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[摘要]時代呼喚教育工作者要轉(zhuǎn)變教育觀念,改革人才培養(yǎng)模式,激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新的意識。開放性問題的教學為學生提供了廣闊的交流空間,對教師也提出了更高的要求。本文是本人對開放題的膚淺認識。
[關(guān)鍵詞]問題解決開放題創(chuàng)新
在較長一段時期中,“問題解決”成為我國數(shù)學教育界的重要議題,現(xiàn)在把議題轉(zhuǎn)移到開放題上來,可以認為是“問題解決”研究的進一步深入。而開放題在課本和中考中占有舉足輕重的地位,以及對學生的思維能力發(fā)展、提高起著非常重要的作用。本文擬對怎樣在初中數(shù)學教學中編制開放題的問題以及近幾年中考中出現(xiàn)的開放題的類型作初步探討。
一、什么是開放題
開放型數(shù)學問題是相對于給出了明確的條件和結(jié)論的封閉型問題而言的。所謂開放型數(shù)學題通常指答案不確定或條件不完備,或具有多種不同解法,或有多種可能的解答等類型的數(shù)學問題。其特征關(guān)于開放題的條件的有:不完備;可以多余;多余需選擇,不足需補充;等等。關(guān)于開放題的答案(結(jié)論、解法)的有:不固定;有多種;不唯一;不必唯一;不確定;不必有解;等等。因此,開放題的一個顯著特征是:答案的多樣性(多層次性)。此外,有些資料上把某些探索性問題也歸入開放題,雖然對探索題的研究具有公認的意義,但在討論與研究開放題的時候,是有必要把這兩者加以區(qū)別的。但是開放題與探索題的密切關(guān)系也是不可否認的。
二、怎樣在初中數(shù)學教學中引入開放題
《全日制義務(wù)教育數(shù)學課程標準》(實驗稿)指出:“動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數(shù)學的重要方式”,學生要有充分的從事數(shù)學活動的時間和空間,在自主探索、合作交流的氛圍中學習知識。由于學生的思維活動是開放的,數(shù)學思考的過程應(yīng)是多樣的,因此,數(shù)學教學必須以學生的發(fā)展為本,發(fā)揚教學民主,尊重學生的思維,使我們的教學走向開放。而數(shù)學開放題以其新穎的問題內(nèi)容、生動的問題形式和問題解決的發(fā)散性,給學生發(fā)揮創(chuàng)造性思維提供了廣闊的空間,為培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力提供了良好的載體。課堂教學引入開放性問題能使數(shù)學教學充滿活力:(1)能激發(fā)學生的好奇心和求知欲。(2)有助于學生形成積極探索的態(tài)度和思考問題的策略。(3)能營造一種學生廣泛參與、提出質(zhì)疑、探討問題的學習氛圍。(4)能鼓勵學生開展相互討論,學會數(shù)學交流。(5)這種教學方式既能面向全體學生,又能有效地提高學生的思維品質(zhì)和創(chuàng)造性意識。(6)教師難以用注入式進行教學,在解題過程中教師的角色是鼓勵者、合作者和指導者。
為了更好地將開放性問題引入課堂,學校必須確立了相關(guān)教研課題,舉行專題講座以及開展有關(guān)問題的研討,并在平時教學中設(shè)計、編寫一些開放性的問題,促進教師在教學中滲透開放性問題。雖然,初中課本和資料中的例、習題形式比較單一,數(shù)量也較少,但我們可將課本中的概念、定義,例、習題等編制成開放型題
1.舉例
就概念、某知識內(nèi)容的應(yīng)用、原命題的逆命題舉例。例如(1)舉出現(xiàn)實生活中的軸對稱圖形的例子(2)舉出現(xiàn)實生活中圖形相似的例子
2.保留條件,尋求多樣化結(jié)論
只保留原命題中的條件,探索會得到哪些結(jié)論,使其指向多樣化,可得一些開放題。
3.減弱條件,探求更一般的結(jié)論
對一個命題,若減弱其一項或幾項條件之后,研究它有什么更一般的結(jié)論,可得到一些開放題。
