玉榮參
隨著課程改革的全面推進,運用數(shù)學開放性試題來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力,已成為教改的熱點,近幾年的中考試卷中,出現(xiàn)了大量符合學生的年齡特點和認知水平、設計優(yōu)美、個性獨特的開放題,此類試題越來越備受命題者的青睞,對同學們的綜合素質(zhì)要求也比較高,可以基礎性試題,也有綜合性的試題,在中考中所占比例在9%左右。為了突破這一障礙,筆者經(jīng)過多年教學實踐與研究,現(xiàn)結(jié)合中考命題的經(jīng)驗,以中考試題為例,對開放探究型試題進行剖析,以求對教學有所啟迪和幫助。
一、條件開放型問題
【例1】 如圖1,點B、F、C、E在同一條直線上,并且BF=CE,∠B=∠E。
(1)請你添加一個條件(不再添加輔助線),使ΔABC≌ΔDEF,你添加的條件是 。
(2)添加了條件后,證明ΔABC≌ΔDEF。
(2011年廣西壯族自治區(qū)南寧市中考題)
評析:在ΔABC和ΔDEF中,已有BF=CE,∠B=∠E。若根據(jù)“SAS”判定,則可添加AB=DE;若根據(jù)“ASA”判定,則可添加∠ACB=∠DFE;若根據(jù)“AAS”判定,則可添加∠A=∠D。
解題思路點撥:在本題中,需要注意的是,三角形的判定條件中沒有“邊邊角”,所以不能添加AC=DF。
對于本例這類“添加條件”型開放題,要根據(jù)相關(guān)的定義、定理等,結(jié)合已給出的條件,尋求應添加的條件。解決這樣的問題的一般思路是從結(jié)論出發(fā),執(zhí)果索因,逆向推理,逐步探求結(jié)論成立的條件,或把可能產(chǎn)生結(jié)論的條件一一列出,逐個解析。
【例2】 在同一個平面直角坐標系中,若一個反比例函數(shù)的圖象與一次函數(shù)y=-2x+6的圖象無公共點,則這個反比例函數(shù)的表達式是。(寫出一個符合條件的即可)
評析:反比例函數(shù)的圖象與一次函數(shù)y=-2x+6的圖象無公共點,也就是由反比例函數(shù)與一次函數(shù)組成的方程組無解。
解題思路點拔:求兩個函數(shù)圖象的交點問題時,往往將這兩個函數(shù)的解析式構(gòu)成方程組進行求解。
二、結(jié)論開放型問題
【例3】拋物線y=-x2+bx+c的部分圖象如圖2所示,請寫出兩個與拋物線的解析式或圖象相關(guān)的正確結(jié)論: ,。(對稱軸,圖象與x軸正半軸、y軸交點坐標除外)
評析:我們可以從求bb,c的值,頂點坐標,與x軸負半軸的交點,拋物線的增減性,二次函數(shù)與一元二次方程的聯(lián)系等方面去尋找結(jié)論。
解題思路點拔:解答這類結(jié)論開放探究型問題時,要全面審視圖形所呈現(xiàn)的信息,并從圖象的特征及性質(zhì)出發(fā)進行思考與探索,同時,要注意所得結(jié)論應符合題目的要求。
【例4】圖3、圖4是兩張形狀、大小完全相同的方格紙,方格紙中的每個小正方形的邊長均為1,點A和點B在小正方形的頂點上。
(1)在圖3中畫出ΔABC(點C在小正方形的頂點上),使ΔABC為直角三角形。(畫一個即可)
(2)在圖4中畫出ΔABD(點D在小正方形的頂點上),使ΔABD為等腰三角形。(畫一個即可)
評析:答案不唯一。
(1)因為橫、豎網(wǎng)格線是互相垂直,所以沿著過點A、B的網(wǎng)格線畫邊長即可,所畫直角三角形如圖5、圖6,任意一個即可。
根據(jù)勾股定理,得AB=5,所以可根據(jù)勾股定理的逆定理,找一組對應邊長畫直角三角形。因為52=()2+()2,所以另兩邊長可畫成和,所畫三角形如圖7、圖8。
(2)因為AB=5,所以再畫一條長為5的邊即可得到等腰三角形,所畫三角形如圖9至圖12,任意畫一個即可。
解題思路點撥:本題是方案設計類開放題,這類試題答案往往不唯一,相同邊長的正方形網(wǎng)格,是研究圖形性質(zhì)的很好的載體,如果線段在網(wǎng)格上,可以通過數(shù)網(wǎng)格得到線段的長度,如果線段不在網(wǎng)格線上,還需要結(jié)合勾股定理解決問題。畫格點三角形的關(guān)鍵是畫格點線段,要先根據(jù)已知條件運用勾股定理得出三角形各邊的長。
三、存在性探索型問題
【例5】如圖13,已各拋物線經(jīng)過點A(-2,0)、B(-3,3)及原點O,頂點為C。
(1)求拋物線的函數(shù)解析式。
(2)設點D在拋物線上,點E在拋物線的對稱軸上,以點A、O、D、E為頂點的四邊形是平行四邊形,且以AO為邊,求點D的坐標。
(3)P是第一象限內(nèi)拋物線上的動點,過點P作PM⊥x軸,垂足為M,是否存在點P,使得以P、M、A為頂點的三角形與ΔBOC相似?若存在,求出P的坐標;若不存在,請說明理由。
評析:(1)由于拋物線經(jīng)過A(-2,0)、B(-3,3)及原點O,用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式。
(2)根據(jù)平行四邊形 “對邊平行且相等” 的性質(zhì),討論點D在對稱軸x=-1左右兩側(cè)的兩種情況,可以求出點D的坐標。
(3)假設存在使ΔPMA與ΔBOC相似的點P。事先說明ΔBOC是直角三角形,再分兩種情況討論,①ΔAMP∽ ΔBOC,②ΔPMA∽ΔBOC,根據(jù)相似三角形對應邊的比相等可以求出點P的坐標。
解題思路點撥:對于存在性探索型問題,解題的思路通常是先假設存在,然后按照題意進行合情推理或計算,最后看能得出合理的結(jié)論還是矛盾的結(jié)果。若是合理的結(jié)論,則說明存在;若是矛盾的結(jié)果,則說明不存在。
四、結(jié)束語
綜上所述,中考中的開放探究型試題,不僅涉及的知識點豐富,形式多樣,難度也不盡相同,既有基礎性試題,也有綜合性的試題。同時,又能讓學生明晰一類題型的解題思路、方法和技巧,也提升了教師自身研題和教學的能力。我們雖然反對“題海戰(zhàn)術(shù)”,但不應輕視數(shù)學解題研究,尤其是對學生困惑問題的研究,我們要把解題上升到研題、編題,培養(yǎng)學生的建模能力,讓學生知其然,知其所以然。