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[摘 要] 本文将开放题按要素进行分类,整合相关具体题目,从四个类别详细阐述开放题的编制方法,以及平时课堂中教师对习题的改编策略,期望能够启发和帮助广大教师更好地教学.
[关键词] 开放题;初中;数学
开放题是相对于封闭题而言的,是指题目中的条件或结论不完全确定的题目. 近些年,在各地的中考题中都有开放题的影子,对学生而言,数学开放题有利于调动学生的学习兴趣,发展各方面的思维能力;对教师而言,教师应精于开放题的研究,学习开放题的编制策略,这样既可以帮助学生从容应对中考,更能培养学生的数学思考能力、解题能力. 下面采用戴再平的分类方法,按命题要素分为条件開放题、策略开放题、结论开放题、综合开放题,给出四种教师可以借鉴的开放题编制方法.
条件开放题
题目中的条件没有给出或者部分给出,结论是固定的,要求学生从不同角度尝试寻找使结论成立的条件,有利于培养学生思维的敏捷性以及主动分析问题、解决问题的能力.
案例1 已知3×3的网格图都是由9个相同的小正方形组成的,每个网格图中有3个小正方形已涂上阴影(如图1~图3),请在余下的6个空白小正方形中按下列要求涂上阴影:
(1)选取1个涂上阴影,使4个阴影小正方形组成一个轴对称图形,但不是中心对称图形;
(2)选取1个涂上阴影,使4个阴影小正方形组成一个中心对称图形,但不是轴对称图形;
(3)选取2个涂上阴影,使5个阴影小正方形组成一个轴对称图形.
(请将三个小题依次作答在图1、图2、图3中,均只需画出符合条件的一种情形)
这道题是2016宁波中考第20题,既是一道条件开放题,又是一道设计题. 作为一道中考题,首先答案具备规范性,便于批卷老师评分,也符合学生的最近发展区,能够让学生从多个角度探索问题. 本题考查学生对轴对称图形和中心对称图形的认识,学生平常接触到的题目往往是判断一个图形是否是轴对称图形、中心对称图形,此题反向出题,让学生自己去构造出满足条件的图形,更能考查学生的探索创新能力. 题目的要求是使阴影部分成为一个满足条件的图形,学生可采用枚举法在空白处依次涂阴影来判断. 由于题目要求“只需画出符合条件的一种情形”,因此学生考虑的不全面也不会影响此题的答案. 但如果将此题进行变式,改为“符合条件的画法共有几种”或“将所有画法全部画出”,则对学生要求较高,需要学生思维全面. 作为教师,在对开放题进行讲解以后,若进行恰当的变式,更能充分发挥开放题的用处,以拓展学生的思维能力.
结论开放题
结论作为未知要素,题目的条件是固定的,要求学生在已知条件下探索结论的多样性,能够培养学生对所学基本知识的应用能力以及发散思维,这也是中考中出现频率较高的一类开放题,经常出现在填空题中,有多种答案可供学生选择.
案例2 存在两个变量x与y,y是x的函数,该函数同时满足两个条件:①图像经过点(1,1);②当x>0时,y随x的增大而减小,请各写出一个满足条件的一次函数、反比例函数和二次函数的解析式.
本题来自一道中考真题的改编,让学生写出三个分别满足条件的函数解析式,答案不唯一,重点在于学生能否把握这三个函数的特点. 要使得x>0时,y随x的增大而减小,那么学生要知道一次函数必须满足条件k<0,再代入点(1,1),求出满足条件的b即可,满足条件的一次函数有无限个. 反比例函数的表达式是y=,首先,当k>0时y随x的增大而减小,又需经过(1,1),则k=1,满足条件的反比例函数只有一个. 二次函数的一般表达式是y=ax2 bx c,需满足a<0且对称轴x=-≤0两个条件,即a<0,b≤0, 答案也有无限个,学生若能把握函数满足条件的本质,题目的解答便一击即破.
本题的原题是只要写出一个满足条件的任意函数即可,难度较低,学生容易想到一次函数或反比例函数,写出一个二次函数具有一定的挑战性. 但在此基础上,还可以进行变式,教师可以启发学生想出更多满足条件的函数,既可以启发思维又可以在一道题目中回顾旧知,达到一道开放题应有的作用.
策略开放题
解题的策略和方法是未知要素,题目的条件和结论固定,要求学生根据题目给出的信息,找出切合题意的多种解题策略,有利于帮助学生从多角度探索不同的解题方法,使学生发现和创造,培养学生思维的发散性和灵活性.
案例3 用两种方法证明“三角形的外角和等于360°”. 如图4,∠BAE,∠CBF,∠ACD是△ABC的三个外角,求证:∠BAE ∠CBF ∠ACD=360°.
证法1:因为___________,
所以∠BAE ∠1 ∠CBF ∠2 ∠ACD ∠3=180°×3=540°.
所以∠BAE ∠CBF ∠ACD=540°-(∠1 ∠2 ∠3).
