,避免“一讲便懂,转眼就忘”的情况发生。

图51

图52

变式:如图51,在等边△ABC中,AB=6,D是AB上一点,BD=m,E为线段BC上的一个动点,且和B,C不重合,作∠DEP=60°,EP交边AC于P。

(1)求证:BD·PC=BE·EC;

(2)若点E在线段BC上运动时,点P总在线段AC上,求m的取值范围;

(3)若点A与点E关于直线DP对称,请在所给的图52中用尺规确定点P的位置,并求出AP的长。

本道变式题将原题背景改为等边三角形,相应保留了一线三等角的构图特征,但在问题设置上作了适当变化,使题目焕然一新,有利于学生在新情景中形成迁移运用的能力。其中的第(3)题既保留了原题中折叠对称的本意,又增加了推理作图的步骤,让试题增加了几分创新的活力。

总之,在二轮专题复习中,我们一定要在精选例习题的基础上,强化解题过程的教学,在帮助学生分析解题思路的同时,揭示问题的本质与结构特征,以题带面,总结一类题型的解题技巧,让学生在适量的变式训练中掌握方法,提升能力。

参考文献:

[1]吴士根.善用模型思想提升解题能力——几何图形中利用基本模型解题例析[J].中学课程辅导:教学研究,2014(11):148-149.

[2]胡逸昕,鄭旭常.改变题目条件或结论 感悟解题思想方法[J].理科考试研究,2018,25(1):5-7.

[3]施冬梅.感悟数学思想享受学习乐趣[J].新课程(中学),2017(3).

作者简介:

方小龙,福建省福鼎市,福建省福鼎市第十七中学;

陈少毅,福建省宁德市,福建省宁德市教师进修学院。

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