谷曉凱 張海營(yíng)
摘? 要:在對(duì)2022年全國(guó)各地區(qū)100余份中考數(shù)學(xué)試卷進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,將“數(shù)與式”部分的試題特點(diǎn)概括為重視基礎(chǔ)、聚焦能力、指向素養(yǎng). 針對(duì)2022年中考“數(shù)與式”部分的試題特點(diǎn),精選了8道典型試題,重點(diǎn)圍繞試題考查內(nèi)容和解題思路進(jìn)行剖析. 在此基礎(chǔ)上,提出了三點(diǎn)具有方向性的中考復(fù)習(xí)建議,并給出了5道模擬題.
關(guān)鍵詞:重視基礎(chǔ);聚焦能力;指向素養(yǎng);中考試題
2022年全國(guó)各地區(qū)中考數(shù)學(xué)試卷的命制,恰逢《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》)正式頒布之際. 雖然2022年的中考試題仍然要依據(jù)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》的內(nèi)容要求進(jìn)行命制,但是《標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出的“素養(yǎng)立意”的命題理念已經(jīng)滲透在各地區(qū)的中考試卷中,“數(shù)與式”部分的試題也不例外. 具體來(lái)看,兩版課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“數(shù)與式”部分的內(nèi)容要求變化不大(《標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中增加了“了解代數(shù)推理”的內(nèi)容),主要內(nèi)容包括有理數(shù)、實(shí)數(shù)、整式和分式的相關(guān)概念和性質(zhì),數(shù)與式的基本運(yùn)算,因式分解等. 從能力和素養(yǎng)層面來(lái)看,本部分內(nèi)容對(duì)學(xué)生的運(yùn)算能力和抽象能力有較高要求,同時(shí)對(duì)學(xué)生的推理能力、幾何直觀(guān)、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)也有一定的要求. 通過(guò)對(duì)2022年全國(guó)各地區(qū)中考試題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)“數(shù)與式”部分的試題體現(xiàn)出重視基礎(chǔ)、聚焦能力、指向素養(yǎng)的特點(diǎn). 下面對(duì)2022年全國(guó)各地區(qū)中考試卷中“數(shù)與式”部分的試題從解題角度進(jìn)行歸納分析,在此基礎(chǔ)上提出復(fù)習(xí)備考建議,并給出模擬題.
一、試題特點(diǎn)分析
1. 重視對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查
“數(shù)與式”部分的內(nèi)容是繼續(xù)學(xué)習(xí)方程、不等式、函數(shù)等內(nèi)容的基礎(chǔ). 2022年中考“數(shù)與式”部分的試題高度重視對(duì)數(shù)與式的核心概念和基本原理的考查.
(1)考查核心概念.
“數(shù)與式”部分的概念較多,2022年中考相關(guān)試題主要圍繞相反數(shù)、數(shù)軸、絕對(duì)值、二次根式等核心概念進(jìn)行了重點(diǎn)考查. 例如,福建卷第1題、內(nèi)蒙古鄂爾多斯卷第1題和內(nèi)蒙古包頭卷第2題等分別從不同角度考查了相反數(shù)的概念. 對(duì)數(shù)軸概念的考查,注重與其他知識(shí)相結(jié)合,如北京卷第4題與實(shí)數(shù)結(jié)合,四川資陽(yáng)卷第6題與無(wú)理數(shù)的估計(jì)相結(jié)合等. 廣東卷第1題和湖北黃石卷第1題等考查了絕對(duì)值的概念. 對(duì)于二次根式概念,主要考查了二次根式有意義的條件,如云南卷第13題、青海卷第10題等.
(2)考查基本原理.
“數(shù)與式”部分的基本原理主要包括數(shù)與式的運(yùn)算法則、科學(xué)記數(shù)法、冪的運(yùn)算性質(zhì)、分式的性質(zhì)、乘法公式、因式分解等. 其中,運(yùn)算法則和分式的性質(zhì)主要通過(guò)設(shè)置相關(guān)數(shù)與式的運(yùn)算試題來(lái)考查;科學(xué)記數(shù)法是大多數(shù)試卷都會(huì)考查的內(nèi)容,此類(lèi)試題一般會(huì)設(shè)置豐富多彩的情境,如四川宜賓卷第6題以我國(guó)航天事業(yè)取得的成就為背景考查用科學(xué)記數(shù)法表示較大數(shù),山東青島卷第1題以我國(guó)古代數(shù)學(xué)文化為背景考查用科學(xué)記數(shù)法表示較小的數(shù);冪的運(yùn)算性質(zhì)一般設(shè)置為選擇題,把多個(gè)性質(zhì)分布在每個(gè)選項(xiàng)中進(jìn)行綜合考查,如遼寧撫順卷第3題,而四川巴中卷第3題更是把冪的運(yùn)算性質(zhì)和二次根式的性質(zhì)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考查;對(duì)乘法公式和因式分解的考查通常是運(yùn)用公式進(jìn)行代數(shù)式的運(yùn)算,如江蘇鹽城卷第19題在整式的化簡(jiǎn)中綜合考查了平方差公式和完全平方公式,廣東深圳卷第17題在分式化簡(jiǎn)中綜合考查了提公因式法和公式法分解因式等.
2. 聚焦對(duì)關(guān)鍵能力的考查
核心素養(yǎng)在初中階段的九個(gè)主要表現(xiàn)中,與“數(shù)與式”部分關(guān)系較為密切的主要有運(yùn)算能力、抽象能力、推理能力、幾何直觀(guān)、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí). 2022年全國(guó)各地區(qū)中考“數(shù)與式”試題主要聚焦于對(duì)運(yùn)算能力、抽象能力和推理能力的考查.
