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1、中考數(shù)學(xué)中的開放性問題江蘇省泰州市九龍實(shí)驗(yàn)學(xué)校顧廣林(此文在國家級核心期刊《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考》2007.4上發(fā)表)新課程標(biāo)準(zhǔn)把逐步形成數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識列為教學(xué)目標(biāo),各地中考數(shù)學(xué)命題為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)都做了有益的嘗試,并在不同程度上給予體現(xiàn),主要表現(xiàn)在涌現(xiàn)出不少別具創(chuàng)意、獨(dú)特新穎的探索規(guī)律、條件、結(jié)論的開放性問題。這類試題不僅考查了學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、類比、歸納、猜想、判斷、探究等能力而且把解題的過程、考試的過程,變成了學(xué)生研究的過程,變成了探索規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程。尤其在考查高層次思維能力和創(chuàng)新意識方面具有獨(dú)特的作用.下面例析活躍在2006年中考數(shù)學(xué)試題中的開放性試題.一、開放題常見的題型開放
2、性試題從結(jié)構(gòu)特征上看主要分為三類:條件開放題、結(jié)論開放題及條件和結(jié)論都開放的試題。開放題是相對于傳統(tǒng)的封閉題而言的,其顯著特征是問題的答案不唯一(開放性),并且在設(shè)問方式上要求學(xué)生進(jìn)行多方面、多角度、多層次探索.1.條件開放型例1.(2006海口)如圖,D、E分別在AC、AB上,且DE與BC不平行,請?zhí)钌弦粋€(gè)你認(rèn)為合適的條件:__________________,使得△ADE∽△ABC.ABCDE分析:這是一道條件開放題,只要尋求其成立的一個(gè)充分條件即可.如∠ADE=∠B或∠AED=∠C或AD:AB=AE:AC等∠B或∠AED=∠C或AD:AB=AE:AC等.評注:在上述問題中,結(jié)論
3、已知,而條件需探求,并且具有開放性,這類問題稱為條件開放題.在解決此類問題時(shí),通常采取執(zhí)果索因的策略進(jìn)行探求.這類題型雖然考查的都是基礎(chǔ)知識,但是給學(xué)生較大的思考空間,不是被動(dòng)地套用解題模式,而是在問題情景中創(chuàng)造性地解決問題.2.結(jié)論開放型(圖4)例2.(2006南昌)如圖AB是⊙O的直徑,BC是⊙O弦OD⊥CB于點(diǎn)E,交于點(diǎn)D(1)請寫出三個(gè)不同類型的正確結(jié)論:(2)連結(jié)CD,設(shè)∠CDB=,∠ABC=,試找出與之間的一種關(guān)系式并給予證明.解:(1)不同類型的正確結(jié)論不惟一.以下答案供參考:①BE=CE;②=;③∠BED=90°;④∠BOD②=∠A;⑤AC∥OD;⑥AC⊥BC;⑦;⑧
4、S△ABC=BC·OE;⑨△BOD是等腰三角形;⑩△BOE∽△BAC;等等.(2)與的關(guān)系式主要有如下兩種形式.①答;與之間的關(guān)系式為-=90°.7證明:∵AB為⊙O的直徑,∴∠A+∠ABC=90°.又∵四邊形ACDB為圓的內(nèi)接四邊形,∴∠A+∠CDB=180°.∴∠CDB-∠ABC=90°,即-=90°.②答與之間的關(guān)系式為>2.證明∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD.又∵∠OBD=∠ABC+∠CBD,∴∠ODB>∠ABC.∵OD⊥BC,∴,∴CD=BD.∴∠CDO=∠ODB=∠CDB,∴∠CDB>∠ABC,即>2.評注:本題是在一定條件下,探求問題的結(jié)論,屬于結(jié)論開放題.解決此類
5、問題時(shí),通常采用由因?qū)Ч牟呗赃M(jìn)行探求。這類問題結(jié)論開放,學(xué)生可自主探索,自由發(fā)展,而第(2)小問中滲透的開放性問題,對知識的整合大有裨益。解決這類問題的關(guān)鍵是通過觀察、分析,發(fā)現(xiàn)圖形所具有的特征及其中隱含的關(guān)系.這道開放題留給學(xué)生很大的想象空間.充分顯示出思維的多樣性,同時(shí)也體現(xiàn)了不同學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的個(gè)性化.教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生多角度、多層次、多渠道地解答開放性的問題,培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性,從而全方位培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力.3.條件和結(jié)論都開放型例3(2006漢川)如圖,下面四個(gè)條件中,請你以其中兩個(gè)為已知條件,第三個(gè)為結(jié)論,推出一個(gè)正確的命題_____________________.DABC
6、EO(1)AE=AD(2)AB=AC(3)OB=OC(4)∠B=∠C分析:,四個(gè)條件任取二個(gè),共有6種不同的組合.要求寫出相應(yīng)的6種命題并一一進(jìn)行研究,這是一個(gè)很有價(jià)值的研究性課題.本題中只要求寫出一個(gè)命題,具有明顯的開放性.通過證明△ABE≌△ACD,即可組建真命題(1)(2)(4);(2)(4)(1);(1)(4)(2)等。點(diǎn)評:本題是條件和結(jié)論都開放的試題,可以充分考查學(xué)生對幾何知識點(diǎn)的整合能力,它一改過去的傳統(tǒng)模式,鼓勵(lì)探究、關(guān)注過程,體現(xiàn)了“不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”這一新課程理念。這類開放性試題旨在讓學(xué)生經(jīng)歷多角度認(rèn)識問題,多策略思考問題,嘗試解釋不同答案合理性的數(shù)
7、學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)和提高創(chuàng)新意識及自主探索新知識的能力.二、按知識分類1.操作設(shè)計(jì)類開放題例8(2006大連)如圖-l,P為Rt△ABC所在平面內(nèi)任意一點(diǎn)(不在直線AC上),∠ACB=90°,M為AB邊中點(diǎn).操作:以PA、PC為鄰邊作平行四邊形PADC,連結(jié)PM并延長到點(diǎn)E,使ME=PM,連結(jié)DE.探究:(1)請猜想與線段DE有關(guān)的三個(gè)結(jié)論;(2)請你利用圖—2、圖—3選擇不同位置的點(diǎn)P按上述方法操作;7(3)經(jīng)歷(2)之后,如果你認(rèn)為你寫的結(jié)論是正確的,請加以