鮑露露
[摘 要] 本文將開放題按要素進行分類,整合相關(guān)具體題目,從四個類別詳細闡述開放題的編制方法,以及平時課堂中教師對習題的改編策略,期望能夠啟發(fā)和幫助廣大教師更好地教學.
[關(guān)鍵詞] 開放題;初中;數(shù)學
開放題是相對于封閉題而言的,是指題目中的條件或結(jié)論不完全確定的題目. 近些年,在各地的中考題中都有開放題的影子,對學生而言,數(shù)學開放題有利于調(diào)動學生的學習興趣,發(fā)展各方面的思維能力;對教師而言,教師應精于開放題的研究,學習開放題的編制策略,這樣既可以幫助學生從容應對中考,更能培養(yǎng)學生的數(shù)學思考能力、解題能力. 下面采用戴再平的分類方法,按命題要素分為條件開放題、策略開放題、結(jié)論開放題、綜合開放題,給出四種教師可以借鑒的開放題編制方法.
條件開放題
題目中的條件沒有給出或者部分給出,結(jié)論是固定的,要求學生從不同角度嘗試尋找使結(jié)論成立的條件,有利于培養(yǎng)學生思維的敏捷性以及主動分析問題、解決問題的能力.
案例1 已知3×3的網(wǎng)格圖都是由9個相同的小正方形組成的,每個網(wǎng)格圖中有3個小正方形已涂上陰影(如圖1~圖3),請在余下的6個空白小正方形中按下列要求涂上陰影:
(1)選取1個涂上陰影,使4個陰影小正方形組成一個軸對稱圖形,但不是中心對稱圖形;
(2)選取1個涂上陰影,使4個陰影小正方形組成一個中心對稱圖形,但不是軸對稱圖形;
(3)選取2個涂上陰影,使5個陰影小正方形組成一個軸對稱圖形.
(請將三個小題依次作答在圖1、圖2、圖3中,均只需畫出符合條件的一種情形)
這道題是2016寧波中考第20題,既是一道條件開放題,又是一道設計題. 作為一道中考題,首先答案具備規(guī)范性,便于批卷老師評分,也符合學生的最近發(fā)展區(qū),能夠讓學生從多個角度探索問題. 本題考查學生對軸對稱圖形和中心對稱圖形的認識,學生平常接觸到的題目往往是判斷一個圖形是否是軸對稱圖形、中心對稱圖形,此題反向出題,讓學生自己去構(gòu)造出滿足條件的圖形,更能考查學生的探索創(chuàng)新能力. 題目的要求是使陰影部分成為一個滿足條件的圖形,學生可采用枚舉法在空白處依次涂陰影來判斷. 由于題目要求“只需畫出符合條件的一種情形”,因此學生考慮的不全面也不會影響此題的答案. 但如果將此題進行變式,改為“符合條件的畫法共有幾種”或“將所有畫法全部畫出”,則對學生要求較高,需要學生思維全面. 作為教師,在對開放題進行講解以后,若進行恰當?shù)淖兪剑艹浞职l(fā)揮開放題的用處,以拓展學生的思維能力.
結(jié)論開放題
結(jié)論作為未知要素,題目的條件是固定的,要求學生在已知條件下探索結(jié)論的多樣性,能夠培養(yǎng)學生對所學基本知識的應用能力以及發(fā)散思維,這也是中考中出現(xiàn)頻率較高的一類開放題,經(jīng)常出現(xiàn)在填空題中,有多種答案可供學生選擇.
案例2 存在兩個變量x與y,y是x的函數(shù),該函數(shù)同時滿足兩個條件:①圖像經(jīng)過點(1,1);②當x>0時,y隨x的增大而減小,請各寫出一個滿足條件的一次函數(shù)、反比例函數(shù)和二次函數(shù)的解析式.
本題來自一道中考真題的改編,讓學生寫出三個分別滿足條件的函數(shù)解析式,答案不唯一,重點在于學生能否把握這三個函數(shù)的特點. 要使得x>0時,y隨x的增大而減小,那么學生要知道一次函數(shù)必須滿足條件k<0,再代入點(1,1),求出滿足條件的b即可,滿足條件的一次函數(shù)有無限個. 反比例函數(shù)的表達式是y=,首先,當k>0時y隨x的增大而減小,又需經(jīng)過(1,1),則k=1,滿足條件的反比例函數(shù)只有一個. 二次函數(shù)的一般表達式是y=ax2+bx+c,需滿足a<0且對稱軸x=-≤0兩個條件,即a<0,b≤0, 答案也有無限個,學生若能把握函數(shù)滿足條件的本質(zhì),題目的解答便一擊即破.
