■陳 靜
(蘭州市第十六中學,甘肅 蘭州 730000)
縱觀近年全國各省市中考試題,均有涉及尺規(guī)作圖,多數(shù)以直接考查為主。筆者選取了2017年蘭州市中考第22題,在本年級抽樣了數(shù)學成績中上的100名學生進行測試。通過分析測試成績并對學生進行了調查,特別是和參與答題的學生進行深入交流,從而引發(fā)了筆者的一些思考。
(2017·蘭州)在數(shù)學課本上,學生已經探究過“經過已知直線外一點作這條直線的垂線”的尺規(guī)作圖過程:
已知:直線l和l外的一點P.
求作:直線l的垂線,使它經過點P.
作法:如左圖:(1)在直線l上任取兩點A、B;
(2)分別以點 A、B 為圓心,AP,BP 長為半徑畫弧,兩弧相交于點Q;
(3)作直線 PQ.
參考以上材料作圖的方法,解決以下問題:
(2)已知,直線l和l外一點P,求作:⊙P,使它與直線l相切.(尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡,并把作圖痕跡用黑色簽字筆描黑)
這是一道復雜的尺規(guī)作圖題,考查的是線段垂直平分線的性質和判定以及切線的相關知識。在收回的100份試卷中,61份完全正確,39份存在各種問題,錯誤主要有以下幾個方面。
1.無方向。這道題以閱讀材料的形式呈現(xiàn)給學生“經過已知直線外一點作這條直線的垂線”的作圖過程,這無形中降低了試題的難度,但有12位學生拿到題目時不知道從什么方向思考,毫無頭緒,試卷空白。出現(xiàn)這種問題的主要原因是學生對尺規(guī)基本作圖掌握不清,對考什么、怎么考不明確。
2.無方法。通過閱讀材料可以了解如何畫已知直線的垂線,知道過點P畫出直線的垂線是解答本題的關鍵所在。15位學生錯誤解答的主要原因:第一,基礎知識薄弱,對每一步作圖對應的數(shù)學依據模糊不清;第二,對于將材料、計算、證明、分析等數(shù)學活動鏈接一起的綜合性強的試題,解題能力欠缺。
3.無規(guī)矩。還有部分學生的失分在于答題非常隨意,不會使用數(shù)學語言進行描述,不能規(guī)范作圖。筆者認為,在平時的學習中,沒有養(yǎng)成良好的作圖習慣和嚴密的表述習慣是出現(xiàn)這些錯誤的主要原因。
1.明確考試內容,掌握基本作圖。雖然每年中考試題的尺規(guī)作圖各不相同,但考查的內容基本一致。要求考生備考時必須了解現(xiàn)行《義務教育課程標準》對尺規(guī)作圖的要求,明確尺規(guī)作圖的定義和步驟;熟練完成五種基本作圖,并用之作出可確定的各類三角形以及三角形的外接圓、內切圓、圓的內接正四邊形和正六邊形。
2.回歸基礎知識,弄清作圖依據。從上述試題中可以看出:中考尺規(guī)作圖的命題已經悄然發(fā)生變化。考查內容不再是單一的作圖技法,而是將材料閱讀、計算、證明、分析等數(shù)學活動進行鏈接,綜合性較強,形式新穎。所以,考生在學習尺規(guī)作圖時不能僅停留在“作圖”的層面,更要弄清楚為什么、每一步對應了哪些數(shù)學知識、依據是什么。在平時的學習活動中多問一個“為什么?”“如果這樣做呢?”也許就會有更多的數(shù)學思維可以展開,從而提升綜合能力。
3.學會逆向推理,提升思維能力。作圖題不僅僅是一種簡單的操作,更是一種數(shù)學思維和數(shù)學探究的過程。近年來,中考尺規(guī)作圖題新穎靈活,有一定的復雜性,需要學生具有敏捷的思維,能依據試題的特點,在正向思維的同時,注意應用逆向思維。
以上述試題為例進行逆向推理。第一步,思考為什么要畫圓,需要畫一個怎樣的圓;第二步,先畫出圖形的草圖,觀察圓與原圖之間的關系,從中分析出圓心的位置和半徑的大小。在此操作中,先假設已經作出符合要求的圓,然后觀察圖形的特征,最后分析怎樣畫才能讓所作圖形滿足這些特征。第三步,打破假設,順向從已知條件出發(fā),用尺規(guī)準確作圖,并對自己的作圖方法進行修正。
4.注重語言轉化,規(guī)范作圖過程。尺規(guī)作圖的考查更注重利用作圖痕跡展示解題的過程與方法,利用符號語言、圖形語言及文字語言進行表達和交流。所以,在平時尺規(guī)作圖訓練中,應更關注作圖的幾何語言的規(guī)范書寫。