中考课题学习的酝酿与探究

编辑: 路逍遥 关键词: 中考复习 来源: 逍遥右脑记忆


  江西省安福县城关中学 曹经富
  
  “课题学习”类试题在近年各地中考试题中频频出现,此类题型特点鲜明、内容丰富、超越常规,源于课本,又高于课本,不仅注重数学实践应用、动手探究的培养,还关注学生学习的过程和思想方法的渗透.这类试题较好地考查了学生的阅读理解能力、知识迁移能力和分析问题、解决问题的能力,这无疑为课堂教学注入了新鲜的活力。它既是一项全新的课程内容.又是一种具有现实性、问题性、实践性、综合性和探索性的新型的学习活动.经常成为呈现中考数学知识和能力的载体。现结合2011年各地中考题进行说明,希望能给大家带来一定的启示与帮助.
  
  一、情景问题拓展类
  
  例1:(2011江苏盐城)情境观察
  
  将矩形ABCD纸片沿对角线AC剪开,得到△ABC和△A′C′D,如图1所示.将△A′C′D的顶点A′与点A重合,并绕点A按逆时针方向旋转,使点D、A(A′)、B在同一条直线上,如图2所示.观察图2可知:与BC相等的线段是,∠CAC′=?/SPAN>.
   
  问题探究
  
  如图3,△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB、AC为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.试探究EP与FQ之间的数量关系,并证明你的结论.
  
  拓展延伸
  
  如图4,△ABC中,AG⊥BC于点G,分别以AB、AC为一边向△ABC外作矩形ABME和矩形ACNF,射线GA交EF于点H.若AB=kAE,AC=kAF,试探究HE与HF之间的数量关系,并说明理由.
  
  思路点拨:沿矩形的对角线剪开所得的两个三角形是全等的,由如图2中位置及全等关系可得BC=AD,∠CAC′=90?/SPAN>;在图3中,当等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF的直角顶点重合于直线GP上的点A时,构建了如图2所示的两个直角三角形全等的数学模型,即Rt△ABG≌Rt△EAP.Rt△ACG≌Rt△FAQ,进而得到AG=EP,AG=FQ,从而得到EP=FQ.在图4中,当背景由等腰直角三角形变为矩形时,但矩形的长与宽之比均为k,从而构建了如图2所示的两直角三角形相似(全等)的数学模型,借助相似比及Rt△EPH≌Rt△FQH.容易得出HE=HF。
  
  解:情境观察AD(或A′D),90
  
  问题探究结论:EP=FQ.证明:∵△ABE是等腰三角形,∴AB=AE,∠BAE=90?
  
  ∴∠BAG+∠EAP=90?∵AG⊥BC,∴∠BAG+∠ABG=90?/SPAN>,∴∠ABG=∠EAP.
  
  ∵EP⊥AG,∴∠AGB=∠EPA=90?/SPAN>,∴Rt△ABG≌Rt△EAP.∴AG=EP.
  
  同理AG=FQ.∴EP=FQ.
  
  拓展延伸结论:HE=HF.理由:过点E作EP⊥GA,FQ⊥GA,垂足分别为P、Q.
  
  ∵四边形ABME是矩形,∴∠BAE=90?/SPAN>,
  
  ∴∠BAG+∠EAP=90?AG⊥BC,∴∠BAG+∠ABG=90?/SPAN>,
  
  ∴∠ABG=∠EAP.∵∠AGB=∠EPA=90?/SPAN>,∴△ABG∽△EAP,
  
  ∴=.同理△ACG∽△FAQ,∴=.
  
  ∵AB=kAE,AC=kAF,∴==k,∴=.∴EP=FQ.
  
  ∵∠EHP=∠FHQ,∴Rt△EPH≌Rt△FQH.∴HE=HF
  
  点评:本题以课题学习的方式呈现,解决此题的关键在于简单情景入手,准确把握相关图形的特征与模型,透过现象看到数学活动问题的本质(直角顶点重合于直线上某一点时,酝酿与构建了两直角三角形全等或相似关系),不被“动”及“变化的图形”所迷,关键是在于由特殊到一般、由简单到复杂的思维方式,这类试题不仅结论可以类比,而且思维方法、证明过程及说理过程也可通过类比得出,这种模式应引起我们的重视与关注。
  
  二、阅读理解类
  
  例5:(2011湖南永州)探究问题:
  
  ⑴方法感悟:
  
  如图①,在正方形ABCD中,点E,F分别为DC,BC边上的点,且满足∠EAF=45?/SPAN>,连接EF,求证DE+BF=EF.
  
  感悟解题方法,并完成下列填空:
  
  将△ADE绕点A顺时针旋转90?/SPAN>得到△ABG,此时AB与AD重合,由旋转可得:
  
  AB=AD,BG=DE,∠1=∠2,∠ABG=∠D=90?
  
  ∴∠ABG+∠ABF=90?90?180?/SPAN>,
  
  因此,点G,B,F在同一条直线上.
  
  ∵∠EAF=45?nbsp;∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF=90?45?45?/SPAN>.
  