因为___________,
所以∠BAE ∠CBF ∠ACD=540°-180°=360°.
请把证法1补充完整,并用不同的方法完成证法2.
这道题是2016南京中考第21题,作为一个大题,开放题出现的频率是较低的,此题给出了一种证明方法,先让学生补充完整,再给出另一种证法. 其中证法1采用的是平角为180°,结合三角形的内角和为180°进行证明,此外,可以考虑三角形外角与内角的关系,即∠BAE,∠CBF,∠ACD可以分别看作∠2 ∠3,∠1 ∠3,∠1 ∠2,转化成内角和. 还可以过点A作BD的平行线AG(图5),通过平行线的性质得到∠CBF=∠GAB,∠ACD=∠EAG,因为∠BAE ∠GAB ∠EAG=360°,所以∠BAE ∠CBF ∠ACD=360°.
对于策略开放题,要求给出多种解题策略,教师若能在平常的上课和作业讲解中就有意识地发展学生一题多解,那么学生遇到此类问题时就能得心应手地从各个方面入手给出解答,这对学生发散思维能力的培养大有裨益.
综合开放题
只给出一定的情境,题目的条件、结论和解题策略都需要学生自行设定和寻找,这是四种开放题中开放性最强的一种,对学生的考查更具综合性,能促使学生综合地运用已有知识进行分析,有利于训练学生思维的深刻性.
案例4 请你编写一个故事,使故事情境中出现的一对变量x,y满足图6所示的函数关系,要求:
(1)指出变量x和y的含义;
(2)利用图6中的数据说明这对变量变化过程的实际意义,其中需涉及“速度”这个量.
本题是2012年南京中考题第23题,题目给出一个函数图像,让学生自己创造符合题意的故事情境,考查学生的迁移能力. 题目也给出了提示,涉及“速度”,学生很容易想到路程、时间、速度之间的关系. 综合开放题往往具有设计性,把题目的主动权交给学生,让学生来做出题人,以此达到锻炼学生应用能力的目的. 教师在平常上课时可以随时穿插让学生出题的情境,让学生感受自己出题的乐趣,这会让学生对数学题目的应用性有更深层次的理解.
除了上述详细阐述的四种开放题分类之外,教师应了解各种开放题的编制方法,并灵活运用,更要细心对待各类习题,因为稍作变式就可能变成一道能够考查和提升学生能力的开放题. 在课堂上探讨开放题时,教师也要注意开放度适中,便于起到引导、把握课堂节奏的目的,让开放题发挥其应有功能,开拓学生的创新能力和思维能力.
[关键词] 开放题;初中;数学
开放题是相对于封闭题而言的,是指题目中的条件或结论不完全确定的题目. 近些年,在各地的中考题中都有开放题的影子,对学生而言,数学开放题有利于调动学生的学习兴趣,发展各方面的思维能力;对教师而言,教师应精于开放题的研究,学习开放题的编制策略,这样既可以帮助学生从容应对中考,更能培养学生的数学思考能力、解题能力. 下面采用戴再平的分类方法,按命题要素分为条件開放题、策略开放题、结论开放题、综合开放题,给出四种教师可以借鉴的开放题编制方法.
条件开放题
题目中的条件没有给出或者部分给出,结论是固定的,要求学生从不同角度尝试寻找使结论成立的条件,有利于培养学生思维的敏捷性以及主动分析问题、解决问题的能力.
案例1 已知3×3的网格图都是由9个相同的小正方形组成的,每个网格图中有3个小正方形已涂上阴影(如图1~图3),请在余下的6个空白小正方形中按下列要求涂上阴影:
(1)选取1个涂上阴影,使4个阴影小正方形组成一个轴对称图形,但不是中心对称图形;
(2)选取1个涂上阴影,使4个阴影小正方形组成一个中心对称图形,但不是轴对称图形;
(3)选取2个涂上阴影,使5个阴影小正方形组成一个轴对称图形.
(请将三个小题依次作答在图1、图2、图3中,均只需画出符合条件的一种情形)
这道题是2016宁波中考第20题,既是一道条件开放题,又是一道设计题. 作为一道中考题,首先答案具备规范性,便于批卷老师评分,也符合学生的最近发展区,能够让学生从多个角度探索问题. 本题考查学生对轴对称图形和中心对称图形的认识,学生平常接触到的题目往往是判断一个图形是否是轴对称图形、中心对称图形,此题反向出题,让学生自己去构造出满足条件的图形,更能考查学生的探索创新能力. 题目的要求是使阴影部分成为一个满足条件的图形,学生可采用枚举法在空白处依次涂阴影来判断. 由于题目要求“只需画出符合条件的一种情形”,因此学生考虑的不全面也不会影响此题的答案. 但如果将此题进行变式,改为“符合条件的画法共有几种”或“将所有画法全部画出”,则对学生要求较高,需要学生思维全面. 作为教师,在对开放题进行讲解以后,若进行恰当的变式,更能充分发挥开放题的用处,以拓展学生的思维能力.
