☉浙江寧波市北侖區(qū)梅山中學(xué) 王 浩
開放探究型問題具有較強(qiáng)的綜合性與創(chuàng)造性,既能考查同學(xué)們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,又能反映同學(xué)們對(duì)知識(shí)內(nèi)容的拓展、聯(lián)想應(yīng)用能力和開發(fā)創(chuàng)造能力,培養(yǎng)同學(xué)們的發(fā)散思維能力和空間想象能力,同時(shí)體現(xiàn)了同學(xué)們學(xué)習(xí)的自主性,成為考試中的熱點(diǎn)內(nèi)容.筆者對(duì)開放性問題的幾種類型做了一個(gè)歸納,希望能給同學(xué)們的學(xué)習(xí)帶來幫助.
條件開放類問題一般給出部分條件和結(jié)論,添加適當(dāng)條件可以推論出結(jié)論.要求同學(xué)們能全面理解題目的知識(shí)背景,探究結(jié)論成立的條件,往往滿足的條件不唯一.
例1 如圖1,△ABC中,CD⊥AB,垂足為D.下列條件中,能證明△ABC是直角三角形的有__________(多選、錯(cuò)選不得分).
點(diǎn)評(píng):條件開放探究型問題一般難度不大,但有一定開放度,所以在探究結(jié)論成立的條件時(shí),答案可能不唯一,思維的方向是多角度的.本題中是從直角三角形的定義、勾股定理的逆定理和相似三角形性質(zhì)三個(gè)角度來進(jìn)行設(shè)計(jì)問題,這樣的問題可以培養(yǎng)同學(xué)們的發(fā)散思維能力和綜合應(yīng)用知識(shí)的能力.
結(jié)論開放探究類型問題特點(diǎn)是題設(shè)中給出全部條件,要求同學(xué)們能分析條件并探究由所給條件猜想出可以得出哪些結(jié)論,并證明所猜想的結(jié)論是否正確.由于所要證明的目標(biāo)不明確,要求同學(xué)們具有綜合分析判斷能力和科學(xué)的推斷論證能力.
例2 已知:如圖2,在正方形ABCD中,點(diǎn)E、F分別在BC和CD上,AE=AF.
(1)求證:BE=DF.
(2)連接AC交EF于點(diǎn)O,延長(zhǎng)OC至點(diǎn)M,使OM=OA,連接EM、FM.判斷四邊形AEMF是什么特殊四邊形,并證明你的結(jié)論.
分析:?jiǎn)栴}(1)中,可通過Rt△ABE與Rt△ADF全等證明BE=DF;在問題(2)中,根據(jù)條件和正方形的性質(zhì),可以得到OE=OF,OA=OM,所以四邊形AEMF是平行四邊形.又AE=AF,可根據(jù)菱形的判定得出四邊形AEMF是菱形.
解:(1)因四邊形ABCD是正方形,則AB=AD,∠B=∠D=90°.
因AE=AF,所以Rt△ABE≌Rt△ADF,所以BE=DF.
(2)因四邊形ABCD是正方形,
則∠BCA=∠DCA=45°,BC=DC.
因BE=DF,所以BC-BE=DC-DF,即CE=CF.則OE=OF.
因OM=OA,所以四邊形AEMF是平行四邊形.
因AE=AF,所以平行四邊形AEMF是菱形.
點(diǎn)評(píng):結(jié)論開放類型問題探究問題的目標(biāo)不具體,要求同學(xué)們能結(jié)合條件作出科學(xué)的猜想和論證.本題問題(2)中以正方形圖形為知識(shí)載體創(chuàng)設(shè)問題探究環(huán)境,猜想的過程中也是論證與推理的統(tǒng)一過程.從圖形中不難發(fā)現(xiàn)四邊形AEMF是菱形,接下來要聯(lián)系條件與第(1)問題結(jié)論進(jìn)行論證.
一個(gè)問題中條件與結(jié)論同時(shí)開放時(shí),問題的開放度較大,對(duì)同學(xué)們能力水平要求較高,能從所給選項(xiàng)中組織條件,創(chuàng)設(shè)問題并能解決問題.
例3 如圖3,點(diǎn)D,E在△ABC的邊BC上,連接AD,AE.①AB=AC;②AD=AE;③BD=CE.以此三個(gè)等式中的兩個(gè)作為命題的題設(shè),另一個(gè)作為命題的結(jié)論,構(gòu)造三個(gè)命題,并回答下列問題:
(1)構(gòu)造的命題是(用序號(hào)表示)______;
(2)以上三個(gè)命題是真命題的為
(直接作答)__________;
(3)請(qǐng)選擇一個(gè)真命題進(jìn)行證明
(先寫出所選命題,然后證明).
分析:本題中有三個(gè)選項(xiàng),由其中兩個(gè)作為條件.第三個(gè)作為結(jié)論,共有3種組合方法,即(1)①②?③;①③?②;②③?①;所組合的三個(gè)命題都是真命題.在命題(1)中,條件是AB=AC,AD=AE,說明△ABC,△ADE都是等腰三角形,可以通過證明△ABD,△ACE全等,得到BD=CE;在命題(2)中,條件是AB=AC,BD=CE,所以△ABC是等腰三角形,所以有∠B=∠C,可證明△ABD,△ACE全等得到AD=AE;在命題(3)中,條件是AD=AE,BD=CE,所以有∠ADB=∠AEC,所以△ADB≌△AEC,可證AB=AC.
解:(1)①②?③;①③?②;②③?①;
(2)(1)①②?③;①③?②;②③?①;
(3)證明命題(1).
因AB=AC,則∠ABC=∠ACB.
因AD=AE,則∠ADC=∠AEB,則∠ADB=∠AEC.
在△ABD與△ACE中,AB=AC,∠ABC=∠ACB,∠ADB=∠AEC,則△ABD≌△ACE,則BD=CE.
點(diǎn)評(píng):條件與結(jié)論同時(shí)開放問題的開放度較大,要求同學(xué)們能對(duì)所有的選項(xiàng)進(jìn)行組合,構(gòu)建問題并能推理認(rèn)證.本問題中,主要依據(jù)三角形的全等來證明線段的相等,不同的構(gòu)造方法證明方法也不一致,所構(gòu)造的三個(gè)命題全是真命題.
開放探究型問題題型設(shè)計(jì)靈活,問題所涉及知識(shí)面廣,要求同學(xué)們具有較強(qiáng)的解題能力和思維能力,所以此類題目已成為近年來中考試題的熱點(diǎn)題.