  ∵∠1=∠2,∴∠1+∠3=45?/SPAN>.
  
  即∠GAF=∠_________.又AG=AE,AF=AF
  
  ∴△GAF≌_______.
  

    


  

      点评:此题以阅读理解的形式进行课题学习探究,题目中首先提供某种思路、方法或中间步骤,探讨某种情境或特殊情形下的解题思路与方法,然后将其进行拓展、推广到一般情况,进一步探究相关结论,解答此类问题的基本步骤是阅读——分析——理解——迁移——创新应用。
  
  三、操作探究类
  
  例3:(2011江苏苏州)如图①,小慧同学吧一个正三角形纸片(即△OAB)放在直线l1上,OA边与直线l1重合,然后将三角形纸片绕着顶点A按顺时针方向旋转120?/SPAN>,此时点O运动到了点O1处,点B运动到了点B1处;小慧又将三角形纸片AO1B1绕B1点按顺时针方向旋转120?/SPAN>,点A运动到了点A1处,点O1运动到了点O2处(即顶点O经过上述两次旋转到达O2处).
  
  小慧还发现:三角形纸片在上述两次旋转过程中,顶点O运动所形成的图形是两段圆弧,即弧OO1和弧O1O2,顶点O所经过的路程是这两段圆弧的长度之和,并且这两端圆弧与直线l1围成的图形面积等于扇形AOO1的面积、△AO1B1的面积和扇形B1O1O2的面积之和.
  
  小慧进行类比研究:如图②,她把边长为1的正方形纸片OABC放在直线l2上,OA边与直线l2重合,然后将正方形纸片绕着顶点A按顺时针方向旋转90?/SPAN>,此时点O运动到了点O1处(即点B处),点C运动到了点C1处,点B运动到了点B1处;小慧又将正方形纸片AO1C1B1绕B1点按顺时针方向旋转90?/SPAN>,……,按上述方法经过若干次旋转后,她提出了如下问题:
  
  问题①:若正方形纸片OABC按上述方法经过3次旋转,求顶点O经过的路程,并求顶点O在此运动过程中所形成的图形与直线l2围成图形的面积;若正方形OABC按上述方法经过5次旋转,求顶点O经过的路程;
  

     
  点评:本题是一道典型的滚动探究与适当作图相结合的实践能力操作题,在解题过程中学生经历了“问题探究——问题解决”的过程,此类动手操作类的课题学习试题的解决策略是:通过对给定的信息进行分析、整理、研究,借助一定的实物操作与理性思考,得出一些有价值的信息与猜想,然后运用平时积累的知识、思想与方法解决问题,得出正确的结论。
  
  四、课题实验探究类
  
  例4:(2010江西)课题:两个重叠的正多边型,其中一个绕某一顶点旋转所形成的有关问题.
  
  实验与论证
  
  设旋转角∠A1A0B1=α(α<A1A0A2),θ3,θ4,θ5,θ6,所表示的角如图所示.
  
  (1)用含α的式子表示角的度数:θ3=___________θ4=_____________θ5=____________
  
  (2)图1-图4中,连接A0H时,在不添加其他辅助线的情况下,是否存在与直线A0H垂直且被它平分的线段?若存在,请选择期中的一个图给出证明;若不存在,请说明理由;
  
  归纳与猜想
  

  点评:本题以课题学习为背景及方式呈现,通过“两个重叠的正多边形,其中的一个绕某一顶点旋转所形成的有关问题”的探讨.是研究一个由特殊到一般结论的数学问题,先从简单特殊的几种正多边形入手,再推广到正n边形情形下规律的探究,这种探究思路和类比迁移的数学思想,应引起高度重视与学习.
  
  五活动探讨类
  
  例5:(2011江西)某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下:
  

  点评:本题以一个普通角为背景,创设摆放小棒的数学活动:搭建直角三角形与等腰三角形,开展课题研究,让学生感到熟悉而亲切,同学们都能在一定程度上得分,通过一系列问题的设问,将初中阶段的核心知识(等腰三角形、直角三角形、相似三角形、不等式组等)巧妙融入其中进行思考与探究,区分度与综合度明显增强。为此要求我们在日常教学中,应时刻关注身边的数学素材,注重开展与之相关的数学活动与数学研究,以提高学生的分析与探究能力。
  
  课题学习类试题通常以探索、研究、实验操作等不同形式呈现于中考中,并借助恰当的数学素材,作为试题的内容和明确的研究方向;或是以几何图形为题材,或是以数学问题为背景等;通过对相关问题的描述或逐步观察、操作(包括数据分析、整理、运算或作图、或证明)和归纳、探究等,进而发现问题,创新问题.试题在注重考查相关基础知识、基本技能、方法的同时,更注重考查对相关知识的联想、探索、发现、总结归纳及创新的能力.是近几年中考改革中出现的新题型.一般包含:课题的提出、数学模型的建立、问题的解决、数学知识的应用、酝酿与形成研究问题的方法。(来源:凤凰数学)


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