浅谈初中数学开放题的类型与解题策略

作者: 张艳新

摘 要:近几年,各省市数学中考题中出现了一种新题型——开放题,这种类型的题让学生在开放的空间中探求知识,激发学生的创新意识,注重培养学生的发散性思维,符合新教改的特点。

关键词:初中数学; 开放探究; 创新意识; 发散思维; 解题策略

中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2011)6-034-001

开放性问题内容深刻、背景新颖,综合性强、解法灵活,有利于扩大学生的思维空间,所以近几年各省市中考题中开放题越来越成为热点问题,也是被人们认为是极富有教育价值的一种数学问题的题型。我根据平时的教学实践,对开放题的七种常见表现形式及相应的解题策略总结如下:

一、条件开放与探究——给出结论,而问题的条件不充分或没有确定已知条件,即探索结论成立的条件

如:多项式4x2+1加上一个单项式后,使它能成为一个整式的完全平方,那么加上的单项式可以是——(填上一个你认为正确的即可)。分析:本题主要考察完全平方公式。答案:+4x,-4x,-1等。

解题策略:此类题要从所给结论出发,由特殊到一般,经试验,猜想得出应具备的条件,然后进行证明。可概括为“试验-猜想-证明”。

二、结论的开放与探究——结论不确定或没有确定结论

如:请写出一个二次函数y=ax2+bx+c,使它同时具有如下性质:①图像关于直线x=1对称;②当x=2时,y>0;③当x=-2时,y<0.答案——。分析:这是一道开放性试题,答案不唯一,认真分析所给的条件,由①得-b/2a=1,所以b=-2a;根据条件②③便可确定抛物线开口向下及c>0的大体情况。答案:如y=-x2+2x+3,y=-2x2+4x+6等。

又如:已知AB是⊙O的直径,D点在AB的延长线上,满足BD=OB,点C在⊙O上,∠CAB=30°,请根据已知条件,写出三个正确结论(AO=OB=BD外);①——;②——;③——。分析:本题来源于课本,起点高于课本,主要考察和切线有关的定理,提倡学生积极探索,发展学生的数学能力。答案:CD是⊙O的切线;AB=2BC;BD=BC;∠ACB=90°等。

解题策略:从所给条件出发,探索归纳猜想出结论,然后对猜想结论进行证明。可概括为“探索-猜想-证明”。

三、解题方法开放——思维策略与解题方法不唯一,思维具有非常规性、发散性和创新性

如:服装厂里有大量形状为等腰直角三角形的边角布料,现找出其中的一种,测得∠C=90°,AC=BC=4,今要从这种三角形中剪出一种扇形,做成不同形状的玩具,使扇形的边缘半径恰好都在△ABC的边上,且扇形的弧与△ABC的其他边相切。请设计出所有可能符合题意的方案示意图,并求出扇形的半径(只要求画出图形,并直接写出扇形半径)。分析:此题是一道立意很新的运用几何知识进行裁剪设计的应用题,且具有开放性和探索型。题目要求以画示意图的方法作答,解答的关键是确定扇形的圆心,可以从圆心在△ABC的三个顶点上和圆心在△ABC的三边上两个角度来考虑。

解题策略:从题目的要求及已知条件出发,不能墨守成规,要善于标新立异,积极发散思维,利用分类数学思想优化解题方案和过程。

四、存在性问题的开放——根据已知条件探究结论是否成立

如:已知A(x1,y1)、B(x2,y2)是直线y=-x+2与双曲线y=k/x (k≠0)的两个不同的交点。①求实数k的取值范围;②是否存在这样的k的值。使(x1-2)(x2-2)=x2/x1+x1/x2.若存在,求出k的值。若不存在,请说明理由。分析:考察根与系数的关系及方程思想。

解题策略:先假设结论某一方面成立,进行推理,若推出矛盾,即否定先前假设;若推出合理的结果,说明假设正确。可概括为“假设-推理-否定(肯定)假设-得出结论”。

五、类比引申型开放——利用所给已知条件或结论推出所需结论

如:已知等边△ABC和点P,设点P到△ABC三边AB、AC、BC的距离分别为h1、h2、h3,△ABC的高为h。“若点P在一边BC上,此时h3=0,可得结论h1+h2+h3=h”。请直接应用上述信息解决下列问题:当点P在△ABC内、点P在△ABC外这两种情况时,上述结论是否还成立?若成立,请给予证明;若不成立,h1、h2、h3与h之间的关系如何?请写出你的猜想,不需证明。

六、归纳总结型开放与探究——根据已有的题目规律探求结论

如:下列图中有大小不同的菱形,第(1)幅图中有1个,第(2)幅图中有3个,第(3)幅图中有5个,则第(n)幅图中共有( )个。

(1)把任意一个分式除以前面一个分式,你发现了什么规律?(2)根据你发现的规律,试写出给定的那列分式中的第7个分式。

解题策略:此类题主要考查学生分析问题解决问题能力,根据已有的图形或式子的变化规律猜想探求所需结论。

七、信息开放型——根据所给信息寻求答案

例如,初一年级某班教室里,三位同学正在为谁的数学成绩最好而争论。他们的五次数学成绩如表Ⅰ所示,这五次数学成绩的平均数、中位数、众数如表Ⅱ所示。

现在这三位同学都说自己的数学成绩是最好的。⑴请你猜测并写出他们各自的理由;⑵三人似乎都有道理,你对此有何看法?请运用统计知识作出正确的分析。

解题策略:认真分析题目条件,利用发散思维解答问题。

开放与探究题充分体现了新的课程理念:即让学生初步学会从数学的角度提出问题,理解问题,并能综合运用所学知识和技能解决问题,发展应用意识,形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题的多样性,发展实践能力和创新能力。

参考文献:

[1]张凤云.中国教育创新,2010年第13期

[2]新课程标准

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文



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