本題的原題是只要寫出一個滿足條件的任意函數(shù)即可,難度較低,學生容易想到一次函數(shù)或反比例函數(shù),寫出一個二次函數(shù)具有一定的挑戰(zhàn)性. 但在此基礎上,還可以進行變式,教師可以啟發(fā)學生想出更多滿足條件的函數(shù),既可以啟發(fā)思維又可以在一道題目中回顧舊知,達到一道開放題應有的作用.
策略開放題
解題的策略和方法是未知要素,題目的條件和結(jié)論固定,要求學生根據(jù)題目給出的信息,找出切合題意的多種解題策略,有利于幫助學生從多角度探索不同的解題方法,使學生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造,培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性和靈活性.
案例3 用兩種方法證明“三角形的外角和等于360°”. 如圖4,∠BAE,∠CBF,∠ACD是△ABC的三個外角,求證:∠BAE +∠CBF+∠ACD=360°.
證法1:因為___________,
所以∠BAE+∠1 +∠CBF+∠2+∠ACD+∠3=180°×3=540°.
所以∠BAE+∠CBF+∠ACD=540°-(∠1 +∠2+∠3).
因為___________,
所以∠BAE +∠CBF+∠ACD=540°-180°=360°.
請把證法1補充完整,并用不同的方法完成證法2.
這道題是2016南京中考第21題,作為一個大題,開放題出現(xiàn)的頻率是較低的,此題給出了一種證明方法,先讓學生補充完整,再給出另一種證法. 其中證法1采用的是平角為180°,結(jié)合三角形的內(nèi)角和為180°進行證明,此外,可以考慮三角形外角與內(nèi)角的關(guān)系,即∠BAE,∠CBF,∠ACD可以分別看作∠2+∠3,∠1+∠3,∠1+∠2,轉(zhuǎn)化成內(nèi)角和. 還可以過點A作BD的平行線AG(圖5),通過平行線的性質(zhì)得到∠CBF=∠GAB,∠ACD=∠EAG,因為∠BAE+∠GAB+∠EAG=360°,所以∠BAE +∠CBF+∠ACD=360°.
對于策略開放題,要求給出多種解題策略,教師若能在平常的上課和作業(yè)講解中就有意識地發(fā)展學生一題多解,那么學生遇到此類問題時就能得心應手地從各個方面入手給出解答,這對學生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)大有裨益.
綜合開放題
只給出一定的情境,題目的條件、結(jié)論和解題策略都需要學生自行設定和尋找,這是四種開放題中開放性最強的一種,對學生的考查更具綜合性,能促使學生綜合地運用已有知識進行分析,有利于訓練學生思維的深刻性.
案例4 請你編寫一個故事,使故事情境中出現(xiàn)的一對變量x,y滿足圖6所示的函數(shù)關(guān)系,要求:
(1)指出變量x和y的含義;
(2)利用圖6中的數(shù)據(jù)說明這對變量變化過程的實際意義,其中需涉及“速度”這個量.
本題是2012年南京中考題第23題,題目給出一個函數(shù)圖像,讓學生自己創(chuàng)造符合題意的故事情境,考查學生的遷移能力. 題目也給出了提示,涉及“速度”,學生很容易想到路程、時間、速度之間的關(guān)系. 綜合開放題往往具有設計性,把題目的主動權(quán)交給學生,讓學生來做出題人,以此達到鍛煉學生應用能力的目的. 教師在平常上課時可以隨時穿插讓學生出題的情境,讓學生感受自己出題的樂趣,這會讓學生對數(shù)學題目的應用性有更深層次的理解.
除了上述詳細闡述的四種開放題分類之外,教師應了解各種開放題的編制方法,并靈活運用,更要細心對待各類習題,因為稍作變式就可能變成一道能夠考查和提升學生能力的開放題. 在課堂上探討開放題時,教師也要注意開放度適中,便于起到引導、把握課堂節(jié)奏的目的,讓開放題發(fā)揮其應有功能,開拓學生的創(chuàng)新能力和思維能力.