结论开放题
结论作为未知要素,题目的条件是固定的,要求学生在已知条件下探索结论的多样性,能够培养学生对所学基本知识的应用能力以及发散思维,这也是中考中出现频率较高的一类开放题,经常出现在填空题中,有多种答案可供学生选择.
案例2 存在两个变量x与y,y是x的函数,该函数同时满足两个条件:①图像经过点(1,1);②当x>0时,y随x的增大而减小,请各写出一个满足条件的一次函数、反比例函数和二次函数的解析式.
本题来自一道中考真题的改编,让学生写出三个分别满足条件的函数解析式,答案不唯一,重点在于学生能否把握这三个函数的特点. 要使得x>0时,y随x的增大而减小,那么学生要知道一次函数必须满足条件k<0,再代入点(1,1),求出满足条件的b即可,满足条件的一次函数有无限个. 反比例函数的表达式是y=,首先,当k>0时y随x的增大而减小,又需经过(1,1),则k=1,满足条件的反比例函数只有一个. 二次函数的一般表达式是y=ax2 bx c,需满足a<0且对称轴x=-≤0两个条件,即a<0,b≤0, 答案也有无限个,学生若能把握函数满足条件的本质,题目的解答便一击即破.
本题的原题是只要写出一个满足条件的任意函数即可,难度较低,学生容易想到一次函数或反比例函数,写出一个二次函数具有一定的挑战性. 但在此基础上,还可以进行变式,教师可以启发学生想出更多满足条件的函数,既可以启发思维又可以在一道题目中回顾旧知,达到一道开放题应有的作用.
策略开放题
解题的策略和方法是未知要素,题目的条件和结论固定,要求学生根据题目给出的信息,找出切合题意的多种解题策略,有利于帮助学生从多角度探索不同的解题方法,使学生发现和创造,培养学生思维的发散性和灵活性.
案例3 用两种方法证明“三角形的外角和等于360°”. 如图4,∠BAE,∠CBF,∠ACD是△ABC的三个外角,求证:∠BAE ∠CBF ∠ACD=360°.
证法1:因为___________,
所以∠BAE ∠1 ∠CBF ∠2 ∠ACD ∠3=180°×3=540°.
所以∠BAE ∠CBF ∠ACD=540°-(∠1 ∠2 ∠3).
因为___________,
所以∠BAE ∠CBF ∠ACD=540°-180°=360°.
请把证法1补充完整,并用不同的方法完成证法2.
这道题是2016南京中考第21题,作为一个大题,开放题出现的频率是较低的,此题给出了一种证明方法,先让学生补充完整,再给出另一种证法. 其中证法1采用的是平角为180°,结合三角形的内角和为180°进行证明,此外,可以考虑三角形外角与内角的关系,即∠BAE,∠CBF,∠ACD可以分别看作∠2 ∠3,∠1 ∠3,∠1 ∠2,转化成内角和. 还可以过点A作BD的平行线AG(图5),通过平行线的性质得到∠CBF=∠GAB,∠ACD=∠EAG,因为∠BAE ∠GAB ∠EAG=360°,所以∠BAE ∠CBF ∠ACD=360°.
对于策略开放题,要求给出多种解题策略,教师若能在平常的上课和作业讲解中就有意识地发展学生一题多解,那么学生遇到此类问题时就能得心应手地从各个方面入手给出解答,这对学生发散思维能力的培养大有裨益.
综合开放题
只给出一定的情境,题目的条件、结论和解题策略都需要学生自行设定和寻找,这是四种开放题中开放性最强的一种,对学生的考查更具综合性,能促使学生综合地运用已有知识进行分析,有利于训练学生思维的深刻性.
案例4 请你编写一个故事,使故事情境中出现的一对变量x,y满足图6所示的函数关系,要求:
(1)指出变量x和y的含义;
(2)利用图6中的数据说明这对变量变化过程的实际意义,其中需涉及“速度”这个量.
本题是2012年南京中考题第23题,题目给出一个函数图像,让学生自己创造符合题意的故事情境,考查学生的迁移能力. 题目也给出了提示,涉及“速度”,学生很容易想到路程、时间、速度之间的关系. 综合开放题往往具有设计性,把题目的主动权交给学生,让学生来做出题人,以此达到锻炼学生应用能力的目的. 教师在平常上课时可以随时穿插让学生出题的情境,让学生感受自己出题的乐趣,这会让学生对数学题目的应用性有更深层次的理解.
除了上述详细阐述的四种开放题分类之外,教师应了解各种开放题的编制方法,并灵活运用,更要细心对待各类习题,因为稍作变式就可能变成一道能够考查和提升学生能力的开放题. 在课堂上探讨开放题时,教师也要注意开放度适中,便于起到引导、把握课堂节奏的目的,让开放题发挥其应有功能,开拓学生的创新能力和思维能力.