4.增補條件,選擇同歸之殊途
在已有條件的基礎(chǔ)上,再增加條件,要求選擇部分或全部條件達到目的可得一些開放題。
5.變化條件,考慮結(jié)論的存在性
將給定的題設(shè)條件作某些變化,考慮結(jié)論是否存在,可得一些開放題。
6.保留結(jié)論,尋求條件
隱去部分條件或提示語,尋找使結(jié)論成立的充分條件,可得一些開放題。
7.加強結(jié)論,追加條件
對一個命題,對其結(jié)論進行加強,以研究得到這個結(jié)論需增加些什么條件,可得到一些開放題。
8.取消限制,設(shè)計方案
將原題中的限制條款取消,根據(jù)自身設(shè)計求解,可得一些開放題。
9.引入?yún)?shù),探討結(jié)論
把原題中的某個確定的常數(shù)換成變數(shù),通過這種從特殊到一般的方法,可得一些開放題。
10.綜合法
把以上的幾種方法加以綜合,以得到開放題即為綜合法。
三、近幾年中考中的開放題類型
由于開放題在中考具有其他試題所不可替代的功能,因而倍受出卷人的青睞。從近幾年的中考試卷來看,有以下幾類:
1.條件開放型試題
所謂條件開放型試題是指在結(jié)論不變的前提下,條件不惟一的開放題。
例如,寫出一個方程使它的解為X=1.
2.結(jié)論開放型試題
所謂結(jié)論開放型題是指其中判斷部分是未知要素的開放題。這類題目,不同水平的考生可作出不同的回答,既能充分反映考生思維能力的差異,又能促使考生的思維發(fā)散.本例用于課堂教學將會有利于激發(fā)學生的好奇心,進而調(diào)動學習積極性,主動參與學習過程,且能培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性,使課堂充滿活力和生機.
例如,寫出經(jīng)過兩點(0,3)和(3,0)的二次函數(shù)解析式.
3.策略開放型試題
所謂策略型開放題是指條件與結(jié)論之間的推理是未知的,或者說解法有很多種的開放題.
例如,某居民小區(qū)搞綠化,要在一塊矩形空地上建花壇,現(xiàn)征集設(shè)計方案,要求設(shè)計的圖案由圓和正方形組成(圓和正方形的個數(shù)不限)并且使整個矩形場地成軸對稱圖形,請在矩形中畫出你設(shè)計的方案.(北京考題)
4.綜合開放型試題
所謂綜合開放型試題是指只給出一定的情境,其條件、解題策略與結(jié)論都要考生到情境中去自行設(shè)定或?qū)ふ业膯栴}.綜合開放型試題,較多關(guān)注考生創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力與數(shù)學應(yīng)用意識.
例如,某工廠現(xiàn)有甲種原料360千克,乙種原料290千克,計劃利用這兩種原料生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品,共50件.已知生產(chǎn)一件A種產(chǎn)品,需用甲種原料9千克,乙種原料3千克,可獲利700元;生產(chǎn)一件B種產(chǎn)品,需用甲種原料4千克,乙種原料10千克,可獲利1200元.
(1)按要求安排A、B兩種產(chǎn)品的生產(chǎn)件數(shù),有哪幾種方案?請你設(shè)計出來;
(2)設(shè)生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品獲總利潤為y(元),其中一種產(chǎn)品生產(chǎn)件數(shù)為x,試寫出y與x之間的函數(shù)關(guān)系式,并利用函數(shù)的性質(zhì)說明(1)中哪種生產(chǎn)方案獲總利潤最大?最大利潤是多少?
[參考文獻]
1鄭毓信.問題解決和數(shù)學教育.南京:江蘇教育出版社,1994
2嚴運華.數(shù)學知識的學術(shù)形態(tài)與教育形態(tài)的轉(zhuǎn)化,2003
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