陳麗
摘 要: 對(duì)于初中數(shù)學(xué)學(xué)科來(lái)說(shuō),其開(kāi)放型習(xí)題的編制與教學(xué)研究是至關(guān)重要的,是近幾年中考命題的熱點(diǎn)之一。為了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力,必須學(xué)會(huì)以客觀的視角審視其發(fā)展中的不足之處。本文就初中數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題編制中的不足,對(duì)其開(kāi)放型習(xí)題的特征、功能、編制原則、開(kāi)放型習(xí)題編制的常見(jiàn)策略及對(duì)初中數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題常見(jiàn)教學(xué)策略進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞: 初中數(shù)學(xué)教學(xué) 開(kāi)放型習(xí)題 編制 教學(xué)實(shí)踐
“數(shù)學(xué)”是一門(mén)能夠鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的學(xué)科。隨著我國(guó)教育的不斷改革,對(duì)初中數(shù)學(xué)的開(kāi)放型習(xí)題的編制和教學(xué)都有了新的要求。讓數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題不斷推進(jìn)學(xué)校對(duì)學(xué)生的素質(zhì)教育,成為培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的有效途徑。那么在教材還沒(méi)有提供足夠的開(kāi)放型習(xí)題之前,如何得到更多更好的開(kāi)放型習(xí)題是教師在教學(xué)過(guò)程中碰到的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。
數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題編制的可行性方案很多。筆者認(rèn)為無(wú)論是改造陳題還是自編創(chuàng)新題,編制數(shù)學(xué)開(kāi)放題都要圍繞使用開(kāi)放型習(xí)題的目的進(jìn)行,開(kāi)放型習(xí)題應(yīng)當(dāng)隨著使用目的和對(duì)象的變化而改變,作為常規(guī)問(wèn)題的補(bǔ)充。適合學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的開(kāi)放型習(xí)題應(yīng)具備起點(diǎn)低、入口寬、可拓展性強(qiáng)的特點(diǎn)。下面我談?wù)効捶ㄅc體會(huì)。
一、開(kāi)放型習(xí)題的特征
所謂開(kāi)放型習(xí)題,是指那些條件不完整、結(jié)論不確定的試題,其顯著的特征是答案的多樣性和多層性。它的表現(xiàn)形式主要有三種:條件的開(kāi)放、結(jié)論的開(kāi)放、解題方法的開(kāi)放。我認(rèn)為開(kāi)放型習(xí)題綜合性強(qiáng),解題方法靈活多變,結(jié)果往往具有開(kāi)放性,因而對(duì)思維的靈活性、發(fā)散性有較高的要求,能夠有效考查學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和創(chuàng)新能力。因此它是近幾年中考命題的熱點(diǎn)之一。我們可以通過(guò)觀察、比較、分析、綜合甚至猜想,展開(kāi)發(fā)散性思維,充分運(yùn)用已學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法,經(jīng)過(guò)歸納、類比、模擬、聯(lián)想構(gòu)建模型等推理手段,得出正確的結(jié)論。
二、開(kāi)放型習(xí)題的功能
美國(guó)加利福尼亞州教育部于1989年指出了開(kāi)放型習(xí)題的五個(gè)功能:為學(xué)生提供了自己進(jìn)行思考并用他們自己的數(shù)學(xué)觀表達(dá)的機(jī)會(huì),這和他們的數(shù)學(xué)發(fā)展是一致的;要求構(gòu)建他們自己的反映,而不是選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的答案;允許學(xué)生表達(dá)他們對(duì)問(wèn)題的深層次理解,這在多項(xiàng)選擇中是無(wú)法做到的;鼓勵(lì)學(xué)生用不同的方法解決問(wèn)題,反過(guò)來(lái)提示老師用不同的方法解釋數(shù)學(xué)概念;開(kāi)放型習(xí)題的模式是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的基本成分。