(1)考查運(yùn)算能力.
運(yùn)算能力主要是指根據(jù)法則和運(yùn)算律進(jìn)行正確運(yùn)算的能力. 初中階段的運(yùn)算內(nèi)容主要分布在數(shù)與式、方程與不等式、函數(shù)中,但“數(shù)與式”部分的運(yùn)算是基礎(chǔ). 因此,中考試題在“數(shù)與式”部分首先突出對(duì)運(yùn)算能力的考查. 例如,山東煙臺(tái)卷第14題以“24點(diǎn)”游戲?yàn)楸尘?,考查了有理?shù)的混合運(yùn)算;北京卷第17題以解答題的形式考查了實(shí)數(shù)的混合運(yùn)算;內(nèi)蒙古赤峰卷第11題考查了整式的化簡(jiǎn)求值,并滲透了整體思想;而遼寧鞍山卷第17題考查的分式化簡(jiǎn)求值類(lèi)題目,更是各地中考試題在“數(shù)與式”部分最常設(shè)置的題型.
(2)考查抽象能力.
初中階段的抽象能力主要表現(xiàn)在數(shù)學(xué)概念、關(guān)系與方法的抽象上. 對(duì)“數(shù)與式”部分相關(guān)概念的獲得和運(yùn)算法則的總結(jié),能進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的數(shù)感和符號(hào)意識(shí),提高學(xué)生的抽象能力. 因此,對(duì)抽象能力的考查也是本部分試題的應(yīng)有之義. 例如,云南卷第2題考查了正負(fù)數(shù)的意義,貴州六盤(pán)水卷第18題考查了列代數(shù)式,山東煙臺(tái)卷第13題考查了學(xué)生從“數(shù)值轉(zhuǎn)換機(jī)”中獲得運(yùn)算程序的抽象能力.
(3)考查推理能力.
幾何課程是訓(xùn)練推理與證明能力的主要途徑,而代數(shù)課程在訓(xùn)練代數(shù)推理能力方面也起著不可替代的作用. 隨著《標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》增加了代數(shù)推理的內(nèi)容,一些中考試卷設(shè)置了考查代數(shù)推理能力的試題,如河北卷第22題、重慶A卷第23題、浙江嘉興卷第19題等.
3. 指向?qū)诵乃仞B(yǎng)的考查
2022年全國(guó)各地區(qū)中考“數(shù)與式”部分的試題普遍體現(xiàn)了對(duì)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的考查要求. 具體表現(xiàn)為:(1)注重問(wèn)題情境的設(shè)置,如江蘇鎮(zhèn)江卷第10題以“地形對(duì)氣溫的影響”為情境考查有理數(shù)的混合運(yùn)算,四川達(dá)州卷第15題以“黃金比”為情境考查二次根式和分式的運(yùn)算,湖南長(zhǎng)沙卷第16題以“二維碼”為情境考查乘方的意義、冪的性質(zhì)等內(nèi)容;(2)設(shè)置探究性試題,如山東泰安卷第17題考查數(shù)字的變化規(guī)律,安徽卷第18題給出系列等式讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,并進(jìn)行表達(dá)和證明,重慶A卷第6題讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖形中蘊(yùn)含的規(guī)律;(3)體現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的考查,如江西卷第14題考查分式混合運(yùn)算的過(guò)程,青海西寧卷第26題考查對(duì)因式分解的即時(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程;(4)設(shè)置跨學(xué)科試題,如浙江杭州卷第6題考查了利用分式的加、減運(yùn)算對(duì)物理公式進(jìn)行變形,江西卷第4題以化學(xué)知識(shí)為背景進(jìn)行命制,湖北鄂州卷第6題以生物學(xué)知識(shí)為背景進(jìn)行命制.
二、優(yōu)秀試題分析
1. 數(shù)的相關(guān)概念
例1 (內(nèi)蒙古·鄂爾多斯卷)如圖1,數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)的相反數(shù)是( ? ).
目標(biāo)解析:此題主要考查相反數(shù)和數(shù)軸的概念,要求能用數(shù)軸上的點(diǎn)表示有理數(shù),借助數(shù)軸理解相反數(shù)的意義,并掌握求有理數(shù)相反數(shù)的方法. 此題把相反數(shù)和數(shù)軸相結(jié)合,體現(xiàn)了對(duì)數(shù)形結(jié)合思想的考查,對(duì)學(xué)生的抽象能力有一定的要求.
解法分析:需要先根據(jù)數(shù)軸確定點(diǎn)A表示的數(shù)是-2. 在確定-2的相反數(shù)時(shí),既可以根據(jù)相反數(shù)的定義(只有符號(hào)不同的兩個(gè)數(shù)叫做互為相反數(shù)),確定答案為2,也可以借助數(shù)軸,根據(jù)-2關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為2,得出答案選C.
試題分析:此題取材于人教版《義務(wù)教育教科書(shū)·數(shù)學(xué)》(以下統(tǒng)稱(chēng)“人教版教材”)七年級(jí)上冊(cè)“1.2.3 相反數(shù)”的內(nèi)容. 相反數(shù)的概念是歷年來(lái)各地中考經(jīng)??疾榈母拍睿ǔJ菑摹皵?shù)”的角度根據(jù)定義進(jìn)行考查. 此題把相反數(shù)和數(shù)軸相結(jié)合,突出了從“形”的角度進(jìn)行考查,從而賦予了試題更豐富的內(nèi)涵.
