【摘要】時(shí)代在進(jìn)步,社會(huì)在發(fā)展,學(xué)生在變化,教學(xué)與考試也不能故步自封,教學(xué)改革一直在進(jìn)行,比如考試試題的創(chuàng)新.“新材料、新情境、新問題”是近年中考命題堅(jiān)持的理念,所以試卷中出現(xiàn)了大量立意新穎別致的創(chuàng)新試題,此類試題以創(chuàng)建的新情境為背景,在考查數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),注重對(duì)學(xué)生解題能力的考查,旨在提升學(xué)生的邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新試題;中考;學(xué)科素養(yǎng)
近幾年,數(shù)學(xué)中考出現(xiàn)了大量的創(chuàng)新型試題,這些創(chuàng)新題不僅測試學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,還著重考查學(xué)生的創(chuàng)新思維、解決問題的能力以及數(shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用.這類題目內(nèi)容新穎,常伴有“定義”“規(guī)定”等字眼,使用抽象的語言給出新的定義、運(yùn)算或符號(hào).考生需要仔細(xì)揣摩和理解新定義的含義,并運(yùn)用新定義解決相關(guān)問題.這類題目考查考生的理解與運(yùn)算、信息遷移的能力,鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度思考問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和解決問題的能力.
1 定義新運(yùn)算
例1 (2024·四川眉山·中考)定義運(yùn)算:ab=a+2ba-b,例如43=(4+2×3)(4-3),則函數(shù)y=(x+1)2的最小值為( )
(A)-21. (B)-9. (C)-7. (D)-5.
分析 本題考查求二次函數(shù)的最值,根據(jù)新定義,得到二次函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)而利用二次函數(shù)的對(duì)稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo)等性質(zhì)求最值即可.
詳解 由題意得,y=x+12=(x+1+2×2)(x+1-2)=(x+5)(x-1),
即y=x2+4x-5=x+22-9,
所以當(dāng)x=-2時(shí),函數(shù)y=x+12的最小值為-9.
故選:(B).
點(diǎn)評(píng) 本題考查了新定義計(jì)算,正確理解定義的運(yùn)算法則是解題的關(guān)鍵.創(chuàng)新型試題能夠考查更高層次的思維能力.傳統(tǒng)試題多注重知識(shí)的記憶,創(chuàng)新試題則側(cè)重于知識(shí)的運(yùn)用、分析、綜合和評(píng)價(jià),比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證物理定律,或者對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)問題提出創(chuàng)新解決方案,這可以提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和批判性思維能力.
2 定義新概念
例2 (2024·四川廣元·中考)小明從科普讀物中了解到,光從真空射入介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),入射角α的正弦值與折射角β的正弦值的比值sinαsinβ叫做介質(zhì)的“絕對(duì)折射率”,簡稱“折射率”.它表示光在介質(zhì)中傳播時(shí),介質(zhì)對(duì)光作用的一種特征.
(1)若光從真空射入某介質(zhì),入射角為α,折射角為β,且cosα=74,β=30°,求該介質(zhì)的折射率;
(2)現(xiàn)有一塊與(1)中折射率相同的長方體介質(zhì),如圖1所示,點(diǎn)A,B,C,D分別是長方體棱的中點(diǎn),若光線經(jīng)真空從矩形A1D1D2A2對(duì)角線交點(diǎn)O處射入,其折射光線恰好從點(diǎn)C處射出.如圖2,已知α=60°,CD=10cm,求截面ABCD的面積.
分析 (1)根據(jù)cosα的值,設(shè)b=7x,則c=4x,利用勾股定理求出a=(4x)2-(7x)2=3x,進(jìn)而可得sinα=ac=3x4x=34,問題可解;(2)根據(jù)折射率與(1)的材料相同,可得折射率為32,根據(jù)sinαsinβ=sin60°sinβ=32,可得sinβ=33,在Rt△ODC中,設(shè)OD=3x,OC=3x,問題隨之得解.
詳解 (1)因?yàn)閏osα=74,
所以如圖3,設(shè)b=7x,則c=4x,
由勾股定理得,a=(4x)2-(7x)2=3x,
所以sinα=ac=3x4x=34,又因?yàn)棣?30°,所以sinβ=sin30°=12,所以折射率為:sinαsinβ=3412=32.
(2)根據(jù)折射率與(1)的材料相同,可得折射率為32,
因?yàn)棣?60°,所以sinαsinβ=sin60°sinβ=32,所以sinβ=33.
因?yàn)樗倪呅蜛BCD是矩形,點(diǎn)O是AD中點(diǎn),所以AD=2OD,∠D=90°,
又因?yàn)椤螼CD=β,所以sin∠OCD=sinβ=33,
在Rt△ODC中,設(shè)OD=3x,OC=3x,
由勾股定理得,CD=(3x)2-(3x)2=6x,所以tanβ=ODCD=3x6x=12.
又因?yàn)镃D=10cm,所以O(shè)D10=12,所以O(shè)D=52cm,所以AD=102cm,
所以截面ABCD的面積為:102×10=1002cm2.
點(diǎn)評(píng) 本題以定義新概念介質(zhì)的“絕對(duì)折射率”為背景,考查解直角三角形的應(yīng)用,勾股定理等知識(shí).創(chuàng)新型試題有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,其新穎的形式和內(nèi)容,讓學(xué)生不再被動(dòng)地接受知識(shí),而是主動(dòng)探索.
3 定義新規(guī)則
例3 (2024·四川瀘州·中考)定義:在平面直角坐標(biāo)系中,將一個(gè)圖形先向上平移aa>0個(gè)單位,再繞原點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)θ角度,這樣的圖形運(yùn)動(dòng)叫做圖形的ρa(bǔ),θ變換.如點(diǎn)A2,0按照ρ1,90°變換后得到點(diǎn)A′的坐標(biāo)為-1,2,則點(diǎn)B3,-1按照ρ2,105°變換后得到點(diǎn)B′的坐標(biāo)為 .
分析 根據(jù)題意,點(diǎn)B3,-1向上平移2個(gè)單位,得到點(diǎn)C3,1,再根據(jù)題意將點(diǎn)C3,1繞原點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)105°,得到OB′=OC=2,∠B′OD=45°,據(jù)此求解即可.
詳解 根據(jù)題意,點(diǎn)B3,-1向上平移2個(gè)單位,得到點(diǎn)C3,1,
所以CE=1,OE=3,
所以O(shè)C=12+32=2,sin∠COE=CEOC=12,所以∠COE=30°,
根據(jù)題意,將點(diǎn)C3,1繞原點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)105°,
所以∠B′OE=105°+30°=135°,作B′D⊥x軸于點(diǎn)D,
所以O(shè)B′=OC=2,∠B′OD=180°-135°=45°,
所以B′D=OD=OB′·sin45°=2,所以點(diǎn)B′的坐標(biāo)為-2,2,
故答案為:-2,2.
點(diǎn)評(píng) 本題定義新規(guī)則“圖形的ρa(bǔ),θ變換”,通過圖形的ρa(bǔ),θ變換,考查解直角三角形,坐標(biāo)與圖形等基礎(chǔ)知識(shí).此類創(chuàng)新型試題有助于選拔創(chuàng)新人才.在升學(xué)考試或者各類競賽中,創(chuàng)新試題能夠?qū)⒕哂袆?chuàng)新意識(shí)、能靈活運(yùn)用知識(shí)的學(xué)生篩選出來,挖掘有潛力的人才.