筆者經(jīng)過(guò)教學(xué)試驗(yàn)和理論研究,認(rèn)為數(shù)學(xué)開(kāi)放題有以下作用:所提的問(wèn)題常常是不確定的和一般性的,其背景情況也是用一般詞語(yǔ)描述的,主體必須收集其他必要的信息,才能著手解答;沒(méi)有現(xiàn)成的解題模式,有些答案可能易于直覺(jué)地被發(fā)現(xiàn),但求解過(guò)程中往往需要從多個(gè)角度進(jìn)行思考和探索;在求解過(guò)程中往往可以引出新的問(wèn)題,或?qū)?wèn)題加以推廣,找出更一般、更有概括性的結(jié)論;常常通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的提出,主體必須用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將其數(shù)學(xué)化,也就是建立數(shù)學(xué)模型;能激起多數(shù)學(xué)生的好奇心,每一個(gè)學(xué)生都可以參與解答過(guò)程,而不管他屬于何種程度和水平;教師難以用注入式進(jìn)行教學(xué),學(xué)生能自然地主動(dòng)參與,教師在解題過(guò)程中的角色是示范者、啟發(fā)者、鼓勵(lì)者、合作者。
三、開(kāi)放型習(xí)題編制的基本原則
1.科學(xué)性原則。
試題作為幫助學(xué)生提高能力、鞏固知識(shí)的工具,受到了廣泛關(guān)注,然而,對(duì)于一份合格的試題來(lái)說(shuō),其科學(xué)性的編制是非常重要的,這在一定程度上可以提高所編制的試題質(zhì)量,所以在編制開(kāi)放性試題的時(shí)候,相關(guān)的編制人員要做到:
(1)把握好出題的范圍
由于試題的目的是讓學(xué)生更好地鞏固數(shù)學(xué)課本中的知識(shí),因此出題人一定要正確審視試題的地位,在出題過(guò)程中不能以自我為中心。出題人一定要結(jié)合學(xué)生所學(xué)數(shù)學(xué)課本中的內(nèi)容,把數(shù)學(xué)課本中的要求作為出題的基本依據(jù),使試題的內(nèi)容能夠正確體現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)中的核心內(nèi)容。
(2)保證試題的準(zhǔn)確度
作為學(xué)生重點(diǎn)選擇的輔導(dǎo)材料,初中數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題的編制人員一定要有強(qiáng)烈的責(zé)任感,保證試題質(zhì)量。在出題過(guò)程中,一定要專心,避免錯(cuò)誤的出現(xiàn),比如語(yǔ)言表達(dá)的歧義,錯(cuò)別字的出現(xiàn),或者題目條件不完整。為了有效避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn),應(yīng)該加強(qiáng)其中的監(jiān)督環(huán)節(jié),或者制定相關(guān)的措施,提高編寫(xiě)人員的責(zé)任感,在撰寫(xiě)過(guò)程中仔細(xì)認(rèn)真。
2.開(kāi)放性原則。
由于中國(guó)教育事業(yè)的不斷發(fā)展,初中數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題的編制人員在實(shí)踐中漸漸發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的試題模式已經(jīng)不再適用于當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí),因此將試題逐漸向開(kāi)放型出題方向靠攏。由于初中開(kāi)放型試題具有答案不唯一的特點(diǎn),在一定程度上可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自主創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生不斷陷入深深思考中,不斷尋求新的解決問(wèn)題的途徑。那么在編制題目的過(guò)程中,必然要以開(kāi)放型習(xí)題為主。在習(xí)題編寫(xiě)過(guò)程中,遵循開(kāi)放性的原則是很重要的。
3.適切性原則。
由于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中水平并不是一樣的,因此對(duì)于初中數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題的編制人員來(lái)說(shuō),一定要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),對(duì)開(kāi)放型習(xí)題進(jìn)行一個(gè)難易梯度的分布排版。這樣一來(lái),學(xué)生就感覺(jué)題目具有一定的趣味性,從而更主動(dòng)地深入思考問(wèn)題,運(yùn)用發(fā)散性思維,尋找不同的解題思路,遵循適度、貼切的編制原則可以有效幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識(shí)。
四、開(kāi)放型習(xí)題編制的策略
1.從封閉題出發(fā)引申出開(kāi)放題。
我們平時(shí)所用習(xí)題大多具有完備的條件和確定的答案,故被稱為封閉題——常規(guī)題,在原有封閉性問(wèn)題基礎(chǔ)上,使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展,發(fā)散開(kāi)去,能夠啟發(fā)學(xué)生有獨(dú)創(chuàng)性的理解,就有可能形成開(kāi)放題。在研究性學(xué)習(xí)中首先呈現(xiàn)給學(xué)生封閉題,解答完之后,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,如探究更一般的結(jié)論,探究更多的情形,或探究該結(jié)論成立的其他條件,等等。如對(duì)于八下《5.1多邊形1》中四邊形內(nèi)角和定理的教學(xué),我首先讓學(xué)生在一張紙上任意畫(huà)一個(gè)四邊形,剪下它的四個(gè)角,把它們拼在一起(四個(gè)角的頂點(diǎn)重合)?;蜃寣W(xué)生利用拼圖的方法(如圖),通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、猜想得到:四邊形的內(nèi)角和為360°。