類(lèi)題賞析:(內(nèi)蒙古·包頭卷)若a,b互為相反數(shù),c的倒數(shù)是4,則3a + 3b - 4c的值為( ? ).
【評(píng)析】該題把相反數(shù)、倒數(shù)和整式求值問(wèn)題結(jié)合起來(lái),從“運(yùn)算”的角度突出對(duì)相反數(shù)的考查,即互為相反數(shù)的兩個(gè)數(shù)相加得0.
2. 數(shù)與式的性質(zhì)
例2 (四川·巴中卷)下列運(yùn)算正確的是( ? ).
目標(biāo)解析:此題主要考查冪的運(yùn)算性質(zhì)、二次根式性質(zhì)和負(fù)指數(shù)冪的意義,要求了解整數(shù)指數(shù)冪的意義和基本性質(zhì),了解二次根式的概念和性質(zhì). 試題把多個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)置在四個(gè)選項(xiàng)中,體現(xiàn)了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合考查.
解法分析:根據(jù)冪的乘方性質(zhì)可以直接得出答案選C;也可以用排除法,根據(jù)二次根式和負(fù)指數(shù)冪的意義排除掉選項(xiàng)A和選項(xiàng)B,再根據(jù)同底數(shù)冪相除的性質(zhì)排除選項(xiàng)D,從而得出答案C.
試題分析:此題把教材中考查相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的題目以選擇題的形式進(jìn)行了整合,符合中考試題要體現(xiàn)對(duì)知識(shí)綜合考查的要求. 學(xué)生常因?qū)ο嚓P(guān)知識(shí)點(diǎn)遺忘或掌握不牢固而出錯(cuò),這就要求在復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),不能停留在簡(jiǎn)單識(shí)記的層面,而應(yīng)深入挖掘知識(shí)的本質(zhì),明確知識(shí)的來(lái)龍去脈. 例如,解答此題時(shí),學(xué)生即使遺忘了冪的運(yùn)算性質(zhì),也可以根據(jù)乘方的意義得出正確答案.
類(lèi)題賞析:(山東·棗莊卷)下列運(yùn)算正確的是( ? ).
(A)3a2 - a2 = 3
(B)a3 ÷ a2 = a
(C)(-3ab2)2 = -6a2b4
(D)(a + b)2 = a2 + ab + b2
【評(píng)析】此題是把冪的基本性質(zhì)、合并同類(lèi)項(xiàng)和乘法公式結(jié)合起來(lái)進(jìn)行了綜合考查.
3. 數(shù)的運(yùn)算
例3 (山東·煙臺(tái)卷)小明和同學(xué)們玩撲克牌游戲. 游戲規(guī)則是:從一副撲克牌(去掉“大王”“小王”)中任意抽取四張,根據(jù)牌面上的數(shù)字進(jìn)行混合運(yùn)算(每張牌上的數(shù)字只能用一次),使得運(yùn)算結(jié)果等于24. 小明抽到的牌如圖2所示,試幫小明列出一個(gè)結(jié)果等于24的算式 ? ? ? ? ? .
目標(biāo)解析:此題主要考查有理數(shù)的混合運(yùn)算,要求掌握有理數(shù)的加、減、乘、除、乘方及簡(jiǎn)單的混合運(yùn)算,指向?qū)\(yùn)算能力的考查. 試題設(shè)置為根據(jù)游戲規(guī)則列出算式,要求能運(yùn)用有理數(shù)的運(yùn)算解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題,指向?qū)?yīng)用意識(shí)的考查. 此題以開(kāi)放題的形式呈現(xiàn),既考查了學(xué)生的發(fā)散性思維能力,又考查了學(xué)生的逆向思維能力,這些都指向?qū)?chuàng)新意識(shí)的考查.
解法分析:首先,提取題目中的關(guān)鍵信息,即2,3,5,6四個(gè)數(shù)必須都用且只能用一次,使結(jié)果為24,列出算式,然后根據(jù)結(jié)果按照規(guī)則“湊”出算式. 試題設(shè)置為開(kāi)放題,答案不唯一. 從不同的角度思考可以得到不同的答案,如5 × 6 - 2 × 3,6 × (5 - 3) × 2,(3 + 5) × 6 ÷ 2等.
試題分析:此題取材于北師大版《義務(wù)教育教科書(shū)·數(shù)學(xué)》(以下統(tǒng)稱(chēng)“北師大版教材”)七年級(jí)上冊(cè)“2.11 有理數(shù)的混合運(yùn)算”第66頁(yè)“做一做”的內(nèi)容,以經(jīng)典的“24點(diǎn)”游戲?yàn)楸尘?,突破了傳統(tǒng)的給出算式求結(jié)果的考查方式,而是給出結(jié)果列算式,體現(xiàn)了試題的開(kāi)放性. 這有利于考查學(xué)生的發(fā)散性思維能力,避免學(xué)生因不能綜合考慮各種運(yùn)算或不注意括號(hào)的運(yùn)用而找不到解題思路.
類(lèi)題賞析:(2021年山東·日照卷)數(shù)學(xué)上有很多著名的猜想,“奇偶?xì)w一猜想”就是其中之一,它至今未被證明,但研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于任意一個(gè)小于7 × 1011的正整數(shù),如果是奇數(shù),則乘3加1;如果是偶數(shù),則除以2,得到的結(jié)果再按照上述規(guī)則重復(fù)處理,最終總能夠得到1. 對(duì)任意正整數(shù)m,按照上述規(guī)則,恰好實(shí)施5次運(yùn)算結(jié)果為1的m所有可能取值的個(gè)數(shù)為( ? ).
