数学开放题的设计

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  探究性、开放性试题是新课程理念下出现的新题型,这种题型更能体现对学生学习能力、科学素养、思维能力的评估,更能体现学生的个性思维,对培养学生的创新能力有积极作用.
  在中学数学教学中,数学题是教学活动的基本载体.现行教材中的例题、习题大多是一些传统规范题目,其特点是:条件充分,答案唯一.这类题固然有它的优点,即针对的都是书本上的某一知识点,能帮助学生巩固基础知识,培养一定的推理能力,但是,过分的“定向”会产生思维的定式,不利于学生形成发散性和创造性思维.
  教育的目的之一是培养“开拓创新型”人才,因此,在数学教学中,教师需要改变现行初中教材中的习题结构,增设一些开放性数学题.
  开放性数学题是指所给条件多样化,答案不唯一的数学问题.这是一类特殊的数学问题,它比一般试题更能考查考生综合运用知识的能力,能够满足不同层次水平的学生的需求,还可以培养学生的数学素养,对学生的后续学习意义深远.
  对学生来说,开放题是一项不小的挑战.而对教师来讲,由于开放题没有固定的标准答案,这就使教师在课堂教学中难以简单地从头到尾灌输,而是使学生从“被动接受”转为“主动寻求”,参与到解题活动中来.因此,开放性数学题的教学对教师也是一种挑战.
  前几年开放性数学题刚刚出现的时候,我只是满足于对此类试题的分析讲解,传授给学生一些自己做题的经验.可是毕竟这类试题很少,于是我开始尝试着自己设计试题,其中的艰辛自然是不言而喻.
  渐渐地,我发现试卷上的开放性试题总是跟教材上的某道题惊人地相似,我幡然醒悟:原来这些看似高深的开放性试题都是源于课本,只是做了某些变动,或拿掉条件,让学生自己补充并加以证明;或给出若干条件,让学生自己得出一个结论……发现这个规律后,对于开放性试题的编写我就逐渐得心应手了.
  此外,我还有针对性地指导学生去收集学习材料,自己编题,让学生学会从出题人的角度出发,加深对知识的理解,可谓“一举双雕”.
  本文将阐述我在开放性试题设计方面的一些看法.
  1.将给定的题设条件作某些变化,考虑其结论是否继续存在.
  2.去掉某一项或几项条件,从而探求更一般化的结论.
  3.隐去某个条件或提示语,寻找使结论继续成立的充分条件.
  4.保留条件,把问题去掉,让学生自己补充问题再解答.
  例如,一件商品按成本价提高20%后标价,又以9折销售,售价为270元,这种商品的成本价是多少?
  这道题原本很容易,现在我把问题遮掉,形成一道结论开放性试题,让学生自己补充问题并解答.
  5.将常规的问题弱化,使其答案多样化.例如,同一平面内三条直线最多有几个交点?把问题中“最多”去掉,答案就不止一个了.
  6.对一个命题的结论进行丰富,探讨得到这个结论需增加些什么条件.
  7.让学生就给出的情境自主设计方案.
  某工厂有甲种原料360千克,乙种原料290千克,计划用这两种原料生产A,B两种产品共50件.已知生产一件A种产品,需用甲种原料9千克,乙种原料3千克,可获利润700元;生产一件B种产品,需用甲种原料4千克,乙种原料10千克,可获利润1200元.
  (1)按要求安排A,B两种产品的生产件数,有哪几种方案?请你设计出来.
  (2)设生产A,B两种产品获总利润为y(元),其中一种产品的生产件数为x,试写出y与x之间的函数关系式,并利用函数的性质说明哪种生产方案获总利润最大?最大利润是多少?
  一开始并不是直接要求得出最佳方案,而是让学生自己设计方案,这样也是一道常见的开放题.
  8.把原题中的某个确定的常数换成变数,通过这种从特殊到一般的方法,也可得一些开放题.这类题由于参数的不确定性,会产生多种情况,通常需要分类,因此难度系数较大.
  9.对同一问题,由于思维起点不同,分析的角度不同,会有多种解法,此时可以要求学生从不同角度用多种解法解题.
  10.综合各种知识,方法设计开放性试题.
  总之,设计一道开放性数学题目,对教师有颇多要求:对专业知识要有全面,透彻的理解;要深谙各种数学思想(转化与化归思想,归纳思想,类比思想,分类思想等等),并能熟练运用;所谓“为人师表”,要想培养创新型人才,教师自身也必须具备一定的创新精神和能力.
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