☉江蘇省常熟市滸浦學(xué)校陳玉純
聚焦內(nèi)容效度:函數(shù)綜合題的命題追求
——以兩道中考??碱}為例
☉江蘇省常熟市滸浦學(xué)校陳玉純
函數(shù)綜合題是各地中考??嫉闹匾碱},通常會安排全卷最后兩題之一,然而由于命題者個人的喜歡與旨趣,常常使得函數(shù)綜合題的系列設(shè)問偏離函數(shù)的本質(zhì),甚至與函數(shù)毫無關(guān)聯(lián),轉(zhuǎn)向平面幾何的某個經(jīng)典問題,這類考題的一個顯著不足就是內(nèi)容效度不夠聚焦.本文選擇近期關(guān)注的幾例中考模考題,給出思路簡述,并嘗試給出變式改編與相關(guān)命題思考,提供研討,掛一漏萬,還望各位專家同行雅正.
??碱}1(2016年4月貴州省某地模考題)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=-x2+ mx+n,過點(diǎn)A(0,4)和C(8,0).
(1)求m、n的值.

圖1
(2)若P(t,0)是x軸正半軸上的一個動點(diǎn),M是線段AP的中點(diǎn),將線段MP繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得線段PB.過點(diǎn)B作x軸的垂線,過點(diǎn)A作y軸的垂線,兩直線相交于點(diǎn)D.
①小南同學(xué)經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn):點(diǎn)D可以落在拋物線上.你覺得可能嗎?如果可能,請求出t的值;如果不可能,請說明理由.
②當(dāng)以點(diǎn)A、B、D為頂點(diǎn)的三角形與△AOP相似時(shí),求此時(shí)t的值.
思路簡述:(1)用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)的解析式,從而得到m、n的值分別為、4.
(2)①利用△AOP∽△PEB,用含t的式子表示出點(diǎn)D的坐標(biāo)為(t+2,4),當(dāng)點(diǎn)D落在拋物線上時(shí),有-(t+2)2+(t+2)+4=4,解得t=3或t=-2,再結(jié)合t>0,故當(dāng)t=3時(shí),點(diǎn)D落在拋物線上.
②需要根據(jù)相似三角形的對應(yīng)關(guān)系分類討論,當(dāng)點(diǎn)P在線段OC上和點(diǎn)C的右側(cè)兩種情況,也就是分別考慮當(dāng)0<t<8時(shí)或當(dāng)t>8時(shí)兩種情況,當(dāng)0<t<8時(shí),若△POA∽△ADB,則,即,整理得t2+16=0,此時(shí)t無解,若△POA∽△BDA,同理,解得t=-2+2.當(dāng) t>8時(shí),若△POA∽△ADB,則,即,

圖2
??碱}2(2016年4月福州市某地模考題)如圖2,拋物線y=a(x-2)2-1過點(diǎn)C(4,3),交x軸于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)).
(1)求拋物線的解析式,并寫出頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)連接OC,CM,求tan∠OCM的值;
(3)若點(diǎn)P在拋物線的對稱軸上,連接BP,CP,BM,當(dāng)∠CPB=∠PMB時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
思路突破:(1)根據(jù)待定系數(shù)法容易求出y=(x-2)2-1,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2,1).
(2)如圖3,連接OM,構(gòu)造直角三角形利用勾股定理(或者兩點(diǎn)之間距離公式)求出OC、OM、CM的長,從而利用勾股定理逆定理發(fā)現(xiàn)△COM是直角三角形,于是可以利用正切函數(shù)的定義求出tan∠OCM的值為.

圖3
(3)這一問思路較難獲取,首先草圖分析,分離“偽裝拋物線”(如圖4),進(jìn)一步“目標(biāo)解析”(如圖5),確認(rèn)∠BMP=45°,也就是要找一點(diǎn)P,滿足∠BPC=45°,于是想到構(gòu)造所謂的“一線三等角”,從而構(gòu)造出圖6所示的問題模式,獲得重要進(jìn)展.可以利用△PCQ∽△BPM分析PM的長,從而貫通思路,注意點(diǎn)P有兩解,即(2,2+)或(2,2-√5).