(A)8 ? (B)6 (C)4 (D)2
【評(píng)析】此題以數(shù)學(xué)文化為背景,考查有理數(shù)的混合運(yùn)算,解決問(wèn)題需要從運(yùn)算結(jié)果為1出發(fā),按照規(guī)則,逆向逐次計(jì)算即可求出m的所有可能的取值. 此題對(duì)學(xué)生的逆向思維能力要求較高.
4. 式的運(yùn)算
例4 (江西卷)如圖3所示是某同學(xué)化簡(jiǎn)分式[x+1x2-4-1x+2÷3x-2]的部分運(yùn)算過(guò)程.
(1)上面的運(yùn)算過(guò)程中第 步出現(xiàn)了錯(cuò)誤;
(2)試寫(xiě)出完整的解答過(guò)程.
目標(biāo)解析:此題主要考查分式的混合運(yùn)算、約分、通分、因式分解,要求學(xué)生能利用分式的基本性質(zhì)進(jìn)行約分和通分,能進(jìn)行分式的加、減、乘、除運(yùn)算. 試題指向?qū)\(yùn)算能力的考查,要求先找出錯(cuò)誤,再糾錯(cuò)并寫(xiě)出完整解答過(guò)程,指向?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的考查.
解法分析:求解第(1)小題,需要認(rèn)真閱讀解題過(guò)程的前三個(gè)步驟,從中找出錯(cuò)誤之處,其中前兩步分別需要根據(jù)公式法、分解因式和通分的知識(shí)進(jìn)行判斷,第③步需要注意將括號(hào)內(nèi)的分式進(jìn)行減法運(yùn)算時(shí)分子中符號(hào)的變化. 第(2)小題要求寫(xiě)出完整的解答過(guò)程,這里需要在第(1)小題的基礎(chǔ)上,對(duì)第③步進(jìn)行糾錯(cuò),再正確利用約分對(duì)分式進(jìn)行化簡(jiǎn),最后要注意檢查結(jié)果是否為最簡(jiǎn)分式.
試題分析:分式的混合運(yùn)算問(wèn)題在各個(gè)版本教材的相關(guān)內(nèi)容中都有出現(xiàn). 此類(lèi)題目也是各地中考在“數(shù)與式”部分最常設(shè)置的題型. 究其原因,是因?yàn)榇祟?lèi)試題能綜合考查因式分解、通分、約分、最簡(jiǎn)分式、數(shù)的運(yùn)算等內(nèi)容,對(duì)學(xué)生的運(yùn)算能力的要求較高. 學(xué)生常犯的錯(cuò)誤主要有:用錯(cuò)公式,通分和約分出錯(cuò),符號(hào)出錯(cuò),與解分式方程混淆,沒(méi)有化成最簡(jiǎn)分式,等等. 此題取材于學(xué)生的錯(cuò)題資源,針對(duì)學(xué)生常犯的錯(cuò)誤設(shè)置問(wèn)題,這也要求我們?cè)趶?fù)習(xí)階段不要盲目追求做題的數(shù)量,應(yīng)多引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行題后反思,強(qiáng)化計(jì)算時(shí)步步有據(jù)、及時(shí)檢查的學(xué)習(xí)習(xí)慣.
類(lèi)題賞析:(浙江·臺(tái)州卷)如圖4所示的解題過(guò)程中,第①步出現(xiàn)錯(cuò)誤,但最后所求的值是正確的,則圖中被污染的x的值是 ? ?.
【評(píng)析】此題考查對(duì)分式化簡(jiǎn)求值的糾錯(cuò),針對(duì)的是另一類(lèi)常見(jiàn)錯(cuò)誤:混淆分式化簡(jiǎn)與解分式方程. 另外,此題設(shè)置成過(guò)程錯(cuò)誤、結(jié)果正確的形式,有利于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行題后檢查時(shí)不能只關(guān)注結(jié)果,更要關(guān)注解題過(guò)程.
5. 代數(shù)推理能力
例5 (浙江·嘉興卷)設(shè)[a5]是一個(gè)兩位數(shù),其中a是十位上的數(shù)字(1 ≤ a ≤ 9). 例如,當(dāng)a = 4時(shí),[a5]表示的兩位數(shù)是45.
(1)嘗試:
① 當(dāng)a = 1時(shí),152 = 225 = 1 × 2 × 100 + 25;
② 當(dāng)a = 2時(shí),252 = 625 = 2 × 3 × 100 + 25;
③ 當(dāng)a = 3時(shí),352 = 1 225 = ? ? ? ? ? ? ;
……
(2)歸納:[a52]與[100aa+1+25]有怎樣的大小關(guān)系?試說(shuō)明理由.
(3)運(yùn)用:若[a52]與100a的差為2 525,求a的值.
目標(biāo)解析:此題考查了數(shù)字的變化規(guī)律、完全平方公式、整式的運(yùn)算、代數(shù)式的比較等內(nèi)容,要求能發(fā)現(xiàn)數(shù)字變化中的規(guī)律,能用乘法公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算,并通過(guò)計(jì)算進(jìn)行說(shuō)理,考查了代數(shù)推理能力.
解法分析:求解第(1)小題,需要認(rèn)真觀(guān)察當(dāng)a = 1和a = 2時(shí)的式子,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,并根據(jù)這個(gè)規(guī)律得到a = 3時(shí)的結(jié)果,即3 × 4 × 100 + 25.