2.以某一典型例、習(xí)題為背景編制開(kāi)放題。
以某一典型例、習(xí)題為背景編制開(kāi)放題可以加深學(xué)生對(duì)例、習(xí)題的理解,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。以八年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)課本P39例3為原形可編制如下的開(kāi)放題:有一塊邊長(zhǎng)為a的正方形鐵皮,計(jì)劃制成一個(gè)有蓋的長(zhǎng)方體鐵盒,使得盒蓋與相對(duì)的盒底都是正方形。如圖(1)、(2)給出了兩種不同的裁剪方案(其中實(shí)線是剪開(kāi)的線跡,虛線是折疊的線跡,陰影部分是余斜),問(wèn)哪一種方案制成的鐵盒體積更大些?說(shuō)明理由。(接縫的地方忽略不計(jì))
這是以楊輝三角形類似的性質(zhì)為知識(shí)依托編制出的開(kāi)放題,學(xué)生在解答該題的過(guò)程中出現(xiàn)了許多有創(chuàng)見(jiàn)的方法,顯示出開(kāi)放題在培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、發(fā)散性和深刻性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),可以使學(xué)生樹(shù)立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。
4.以某一數(shù)學(xué)概念、定理、公理為依據(jù),編制開(kāi)放題。
在美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中,探究也指學(xué)習(xí)過(guò)程。它是一種積極的學(xué)習(xí)過(guò)程——“學(xué)生去做的事,而不是為他們做好的事”。換句話說(shuō),就是讓學(xué)生自己思考怎么做甚至做什么,而不是讓學(xué)生接受教師思考好的現(xiàn)成的結(jié)論。數(shù)學(xué)中的定理、公理等是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,圍繞定理、公理等我們可以設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)拈_(kāi)放性問(wèn)題,讓學(xué)生進(jìn)行探究,通過(guò)自己的努力發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律,體驗(yàn)研究的樂(lè)趣。如在四邊形ABCD中,AB∥CD,請(qǐng)你添加一個(gè)條件,使得四邊形ABCD成為平行四邊形,你添加的條件是?搖 ?搖。
我們以平行四邊形的判定為依托編制數(shù)學(xué)開(kāi)放題,通過(guò)上述開(kāi)放問(wèn)題的研究,師生合作交流,共同探究發(fā)現(xiàn)了平行四邊形的判定定理。從而讓學(xué)生經(jīng)歷了數(shù)學(xué)“再創(chuàng)造”的過(guò)程,培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。
5.以體現(xiàn)或重現(xiàn)某一數(shù)學(xué)研究方法而編制開(kāi)放題。
數(shù)學(xué)家的研究方法蘊(yùn)涵深刻的數(shù)學(xué)思想,在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中讓學(xué)生親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)家的某些研究,做小科學(xué)家,點(diǎn)燃埋藏在學(xué)生心靈深處的智慧火種。以此為著眼點(diǎn)編制開(kāi)放題,其教育價(jià)值更是不言而喻的。
在概率論發(fā)展史上,對(duì)頻率穩(wěn)定性的研究占有一定的篇幅,在學(xué)生學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生設(shè)計(jì)驗(yàn)證頻率穩(wěn)定性的試驗(yàn),親自體驗(yàn)概率的統(tǒng)計(jì)含義,了解概率統(tǒng)計(jì)對(duì)隨機(jī)現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行歸納研究的方法。如編制開(kāi)放題“硬幣落地問(wèn)題”:全班38人每人擲硬幣10次的游戲,問(wèn):每個(gè)人正面朝上的概率及全班同學(xué)正面朝上的概率。
這樣的問(wèn)題從理論上可以保證答案的無(wú)限性,解題者可以盡情地發(fā)揮聰明才智,探究問(wèn)題中蘊(yùn)含的內(nèi)在規(guī)律,用于教學(xué)是極好的問(wèn)題材料。從考生的解答中我們看到思維的多向性,如果在研究性學(xué)習(xí)中使用并允許學(xué)生相互討論、相互補(bǔ)充,解答將會(huì)更多更精彩。
6.以實(shí)際問(wèn)題為背景,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值編制開(kāi)放題。
