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        設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)開(kāi)放題培養(yǎng)學(xué)生探究能力

        2018-10-15 09:11:12劉堪選
        青年時(shí)代 2018年21期
        關(guān)鍵詞:探究

        劉堪選

        摘 要:初中數(shù)學(xué)開(kāi)放題具有結(jié)果開(kāi)放、方法開(kāi)放、思路開(kāi)放等特點(diǎn),能有效地反映高層次思維,為高層次思維創(chuàng)造條件,因而能更好地培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和探索精神,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造意識(shí)與能力。有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的積極態(tài)度,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高平常數(shù)學(xué)成績(jī)較差學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生體驗(yàn)智力活動(dòng)的歡樂(lè),體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的靈感。本文以“有關(guān)幾何圖形的面積分割問(wèn)題”為例,探索培養(yǎng)學(xué)生探究能力的途徑。

        關(guān)鍵詞:開(kāi)放題;探究;初中數(shù)學(xué)

        《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:“根據(jù)評(píng)價(jià)的目的合理地設(shè)計(jì)試題的類型,有效地發(fā)揮各種類型題目的功能。例如,為考查學(xué)生從具體情境中獲取信息的能力,可以設(shè)計(jì)閱讀分析的問(wèn)題;為考查學(xué)生的探究能力,可以設(shè)計(jì)探索規(guī)律的問(wèn)題;為考查學(xué)生解決問(wèn)題的能力,可以設(shè)計(jì)具有實(shí)際背景的問(wèn)題;為了考查學(xué)生的創(chuàng)造能力,可以設(shè)計(jì)開(kāi)放性問(wèn)題?!睌?shù)學(xué)探究能力是對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題能在試驗(yàn)、猜想、合情推理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行探索和研究,并予以證實(shí);在新的情景中,能正確地表述數(shù)量關(guān)系和空間形式,并能在創(chuàng)造性地思考問(wèn)題的基礎(chǔ)上,對(duì)一些問(wèn)題得出一些新穎的結(jié)果。數(shù)學(xué)開(kāi)放題由于條件、結(jié)論或解法的不確定性,使得一題多解、一題多變、答案多樣;數(shù)學(xué)開(kāi)放題既考察學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),又考察其綜合素質(zhì)能力;數(shù)學(xué)開(kāi)放題能夠激發(fā)解題主體的發(fā)散性思維,而且不同水平的學(xué)生都能上手。通過(guò)嘗試解決數(shù)學(xué)開(kāi)放題,能夠幫助學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)智力活動(dòng)帶來(lái)的歡樂(lè)、科學(xué)女皇賦予數(shù)學(xué)的美感。

        初中數(shù)學(xué)開(kāi)放題以其新穎的問(wèn)題內(nèi)容、生動(dòng)的文體形式和問(wèn)題解決的發(fā)散性,給解題者發(fā)揮創(chuàng)造性思維提供了廣闊空間,為培養(yǎng)解題者的創(chuàng)造能力提供了良好的載體。開(kāi)放題能引起學(xué)生認(rèn)知的不平衡,為學(xué)生主動(dòng)選擇信息,超越所給定的信息留下了充分的余地,有利于完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。下面我以開(kāi)放題“有關(guān)幾何圖形的面積分割問(wèn)題”為例,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)探究能力。

        1、問(wèn)題:如圖1,有一塊梯形形狀的土地,要平均分配給兩個(gè)農(nóng)戶種植,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種分割方案,并給予合理解釋。

        這是一道結(jié)論開(kāi)放題,沒(méi)有指出方向。看似非常開(kāi)放;但學(xué)生的思路很可能是狹窄的。大多數(shù)學(xué)生的直覺(jué)就是作上下底中點(diǎn)的連線EF(如圖2)?;蛟S有些學(xué)生會(huì)從梯形的面積公式上得到啟發(fā):在上下底上各取一點(diǎn)M,N,使AM+BN=DM +CN,直線MN能等分梯形面積(如圖3)。

        2、比較反思:比較這兩種方案,它們的分割線有什么共同特點(diǎn)?學(xué)生的思維就會(huì)被導(dǎo)向深入,也會(huì)有新的發(fā)現(xiàn):①分割線都是直線;②實(shí)質(zhì)上都是使分割所得的兩個(gè)梯形的上下底之和相等;③分割線都經(jīng)過(guò)線段EF的中點(diǎn)(也即梯形中位線的中點(diǎn));④分法二實(shí)質(zhì)上是把分法一的Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)部分的面積進(jìn)行如此一“收”,學(xué)生的思路便豁然開(kāi)朗。經(jīng)過(guò)線段EF中點(diǎn),有無(wú)數(shù)條類似的直線(M或N可以與頂點(diǎn)重合)都可等分該梯形的面積;也可能聯(lián)想到梯形的另一個(gè)面積公式“中位線×高”,只需找出中位線的中點(diǎn),過(guò)中位線的中點(diǎn)作一條直線截上下底即可。“收”,是為更徹底的“放”。

        3、探究發(fā)散:學(xué)生的思維得到充分發(fā)散后,再將其引向更高層面:是否存在與兩腰都相交,能把梯形面積二等分的直線?學(xué)生經(jīng)過(guò)了以上的探究,應(yīng)該會(huì)有一定的數(shù)學(xué)直覺(jué):如果在腰AC上固定一點(diǎn)P,則在腰BD上一定可以找到相應(yīng)的一點(diǎn)Q,使得直線PQ分割梯形,且Sl=S2(如圖4)。類似地,這樣的直線也可以找到無(wú)數(shù)條。

        4、進(jìn)一步發(fā)散:除了直線,還能用其他類型的線把梯形面積二等分嗎?經(jīng)過(guò)適度地“放”、及時(shí)地“收”,讓學(xué)生的思維達(dá)到最大限度的提升,他們會(huì)想到折線、曲線、組合線(如圖5,圖6,圖7,圖8)……

        初中數(shù)學(xué)開(kāi)放型題目是挖掘、提煉數(shù)學(xué)思想方法,充分展示應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法的良好載體,使每個(gè)學(xué)生的數(shù)學(xué)才能在自己原有的基礎(chǔ)上有一個(gè)最大的發(fā)展,體現(xiàn)受教育者公平和人人有份的原則。開(kāi)放性問(wèn)題的研究和教學(xué),有利于教師轉(zhuǎn)變教育觀念,激發(fā)教育熱情,擺脫一種淺層次的教學(xué)循環(huán),體現(xiàn)教師自身的生命活力。

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