求解第(2)小題,需要先理解式子“[a5]”的意義,可以寫(xiě)成10a + 5,比較[a52]與[100aa+1+25]的大小. 可以利用作差法,得[a52-100aa+1+25]= [10a+52-100aa+1+25=0]. 也可以根據(jù)第(1)小題得到的規(guī)律,通過(guò)式子的變形進(jìn)行驗(yàn)證,即[a52]= [10a+52]=[100a2+100a+25]=[100aa+1+25],體現(xiàn)了解法的多樣性.
第(3)小題的求解略.
試題分析:此題改編自人教版教材八年級(jí)上冊(cè)第十四章“整式的乘法與因式分解”的數(shù)學(xué)活動(dòng)1,教材中給出了前三個(gè)算式,要求寫(xiě)出一般的規(guī)律并給出證明,考查了從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想,對(duì)學(xué)生的符號(hào)意識(shí)和推理能力都有較高的要求. 此題是在題干中給出了“[a5]”的定義,需要學(xué)生先理解式子“[a5]”的意義. 在第(1)小題中,給出了當(dāng)a分別取1,2時(shí)的算式,要求寫(xiě)出a取3時(shí)的算式. 對(duì)于一般規(guī)律,是在第(2)小題直接給出的,讓學(xué)生說(shuō)明理由. 第(3)小題主要是與一元二次方程的知識(shí)相結(jié)合,體現(xiàn)了從一般到特殊的思路.
總體來(lái)看,例5降低了教材中數(shù)學(xué)活動(dòng)的難度,符合中考試題對(duì)難度的要求. 同時(shí),突出了特殊與一般的數(shù)學(xué)思想,加強(qiáng)了知識(shí)之間的聯(lián)系,豐富了試題的內(nèi)涵. 此題也啟示教師在復(fù)習(xí)時(shí)要回歸教材,重視對(duì)教材資源的挖掘和使用,提高復(fù)習(xí)的針對(duì)性.
類(lèi)題賞析:(河北卷)發(fā)現(xiàn):兩個(gè)已知正整數(shù)之和與這兩個(gè)正整數(shù)之差的平方和一定是偶數(shù),且該偶數(shù)的一半也可以表示為兩個(gè)正整數(shù)的平方和.
驗(yàn)證:如[2+12+2-12=10]為偶數(shù). 試把10的一半表示為兩個(gè)正整數(shù)的平方和;
探究:設(shè)“發(fā)現(xiàn)”中的兩個(gè)已知正整數(shù)為m,n,試論證“發(fā)現(xiàn)”中的結(jié)論正確.
【評(píng)析】與例5相比,此題考查的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)較少,但對(duì)學(xué)生的代數(shù)推理能力提出了更高的要求. 題目先以文字表述的方式給出了一個(gè)數(shù)學(xué)“發(fā)現(xiàn)”,接著進(jìn)行了特例驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上要求用符號(hào)推理的方式對(duì)此題中的“發(fā)現(xiàn)”進(jìn)行證明. 解決此題的關(guān)鍵是正確理解“兩個(gè)已知正整數(shù)之和與這兩個(gè)正整數(shù)之差的平方和一定是偶數(shù),且該偶數(shù)的一半也可以表示為兩個(gè)正整數(shù)的平方和”的意思,這也是此題的難點(diǎn).
6. 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
例6 (湖南·長(zhǎng)沙卷)當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代,“二維碼”具有存儲(chǔ)量大、保密性強(qiáng)、追蹤性高等特點(diǎn),它已被廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中,尤其在全球“新冠”疫情防控期間,區(qū)區(qū)“二維碼”已經(jīng)展現(xiàn)出無(wú)窮威力. 看似“碼碼相同”,實(shí)則“碼碼不同”. 通常,一個(gè)“二維碼”由1 000個(gè)大大小小的黑白小方格組成,其中大約80%的小方格專(zhuān)門(mén)用做糾錯(cuò)碼和其他用途的編碼,這相當(dāng)于1 000個(gè)方格只有200個(gè)方格作為數(shù)據(jù)碼. 根據(jù)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),這200個(gè)方格可以生成2200個(gè)不同的數(shù)據(jù)二維碼,現(xiàn)有四名網(wǎng)友對(duì)2200的理解如下:
YYDS(永遠(yuǎn)的神):2200就是200個(gè)2相乘,它是一個(gè)非常非常大的數(shù);
DDDD(懂的都懂):2200等于2002;
JXND(覺(jué)醒年代):2200的個(gè)位數(shù)字是6;
QGYW(強(qiáng)國(guó)有我):我知道210 = 1 024,103 =1 000,所以我估計(jì)2200比1060大.
其中對(duì)2200的理解錯(cuò)誤的網(wǎng)友是 ? ? ? (填寫(xiě)網(wǎng)名字母代號(hào)).
目標(biāo)解析:此題考查了乘方的意義、冪的性質(zhì)、數(shù)字規(guī)律探究、比較數(shù)的大小等知識(shí). 要求理解乘方的意義,考查了學(xué)生的符號(hào)意識(shí)和抽象能力;通過(guò)尋找數(shù)字的變化規(guī)律,考查了特殊與一般的數(shù)學(xué)思想和學(xué)生的探究能力;通過(guò)比較數(shù)的大小,考查了轉(zhuǎn)化思想和學(xué)生的推理能力.
解法分析:根據(jù)乘方的意義,可以判斷網(wǎng)友“YYDS”的理解正確,網(wǎng)友“DDDD”的理解錯(cuò)誤.
判斷網(wǎng)友“JXND”的理解需要探究2200的個(gè)位數(shù)字的規(guī)律:由21 = 2,22 = 4,23 = 8,24 = 16,25 = 32,26 = 64,可知2n的尾數(shù)按照2,4,8,6的順序每四個(gè)一循環(huán),因此2200的個(gè)位數(shù)字是6.
