周航
摘 要:數(shù)學(xué)作為一門研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化以及空間模型等概念的學(xué)科,對(duì)初中生的邏輯思維訓(xùn)練與綜合能力培養(yǎng)有十分重要的作用。而動(dòng)點(diǎn)問題作為數(shù)學(xué)學(xué)科的一個(gè)具有代表性的知識(shí)板塊,在中考中也極具選拔作用,常與描述量的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的函數(shù)結(jié)合在一起,以壓軸題的形式出現(xiàn)。許多考生面對(duì)這類問題時(shí)會(huì)感受手足無措。而在日常的教學(xué)中,教師也困惑于如何向?qū)W生解釋其解法。其實(shí),只要掌握了與函數(shù)動(dòng)點(diǎn)問題相關(guān)的解題策略,許多困難便會(huì)迎刃而解。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);函數(shù)動(dòng)點(diǎn)問題;解題策略;教學(xué)方法
動(dòng)點(diǎn)問題是指與一個(gè)或者多個(gè)點(diǎn)在一個(gè)規(guī)定的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)有關(guān)的問題,并且在點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中一般伴隨著各種量的變化?!皠?dòng)點(diǎn)”分為點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和線(無數(shù)點(diǎn)組成線)的運(yùn)動(dòng),因此動(dòng)點(diǎn)問題常常與函數(shù)和幾何相聯(lián)系,動(dòng)點(diǎn)問題一般可以分為動(dòng)點(diǎn)型問題和動(dòng)線型問題,而動(dòng)點(diǎn)型問題包括單動(dòng)點(diǎn)型問題和雙動(dòng)點(diǎn)型問題。在動(dòng)點(diǎn)問題的日常教學(xué)中,可以借助幾何畫板等數(shù)學(xué)軟件來直觀描述動(dòng)點(diǎn)的變化以輔助教學(xué)。
一、動(dòng)點(diǎn)問題特殊化
在近年的中考中,動(dòng)點(diǎn)問題傾向于通過動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的某一瞬間的特殊狀態(tài)來明確變量和不變量、建立方程模型,這就是動(dòng)中求靜,再通過靜止?fàn)顟B(tài)來解決運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的問題。通常會(huì)選擇動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)特殊點(diǎn)的狀態(tài)或者是動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)特殊位置形成一個(gè)特殊圖形等特殊狀態(tài)。
中考中的壓軸題多與動(dòng)點(diǎn)問題相關(guān),常常建立在函數(shù)的基礎(chǔ)上,并與矩形、梯形、相似三角形、全等三角形和直角三角形等圖形間的變化或者圖形的特殊狀態(tài)有關(guān),綜合性較強(qiáng),這也要求學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)并將幾何知識(shí)和函數(shù)知識(shí)聯(lián)系起來。因此,許多考生為這類問題感到困難。筆者認(rèn)為,處理動(dòng)態(tài)問題的時(shí)候,要在解析幾何與函數(shù)的基礎(chǔ)上分析動(dòng)點(diǎn)的“動(dòng)靜”關(guān)系,把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化。
二、尋找動(dòng)點(diǎn)的“靜止”狀態(tài)
在動(dòng)點(diǎn)問題的提問方式中,題目中已經(jīng)給出確定的信息,存在或者不存在某種特殊狀態(tài),要求考生對(duì)此加以證明或者求出該特殊狀態(tài)下的一些量的關(guān)系等。此時(shí)可將動(dòng)點(diǎn)問題的動(dòng)態(tài)靜止化,處理滿足條件的特定的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的量的關(guān)系。
例如,直線L:y=3x+3與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,把△AOB沿y軸翻折,點(diǎn)A落到點(diǎn)C,拋物線過點(diǎn)B、C和D(3,0)。
(1)求直線BD和拋物線的解析式。
(2)若BD與拋物線的對(duì)稱軸交于點(diǎn)M,點(diǎn)N在坐標(biāo)軸上,以點(diǎn)N、B、D為頂點(diǎn)的三角形與△MCD相似,求所有滿足條件的點(diǎn) 的坐標(biāo)。
(3)在拋物線上存在點(diǎn)P使得SΔPBD=6,求出點(diǎn)P的坐標(biāo)。
分析:(1)由待定系數(shù)法求出直線BD和拋物線的解析式。
(2)首先確定△MCD為等腰直角三角形,因?yàn)椤鰾ND與△MCD相似,所以△BND也是等腰直角三角形。
三、幾何畫板演繹動(dòng)點(diǎn)輔助教學(xué)
也許對(duì)于教師來說,求解動(dòng)態(tài)問題還是相對(duì)簡(jiǎn)單的,但是在日常的教學(xué)中,如何清楚明白地向?qū)W生解釋動(dòng)態(tài)問題,是一大難點(diǎn)。因此,信息化的社會(huì)也為困擾了教師多年的這個(gè)難題提供了一個(gè)值得利用的途徑——幾何畫板等數(shù)學(xué)軟件。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,學(xué)生非常喜歡在數(shù)學(xué)課堂上利用幾何畫板來學(xué)習(xí),用到幾何畫板軟件上的數(shù)學(xué)課的認(rèn)同率高達(dá)100%,而這一認(rèn)同率的原因分析表示90%的被調(diào)查者認(rèn)為幾何畫板引入數(shù)學(xué)教學(xué)中,能使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)簡(jiǎn)單具體且直觀生動(dòng),更容易被接受、理解。由此可以看出,幾何畫板等數(shù)學(xué)軟件對(duì)動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的直觀演繹和初中數(shù)學(xué)中動(dòng)點(diǎn)問題的教學(xué)幫助效果非常好。
參考文獻(xiàn):
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