以實(shí)際問(wèn)題為背景,編制出設(shè)計(jì)類型的開(kāi)放題,用于研究性學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。如第17屆國(guó)際數(shù)學(xué)教育心理會(huì)議的公開(kāi)課問(wèn)題:“在一塊矩形地塊上,欲辟出一部分作為花壇,要使花壇的面積為矩形面積的一半,請(qǐng)給出你的設(shè)計(jì)。”這是一道公認(rèn)的開(kāi)放題,花圃的圖案形狀沒(méi)有規(guī)定性的要求,解題者可以進(jìn)行豐富想象,充分展示幾何圖形的應(yīng)用,這種以實(shí)際問(wèn)題為背景編制的開(kāi)放題往往有趣而富有吸引力。
將數(shù)學(xué)開(kāi)放題作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種載體,首先必須有適合的問(wèn)題。在教育教學(xué)實(shí)踐中,只要我們能夠大膽創(chuàng)新,勇于探索,不落窠臼,數(shù)學(xué)開(kāi)放題將會(huì)不斷涌現(xiàn),必將促使充滿活力和創(chuàng)造力的學(xué)生積極參與,也必將成為研究性學(xué)習(xí)的重要載體。
五、開(kāi)放型習(xí)題常見(jiàn)教學(xué)策略
由于初中數(shù)學(xué)開(kāi)放型習(xí)題是初中數(shù)學(xué)教育的一種新的教學(xué)題型,在中考中備受歡迎,因此受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。在日常教育教學(xué)中,如果授課老師能夠?qū)㈤_(kāi)放型習(xí)題帶入課堂,那么不僅會(huì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的趣味性,而且會(huì)不斷地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,提高學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力、探究能力。
1.改革數(shù)學(xué)課堂,參與上變被動(dòng)為主動(dòng)。
(1)激趣:讓學(xué)生樂(lè)于接受開(kāi)放題
興趣是最好的老師,只有學(xué)生對(duì)開(kāi)放性的數(shù)學(xué)題型感興趣,才能夠投身于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中。由于開(kāi)放性的題型并沒(méi)有固定的答案,需要學(xué)生充分地發(fā)散思維,進(jìn)行多種方式的解答,因此,首先要讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)開(kāi)放習(xí)題有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。初中數(shù)學(xué)老師可以在上課之前篩選一些具有開(kāi)放性的題目,上課的時(shí)候?qū)㈩}目展示給學(xué)生,讓學(xué)生獨(dú)立思考之后,進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)。在討論交流的過(guò)程中,每個(gè)學(xué)生把自己的解題思路講給組內(nèi)人員聽(tīng),小組長(zhǎng)記錄,之后老師讓各組代表上講臺(tái)前闡釋本組的答案,讓其他小組的人員進(jìn)行補(bǔ)充及評(píng)價(jià)。實(shí)踐證明,這樣的授課方式會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生解答數(shù)學(xué)開(kāi)放性問(wèn)題的興趣和熱情。當(dāng)然,在此過(guò)程中,初中數(shù)學(xué)老師一定要多鼓勵(lì)學(xué)生,不要急于斷定學(xué)生在解答過(guò)程中的錯(cuò)誤,給學(xué)生學(xué)習(xí)的勇氣和信心。這樣,學(xué)生就會(huì)在學(xué)習(xí)中保持積極樂(lè)觀的學(xué)習(xí)態(tài)度,從而樂(lè)于探究數(shù)學(xué)開(kāi)放性題。
(2)鋪階:讓學(xué)生主動(dòng)探究開(kāi)放題
由于不同年級(jí)的學(xué)生接受題目難度的程度不同,因此不同年級(jí)的數(shù)學(xué)教學(xué)老師一定要把握好“循序漸進(jìn)”的教學(xué)原則。
八年級(jí)的學(xué)生對(duì)開(kāi)放型習(xí)題有了一定的了解,老師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該逐漸給學(xué)生增加難度,增加新類型的開(kāi)放型習(xí)題。如在四邊形ABCD中,已知AB∥DC,AB=DC,在不添加任何輔助線的前提下,要想該四邊形成為矩形,只需再加上的一個(gè)什么條件(填上你認(rèn)為正確的一個(gè)答案即可)。這類題目可以發(fā)散學(xué)生的思維,思考題目的各種可能性,從而激發(fā)學(xué)生的探索欲。但是由于這類題目在七年級(jí)就有所涉及,因此學(xué)生可能感覺(jué)不到新穎,因此數(shù)學(xué)教師要緊緊抓住學(xué)生喜歡自我挑戰(zhàn)的心理,添加一些比較新穎又有一定難度的題目。
2.改變題型結(jié)構(gòu),形式上變單一為多樣。
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