判斷網(wǎng)友“QGYW”的理解需要比較2200與1060的大小,結(jié)合兩個(gè)冪的特征和題目中給出的條件,可以把2200與1060變成指數(shù)相同的冪. 根據(jù)冪的乘方性質(zhì),可得2200 = (210)20 = (1 024)20,1060 = (103)20 =1 00020,從而有2200 > 1060. 所以理解錯(cuò)誤的網(wǎng)友是“DDDD”.
試題分析:數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成和發(fā)展離不開(kāi)具體的情境與問(wèn)題,素養(yǎng)立意的中考命題導(dǎo)向也要重視試題情境的創(chuàng)設(shè). 此題以生活中常見(jiàn)的二維碼為情境,挖掘二維碼中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)元素,引導(dǎo)學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀(guān)察現(xiàn)實(shí)世界. 通過(guò)展示四位網(wǎng)友對(duì)2200的不同理解,讓學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算和推理進(jìn)行判斷,從而引導(dǎo)學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界. 此題的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)是判斷網(wǎng)友“QGYW”的理解,即比較2200與1060的大小. 學(xué)生的困難主要是不能靈活運(yùn)用冪的基本性質(zhì)對(duì)2200與1060進(jìn)行轉(zhuǎn)化. 此題啟示我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)和復(fù)習(xí)中,要注重創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,讓學(xué)生在問(wèn)題解決的過(guò)程中掌握知識(shí)、提升能力、發(fā)展素養(yǎng).
類(lèi)題賞析:(四川·宜賓卷)《數(shù)書(shū)九章》是中國(guó)南宋時(shí)期杰出數(shù)學(xué)家秦九韶的著作,書(shū)中提出了已知三角形三邊a,b,c求面積的公式,其求法是:“以小斜冪并大斜冪減中斜冪,余半之,自乘于上,以小斜冪乘大斜冪減上,余四約之,為實(shí). 一為從隅,開(kāi)平方得積.”若把以上這段文字寫(xiě)成公式,即為S =[14c2a2-c2+a2-b222]. 現(xiàn)有周長(zhǎng)為18的三角形的三邊滿(mǎn)足a∶b∶c = 4∶3∶2,則用以上給出的公式求得這個(gè)三角形的面積為 ? ? ? ? .
【評(píng)析】此題主要考查了二次根式的運(yùn)算. 試題以中國(guó)古代數(shù)學(xué)文化為背景,介紹了用“秦九韶公式”求三角形面積的方法,既考查了學(xué)生的運(yùn)算能力,又展現(xiàn)了我國(guó)古代的數(shù)學(xué)成就,有利于增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感,激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情,滲透育人價(jià)值.
7. 設(shè)置探究性試題
例7 (山東·泰安卷)將從1開(kāi)始的連續(xù)自然數(shù)按如圖5所示的規(guī)律排列.
若有序數(shù)對(duì)(n,m)表示第n行,從左到右第m個(gè)數(shù),如(3,2)表示6,則表示99的有序數(shù)對(duì)是? ? ? .
目標(biāo)解析:此題主要考查對(duì)數(shù)字排列規(guī)律的探究,要求理解有序數(shù)對(duì)(n,m)的意義,能用含n,m的式子描述試題中數(shù)字的排列規(guī)律,考查了學(xué)生的符號(hào)意識(shí)和抽象能力;通過(guò)尋找表示99的有序數(shù)對(duì),考查了從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想和學(xué)生的推理能力.
解法分析:解決此題的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)所給材料中蘊(yùn)含的規(guī)律,并能用式子表示規(guī)律. 首先,根據(jù)第n行的最后一個(gè)數(shù)是n2,確定99 = 102 - 1在第10行倒數(shù)第二個(gè)位置;再根據(jù)第n行有(2n - 1)個(gè)數(shù),得出第10行的數(shù)有19個(gè),從而得到表示99的有序數(shù)對(duì)是(10,18).
試題分析:此題改編自青島版《義務(wù)教育教科書(shū)·數(shù)學(xué)》七年級(jí)上冊(cè)第三章“有理數(shù)的運(yùn)算”綜合練習(xí)第12題. 教材題目是把“-1,2,-3,4,-5,6,
-7,…”這列數(shù)按如圖5所示的形式排列起來(lái),求第8行從左數(shù)第2個(gè)數(shù)是多少. 例7去掉了數(shù)字的符號(hào)規(guī)律,引入有序數(shù)對(duì)表示數(shù)的位置,把教材中題目的設(shè)問(wèn)改編為已知數(shù),求它的位置. 學(xué)生解題時(shí)的難點(diǎn)在于不易發(fā)現(xiàn)數(shù)列中每行最后一個(gè)數(shù)的規(guī)律. 教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生從特殊位置的數(shù)開(kāi)始,按照從特殊到一般的思路進(jìn)行規(guī)律探究.
類(lèi)題賞析:(四川·德陽(yáng)卷)古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派對(duì)整數(shù)進(jìn)行了深入的研究,尤其注意形與數(shù)的關(guān)系,“多邊形數(shù)”也稱(chēng)為“形數(shù)”,就是形與數(shù)的結(jié)合物. 用點(diǎn)排成的圖形如圖6所示.