圖4

圖5

圖6
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,我們在習(xí)題命制時(shí),應(yīng)該注重學(xué)生的思維連續(xù)性,確保每個設(shè)問都并非是孤立的問題,借助于設(shè)問之間的聯(lián)系,將學(xué)生原有的知識和解決數(shù)學(xué)問題的方法連貫起來,借助于問題的解決過程內(nèi)化學(xué)生認(rèn)知,發(fā)散學(xué)生思維,提升學(xué)生的解題能力.從上面的思路突破來看,兩個模考題的最后一問基本與前面的題干沒有多大關(guān)系,特別是與拋物線基本沒有聯(lián)系,這種讓大題干提前“枯萎”的設(shè)問方式值得商榷.知易行難,以下我們對模考題2提出變式改編,提供研討:
??碱}2的第(3)問變式改編:設(shè)直線x=a分別交拋物線、x軸于點(diǎn)P、H.當(dāng)時(shí),求a的值.
改編意圖:可以發(fā)現(xiàn),我們改編的意圖主要是讓設(shè)問保持與題干中拋物線發(fā)生關(guān)聯(lián),而不是離開拋物線另外設(shè)問.
一個現(xiàn)實(shí)是,目前各級初三模考或者中考試卷中,函數(shù)為載體的(特別是二次函數(shù))綜合題出現(xiàn)的幾率極高,然而由于初中階段對函數(shù)包括二次函數(shù)的研究還比較局限,并沒有涉及更多高中階段中的解析幾何的性質(zhì),所以很多函數(shù)綜合題往往不能深入探討函數(shù)的圖像與性質(zhì),這時(shí)不少命題者選擇將函數(shù)圖像與幾何性質(zhì)相結(jié)合,生成一些人為制造的“平面直角坐標(biāo)系搭臺,平面幾何難題構(gòu)造來唱戲”的試題,由于這類試題較容易編制,也就在各類中考分類匯編、教輔資料中“流行”起來,甚至細(xì)化出很多考題分類,比如,拋物線與三角形綜合題,拋物線與圓綜合題,一次函數(shù)與平行四邊形翻折綜合題,二次函數(shù)與一次函數(shù)的綜合題,以及一些動點(diǎn)問題等,“應(yīng)試”“備考”之風(fēng)在這些資料的“引領(lǐng)”下扎實(shí)開展.筆者根據(jù)命題經(jīng)驗(yàn)初步思考后認(rèn)為,關(guān)于函數(shù)綜合題的命題,應(yīng)該有如下追求:
1.函數(shù)綜合題應(yīng)以函數(shù)為主干,注意內(nèi)容效度
從上面兩個??碱}來看,雖然題干中都是以拋物線為載體,但是當(dāng)?shù)冢?)問明確函數(shù)關(guān)系式之后,后續(xù)的設(shè)問與拋物線基本沒有多少聯(lián)系,設(shè)問或考查的難點(diǎn)卻是幾何模式圖形的識別與構(gòu)造,這樣的考題與其說是函數(shù)綜合題,不如說是稍有難度的平面幾何題,而且是“超標(biāo)”的幾何題.從命題的相關(guān)指標(biāo)來看,試題的內(nèi)容效度難有保證.
2.函數(shù)綜合題應(yīng)聚焦核心概念,注意上下關(guān)聯(lián)
函數(shù)綜合題如何聚焦核心概念,我們認(rèn)為,應(yīng)該特別體現(xiàn)函數(shù)本質(zhì)的對應(yīng)思想、增減性、數(shù)形結(jié)合等內(nèi)容.此外,對于綜合題來說,往往安排2~3個小問,這幾個小問既要注意“遞進(jìn)”式設(shè)計(jì),同時(shí)又需要注意設(shè)問的“距離”,即不同小問之間追求內(nèi)在關(guān)聯(lián),從形式上看是并列式問題、互不干擾,但求解的思想方法、突破策略,卻可以互為啟發(fā),這也是我們在上文提供不同模考題的變式改編的主要追求.
3.函數(shù)綜合題應(yīng)關(guān)注學(xué)生思維,注意經(jīng)驗(yàn)積累
研究解答函數(shù)綜合題不僅僅是為了考試多得分、得到分,反思解題過程,形成經(jīng)驗(yàn)積累,也是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不可或缺的核心內(nèi)容.解題活動的核心價(jià)值是掌握數(shù)學(xué),解題是一種最貼近數(shù)學(xué)思維的實(shí)質(zhì)性活動,是掌握數(shù)學(xué)、學(xué)會“數(shù)學(xué)地思維”的關(guān)鍵途徑.函數(shù)綜合題要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)思維的形成,要使學(xué)生學(xué)會分析,將原有的認(rèn)知和解題經(jīng)驗(yàn)遷移過來;學(xué)會思考,反思現(xiàn)有問題與原有經(jīng)驗(yàn)的差異性,發(fā)散思維,避免思維定勢;學(xué)會解題,在同化和順應(yīng)的過程中選擇最佳的破解難題的方法和途徑,在成功的體驗(yàn)中發(fā)展能力.唯有如此,我們的習(xí)題教學(xué)才能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,使學(xué)生的解題能力與智力、思維、能力的發(fā)展同行.
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