朱祖旭
摘 要:開放題是數(shù)學(xué)教學(xué)中的一種新題型,它是相對(duì)于傳統(tǒng)的封閉題而言的。開放題的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的意識(shí),這是一種新的教育理念的具體體現(xiàn)。本文就學(xué)生開放意識(shí)的形成、開放問題的構(gòu)建、開放問題的探索等方面談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);開放意識(shí);問題意識(shí)
中圖分類號(hào):G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)09-320-01
經(jīng)過幾年的教育改革和教材的變更,學(xué)生們?cè)谡n堂上的接收知識(shí)的能力和效率越來越受到重視和關(guān)注。如何將數(shù)學(xué)課堂生機(jī)勃勃,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,需要學(xué)生一定的開放意識(shí)。在教材還沒有提供足夠的開放題之前,好的開放題從那里來?我認(rèn)為最現(xiàn)實(shí)的辦法是讓“封閉”題“開放”。
一、開放意識(shí)的形成
學(xué)習(xí)的更高境界是提出新問題、提出解決問題的新方案。因此首先必須改變那種只局限于教師給題學(xué)生做題的被動(dòng)的、封閉的意識(shí),為此,我們選擇了數(shù)學(xué)開放題作為一個(gè)切入口,開放題的引入,促進(jìn)了數(shù)學(xué)教育的開放化和個(gè)性化,從發(fā)現(xiàn)問題和解決問題中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
關(guān)于開放題目前尚無確切的定論,通常是改變命題結(jié)構(gòu),改變?cè)O(shè)問方式,增強(qiáng)問題的探索性以及解決問題過程中的多角度思考,對(duì)命題賦予新的解釋進(jìn)而形成和發(fā)現(xiàn)新的問題。例如2000年理19文20題。
函數(shù)單調(diào)性的參數(shù)取值范圍問題(既有條件開放又有結(jié)論的開放,條件上,對(duì) ,是選擇 ,還是選擇 ?選擇前者則得 ,以后的道路荊棘叢生,而選擇后者則有 ,以后的道路一片光明;結(jié)論開放體現(xiàn)在結(jié)論分為兩段,一段上可使函數(shù)單調(diào),另一段上不單調(diào),且證明不單調(diào)的方法是尋找反例);
二、開放問題的構(gòu)建
有了開放的意識(shí),加上方法指導(dǎo),開放才會(huì)成為可能。開放問題的構(gòu)建主要從兩個(gè)方面進(jìn)行,其一是問題本身的開放而獲得新問題,其二是問題解法的開放而獲得新思路。根據(jù)創(chuàng)造的三要素:“結(jié)構(gòu)、關(guān)系、順序”,我們可以為學(xué)生構(gòu)建由“封閉”題“開放”的如下框圖模式:
例1:由圓x2+y2=4上任意一點(diǎn)向x軸作垂線。求垂線夾在圓周和x軸間的線段中點(diǎn)的軌跡方程。(《高中平面解析幾何》復(fù)習(xí)參考題題)
問題本身開放:先從問題中分解出一些主要“組件”,如:A、“圓x2+y2=4”;B、“x軸”;C、“線段中點(diǎn)”等。然后對(duì)這些“組件”作特殊化、一般化等處理便可獲得新問題。
對(duì)A而言,圓作為一種特殊的曲線,我們將其重新定位在“曲線”上,那么曲線又可分解成大小、形狀和位置三要素,于是改變條件A(大小或形狀或位置)就可使問題向三個(gè)方向延伸。
如改變位置,將A寫成“(x-a)2+(y-b)2=4”,即可得所求的軌跡方程為(x-a)2+(2y-b)2=4;再將其特殊化(取a=0),并進(jìn)行新的組合便有問題:圓x2+(y-b)2=4與橢圓x2+(2y-b)2=4有怎樣的位置關(guān)系?試說明理由。
簡(jiǎn)解:解方程組 得 y=0 或y=2b/3
當(dāng)y=0時(shí),x2+b2=4,(1)若b<-2或 b>2,圓與橢圓沒有公共點(diǎn);
(2)若b=±2,圓與橢圓恰有一個(gè)公共點(diǎn);
(3)若-2
當(dāng)y=2b/3時(shí),x2+b2/9=4,同理可得解。
上面的解法是從“數(shù)”著手,也可以從“形”著手分析。
再進(jìn)一步延伸,得:當(dāng)b>6時(shí),圓x2+(y-b)2=4上的點(diǎn)到橢圓x2+(2y-b)2=4上的點(diǎn)的最大距離是多少?這個(gè)問題的解決是對(duì)數(shù)形結(jié)合、等價(jià)轉(zhuǎn)化等思想的進(jìn)一步強(qiáng)化。
對(duì)B而言,它是一條特殊的直線,通過對(duì)其位置的變更可產(chǎn)生許多有意義的問題;而C是一種特殊的線段分點(diǎn),同樣可以使其推廣到一般,若對(duì)由此產(chǎn)生的結(jié)果繼續(xù)研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)以往的一些會(huì)考、高考試題。
三、開放問題的探索
開放的行為給上面三個(gè)簡(jiǎn)單的問題注入了新的活力,推陳出“新”、自己給自己出題是人自我意識(shí)的回歸。開放的過程說白了就是探索的過程。
例2:已知拋物線 ,過焦點(diǎn)F的直線與拋物線相交于A(x1,y1),B(x1,y)兩點(diǎn),P(x0,y0)是線段AB的中點(diǎn);拋物線的準(zhǔn)線為l,分別過點(diǎn)A、B、P作x軸的平行線,依次交l于M、N、Q,連接FM、FN、FQ、AQ和BQ(圖略)
(1)試盡可能地找出:點(diǎn)A、B、P的縱、橫6個(gè)坐標(biāo)所滿足的等量關(guān)系;
圖中各線段的垂直關(guān)系。
(2)如果允許引輔助線,你還能發(fā)現(xiàn)哪些結(jié)論?
分析與解:(1)(a)點(diǎn)A、B、P的6個(gè)坐標(biāo)x1,y1;x2,y2;x0,y0之間至少有下列等量關(guān)系:
① ;② ;③ ;
④ ;⑤ ;⑥
“所有的畫都是以只有3種原色的方式構(gòu)成的。每當(dāng)我們把某樣?xùn)|西說成是新的的時(shí)候,我們真正談?wù)摰氖乾F(xiàn)有元素獨(dú)特的存在方式?!本邆鋵?duì)“封閉”題“開放”的意識(shí)的學(xué)生,事實(shí)上就有了創(chuàng)造意識(shí),這種意識(shí)驅(qū)動(dòng)下的實(shí)踐自然會(huì)使創(chuàng)造力得以發(fā)展;同時(shí),隨著高考命題改革的進(jìn)一步深入,我想這樣的“開放”會(huì)在高考中更顯示其生命力。