其中,圖6(a)的點(diǎn)數(shù)叫做三角形數(shù),從上至下第一個(gè)三角形數(shù)是1,第二個(gè)三角形數(shù)是1 + 2 = 3,第三個(gè)三角形數(shù)是1 + 2 + 3 = 6,……
圖6(b)的點(diǎn)數(shù)叫做正方形數(shù),從上至下第一個(gè)正方形數(shù)是1,第二個(gè)正方形數(shù)是1 + 3 = 4,第三個(gè)正方形數(shù)是1 + 3 + 5 = 9,……
……
依此類(lèi)推,圖6(d)中第五個(gè)正六邊形數(shù)是 ? ? .
【評(píng)析】此題是從幾何圖形的角度探究規(guī)律,以畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的“多邊形數(shù)”為背景,給出了點(diǎn)的排列方式,解題時(shí)需要認(rèn)真觀(guān)察圖形,結(jié)合前兩個(gè)圖形中三角形數(shù)和正方形數(shù)的規(guī)律,類(lèi)比探究出六邊形數(shù)的規(guī)律,再根據(jù)規(guī)律列出算式計(jì)算結(jié)果.
8. 設(shè)置跨學(xué)科試題
例8 (浙江·杭州卷)照相機(jī)成像應(yīng)用了一個(gè)重要原理,用公式[1f=1u+1v v≠f]表示,其中f表示照相機(jī)鏡頭的焦距,u表示物體到鏡頭的距離,v表示膠片(像)到鏡頭的距離.已知f,v,則u等于( ? ).
(A)[fvf-v] (B)[f-vfv]
(C)[fvv-f] (D)[v-ffv]
目標(biāo)解析:此題主要考查分式的基本性質(zhì)、通分、分式的加減運(yùn)算等知識(shí),要求能利用分式的運(yùn)算解決簡(jiǎn)單問(wèn)題,考查學(xué)生的運(yùn)算能力和推理能力.
解法分析:解決此題可以利用分式的運(yùn)算對(duì)公式進(jìn)行變形:由[1u=1f-1v=v-ffv],得[u=fvv-f]. 故答案選C;也可以把公式看成關(guān)于u的分式方程,通過(guò)解分式方程求出結(jié)果.
試題分析:《標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出要探索命制多學(xué)科融合類(lèi)試題,以體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科之間的聯(lián)系. 此題設(shè)置為利用分式的運(yùn)算對(duì)物理公式進(jìn)行變形,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)在物理學(xué)科中的應(yīng)用. 學(xué)生容易在通分時(shí)出錯(cuò),教師教學(xué)時(shí)注意要求學(xué)生在運(yùn)算時(shí)做到步步有據(jù).
類(lèi)題賞析:(湖北·鄂州卷)生物學(xué)中,描述、解釋和預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化,常常需要建立數(shù)學(xué)模型. 在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下,某種細(xì)胞可通過(guò)分裂來(lái)繁殖后代,我們就用數(shù)學(xué)模型2n來(lái)表示. 即:21 = 2,22 = 4,23 = 8,24 = 16,25 = 32,……. 試推算22 022的個(gè)位數(shù)字是( ? ).
(A)8 (B)6
(C)4 (D)2
【評(píng)析】此題以生物學(xué)中的細(xì)胞分裂為背景,指出解決這個(gè)問(wèn)題需要建立的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)一步探究數(shù)學(xué)模型中蘊(yùn)含的規(guī)律,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)科與生物學(xué)科的聯(lián)系.
三、復(fù)習(xí)備考建議
結(jié)合以上對(duì)2022年全國(guó)各地區(qū)中考試卷中部分“數(shù)與式”試題的分析,針對(duì)2023年中考“數(shù)與式”部分的復(fù)習(xí)備考,提出如下建議.
1. 重視對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)
2022年全國(guó)各地區(qū)中考“數(shù)與式”試題普遍難度較小,更多關(guān)注對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查. 因此,“數(shù)與式”部分的復(fù)習(xí)重點(diǎn)是幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí). 在中考第一輪復(fù)習(xí)時(shí),教師可以通過(guò)思維導(dǎo)圖等形式幫助學(xué)生完整構(gòu)建該部分內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生把每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)放在整體的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中進(jìn)行復(fù)習(xí). 對(duì)本部分內(nèi)容的核心知識(shí),如數(shù)軸、絕對(duì)值、相反數(shù)、同類(lèi)項(xiàng)、分式、數(shù)與式的運(yùn)算法則、冪的性質(zhì)、乘法公式等,要注重其與其他知識(shí)之間的聯(lián)系,在知識(shí)的聯(lián)系中強(qiáng)化對(duì)核心知識(shí)的理解. 在中考第二輪復(fù)習(xí)時(shí),教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生重視解題的依據(jù),在應(yīng)用中強(qiáng)化對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的深度理解. 在中考第三輪復(fù)習(xí)時(shí),教師應(yīng)重視對(duì)錯(cuò)題資源的利用,及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行有針對(duì)性地查漏補(bǔ)缺.
2. 重視復(fù)習(xí)課中的運(yùn)算教學(xué)
多數(shù)中考“數(shù)與式”試題離不開(kāi)對(duì)學(xué)生運(yùn)算能力的考查. 歷年中考評(píng)卷的試題分析表明,學(xué)生丟分的一大原因是運(yùn)算出錯(cuò),“會(huì)而不對(duì)”的現(xiàn)象大量存在. 因此,在復(fù)習(xí)課中,教師要重視運(yùn)算教學(xué),避免只重解題思路的明晰而忽視解題過(guò)程的完善及結(jié)果的正確等眼高手低的現(xiàn)象.
