网格新型考题的归类例析

2019-09-10 00:11郭彩庆
学习与科普 2019年7期

郭彩庆

摘 要:近几年中考出现的以“网格”为背景的新型题因其具有知识面覆盖广、综合性强、思维含量高等特点,在实际操作中具有很强的发展性和创造性,具体体现在命题形式和解题过程上,对其深入进行分析探讨,探究解题策略很有必要。

关键词:网格新型考题;试题呈现;试题研究;进一步思考

在正方形网格中画出符合条件的点或线,是天津市中考卷第18题的命题点,此类题已历7年,现已成为天津市中考卷的区域亮点.题设有两问,第一问求线段长或角,主要围绕勾股定理展开,比较简单;第二问所涉及的知识面广、思维灵活、难度大,对大多数的考生来讲面临的是一场“挑战”,但若训练有法还是可以战胜的,同时开阔思维,提升素养.

一、试题呈现

题目:如图1,在每个小正方形的边长为1的网格中,△ABC的顶点A,B,C均在格点上.

(1)∠ACB的度数为______;

(2)在如图所示的网格中,P是BC边上任意一点.以点A为中心,取旋转角等于∠BAC,把点P逆时针旋转,点P的对应点为P′.当CP′最短时,试用无刻度的直尺,画出点P′,并简要说明点P′的位置是如何找到的(不要求证明).

二、试题研究

1.教材背景

人教版《义务教育教科书·数学》九年级上册习题23.1第1题第(1)小题“任意画一个△ABC,作下列旋转:以点A为旋转中心,把△ABC逆时针旋转40°”,此题是考查旋转的基本作图题,可以借助圆规和量角器完成,作用是巩固旋转的性质.习题23.1第4题“如图2,分别画出△ABC绕点O逆时针旋转90°和180°后的图形”,此题尝试在网格中作旋转,可以将△OAB逆时针旋转90°,找到点A,B的对应点A′,B′,再找到点C的对应点C′,就可以画出△ABC绕点O逆时针旋转90°后的图形(如图3).此题用无刻度的直尺就可以完成,其依据是在网格中可以借助全等三角形构造等腰直角三角形.

教材习题3介绍了利用旋转性质作图.由旋转性质,P旋转后应落在BC对应边B'C'上,且AB旋转至AC.这恰好为18题(Ⅱ)问确定B'位置、P'的轨迹积累了作图经验.习题4考查在网格中作△ABC的旋转图形.这与18题(Ⅱ)问仅使用无刻度直尺作图原理一致.同时,18题(Ⅱ)问当CP'最短时,即C1P最短(如图2,C1为边AB上点,且AC1=AC),故(Ⅱ)问也可转化为以A为中心,取旋转角等于∠BAC,将△C1PB旋转至△CP'B',这与习题4显然同类型,只不过习题4中旋转角为90°和180°,作图思维难度更小,可操作性更强.

2.探解法,变换角度寻路径

题目第(1)小题中,∠ACB=90°.第(2)小题的作法与分析如下.

作法1:取格点D,E,连接DE交AB于点T;取格点D′,E′,连接D′E′交CD于点K;取格点M,N,连接MN交BC延长线于点G;取格点F,连接FG交TC延长线于点P′,则点P′即为所求.

作法2:取格点D,E,连接DE交AB于点T;取格点D′,E′,连接D′E′,取格点I,连接TI交D′E′于点H;取格点M,N,连接MN交BC的延长线于点G;取格点F,延长FG交AH的延长线于点C′;延长TC交C′F于点P′,则点P′即为所求.

作法3:作法同作法2,利用解析式法求解,即在网格中建立平面直角坐标系,通过直线解析式确定特殊点的坐标,使问题方便求解.

作法4:取格点D,E,连接DE交网格线于点K;取格点D′,E′,I,I′,连接D′E′,II′交于点H;取格点M,N,M′,N′,连接MN,M′N′交于点G;取格点F,延长FG交AH的延长线于点C′;延长CK交FG于点P′,则点P′即为所求.

作法5:取格点D,E,连接DE交网格线于点K;取格点D′,E′,I,I′,连接D′E′,II′交于点H;取格点M,N,M′,N′,连接MN,M′N′交于点G;取格点F,延长FG交AH的延长线于点C′;延长AC′交网格线于点F′;连接CK交FG于点P′,则点P′即为所求.

从上述作法不难发现,五种作法的共同点是构造全等三角形或相似三角形,关键是找到判定三角形全等的条件.作法2的思考路径较简捷,说明此题借助几何直观解决更方便些.作法4和作法5在构造两直线平行时,需考虑等角或对应线段成比例,方法巧妙,但不容易发现.这就是网格中存在的隐含条件,需要在网格中发现基本图形,如相似、全等、平行、垂直等.对于作法1和作法2,若能以数思形,借助图形进行直观分析,就可以迅速获得隐含条件,使问题形象、简明地得以解决.

三、进一步思考

1.注重梳理总结,提升识题能力

网格题是近几年的创新题型,对于学生来说求解存在一定的难度,但深入分析可以发现大部分网格题的命制都存在一定的章法,大多还是来源于课本知识,如考题1的垂直平分线的作图以及考题2的新定义抛物线的计数,都是对学生几何性质、定理的考查.因此,在平时的教学中,要引导学生对重点知识进行梳理总结,在掌握基本知识的前提下向知识的综合应

用方向靠拢,对于一些模考题要善于从命题角度、知识内容、解题方式等方面进行分析总结,逐步提升学生的识题能力.

2.开展变式教学,培养创新思维

网格题背后所代表的教学深意是创新,涉及方法创新和思维创新.从创新程度上来看,网格题将平面几何、解析几何和代数运算巧妙地用网格的形式结合起来,求解方法同样是三者的统一.解题思路也应从传统的单一切入,轉化为多角度、多层次、全方位的思考.网格创新题对于学生的分析能力、推理能力、创新能力提出了更高的要求.因此,在教学中有必要在例题和习题的基础上开展变式创新和解法创新,引导学生多角度分析问题,逐步培养其创新意识和创新思维.

3.善于联想迁移,形成转化之法

以图形的性质、判定为依据,对已做过的基本题中所涉及的图形及结论熟记于心,同时以基本图形为起点进行联想,在迁移中逐步转化所求的问题.

据有关文献称,除上海外,中考试卷基本都能落实《义务教育数学课程标准(2011年版)》(下面简称"课标")的基本要求,但同时也深深打上了区域的烙印,有明显的区域性导向.作为理科试题,区域性导向是否会造成教学的功利性,忽视其他题型对学生的训练作用,以及演变成各个地区命题负责人的个人喜好,我们觉得,命题还是要立足课标,依据课本,关注初中数学核心素养的十大要素(数感、符号意识、空间观念、几何直观、运算能力、推理能力、数据分析观念、模型思想、应用意识、创新意识),从掌握数学基础知识、训练数学基本技能、领悟数学基本思想、积累数学基本活动经验出发,从系统、全面、科学地考查考生的“四基”和“四能”方面去命题.

参考文献:

[1]陈国玉.常见的几类网格问题例析[J].中学数学,2011(4):33-34.

[2]蔡文娟.初中数学网格问题例析[J].新高考(升学考试),2016(5).