3. 重視復(fù)習(xí)課中的素養(yǎng)導(dǎo)向
2022年全國(guó)各地區(qū)中考數(shù)學(xué)試題普遍體現(xiàn)了素養(yǎng)立意的命題導(dǎo)向. 就“數(shù)與式”試題來(lái)看,除了運(yùn)算能力外,抽象能力、推理能力、幾何直觀(guān)、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)也是考查的重點(diǎn). 因此,在中考復(fù)習(xí)階段,教師應(yīng)該精選體現(xiàn)素養(yǎng)導(dǎo)向的題目,如應(yīng)用題、探究題、開(kāi)放題和新定義題等. 同時(shí),要特別重視解題后的反思,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)反思鞏固知識(shí)、梳理方法、感悟思想、提升素養(yǎng).
四、典型模擬題
1. 我國(guó)古代《易經(jīng)》一書(shū)中記載,遠(yuǎn)古時(shí)期,人們通過(guò)在繩子上打結(jié)來(lái)記錄數(shù)量,即“結(jié)繩記數(shù)”. 如圖7,一位母親在從右到左依次排列的繩子上打結(jié),滿(mǎn)七進(jìn)一,用來(lái)記錄孩子出生后的天數(shù). 由圖7可知,孩子出生后的天數(shù)是( ? ).
(A)67 (B)124
(C)210 (D)469
答案:A.
2. 按如圖8所示的程序計(jì)算,若輸入m = 20,輸出結(jié)果是82;若輸入m = 5,輸出結(jié)果是90. 若開(kāi)始輸入的數(shù)m為正整數(shù),最后輸出的結(jié)果為58,則開(kāi)始輸入的數(shù)m的所有可能的值為? ? ? ? ?.
答案:3或14.
3. 下面是小彬同學(xué)進(jìn)行分式化簡(jiǎn)的過(guò)程,請(qǐng)認(rèn)真閱讀并完成相應(yīng)任務(wù).
[a2-1a2+2a+1+1÷aa+1]
=[a+1a-1a+12+1÷aa+1]…第一步
=[a-1a+1+1÷aa+1]…第二步
=[a-1+1a+1÷aa+1]…第三步
=[aa+1÷aa+1]…第四步
=[aa+1 ? a+1a]…第五步
= 1…第六步
任務(wù)一:填空.
① 以上化簡(jiǎn)步驟中,第一步進(jìn)行的運(yùn)算是(? ? ).
(A)整式乘法 (B)因式分解
② 第 ? ? 步開(kāi)始出現(xiàn)錯(cuò)誤,這一步錯(cuò)誤的原因是 ? ? ? ? ?;
任務(wù)二:試直接寫(xiě)出該分式化簡(jiǎn)的正確結(jié)果;
任務(wù)三:除糾正上述錯(cuò)誤外,試根據(jù)平時(shí)的經(jīng)驗(yàn),就分式的化簡(jiǎn)過(guò)程寫(xiě)出一條注意事項(xiàng).
答案:任務(wù)一:① B;② 三;錯(cuò)誤的原因是分式相加時(shí),沒(méi)有對(duì)1通分(答案不唯一,合理即可).
任務(wù)二:2.
任務(wù)三:答案不唯一. 例如,最后結(jié)果應(yīng)化為最簡(jiǎn)分式或整式;括號(hào)前是“[-]”,去掉括號(hào)后,括號(hào)里的各項(xiàng)均要變號(hào);分式化簡(jiǎn)不能與解分式方程混淆;等等.
4. 已知下列等式:① 22 - 12 = 3;② 32 - 22 = 5;③ 42 - 32 = 7;……
(1)仔細(xì)觀(guān)察前三個(gè)式子的規(guī)律,寫(xiě)出第④個(gè)式子 ? ? ? .
(2)找出規(guī)律,寫(xiě)出第n個(gè)式子 ? ? ? .
(3)利用(2)中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律計(jì)算:1 + 3 + 5 + 7 + … + 997 + 999.
答案:(1)[52-42=]9.
(2)[n+12-n2=2n+1].
(3)原式 =[12+22-12+32-22+42-32+…+4992-] [4982+5002-4992]=[5002]= 250 000.
5. 閱讀與計(jì)算:閱讀以下材料,并完成相應(yīng)的任務(wù).
古希臘的幾何學(xué)家海倫在他的《度量》一書(shū)中給出了利用三角形的三邊求三角形面積的“海倫公式”:如果一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng)分別為a,b,c,設(shè)p =[a+b+c2],則三角形的面積S =[pp-ap-bp-c].
我國(guó)南宋著名的數(shù)學(xué)家秦九韶,曾提出利用三角形的三邊求面積的“秦九韶公式”(三斜求積術(shù)):如果一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng)分別為a,b,c,則三角形的面積S =[14a2b2-a2+b2-c222].
(1)若一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng)分別是5,6,7,則這個(gè)三角形的面積等于 ? ? ? ;
(2)若一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng)分別是[5, 6, 7],求這個(gè)三角形的面積.
答案:(1)[66];
(2)[262].
參考文獻(xiàn):
[1]鮑建生,章建躍. 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在初中階段的表現(xiàn)之二:運(yùn)算能力[J]. 中國(guó)數(shù)學(xué)教育(初中版),2022(6):3-8.
[2]王爍. 2021年中考“數(shù)與式”專(zhuān)題解題分析[J]. 中國(guó)數(shù)學(xué)教育(初中版),2022(1 / 2):23-30,40.
基金項(xiàng)目:河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目——基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)策略研究(JCJYB210310041).
作者簡(jiǎn)介:谷曉凱(1972— ),男,中學(xué)高級(jí)教師,主要從事中學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究;
張海營(yíng)(1964— ),男,中學(xué)高級(jí)教師,河南省特級(jí)教師,主要從事中學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究.