開放性問題是相對于那些給出明確條件和結(jié)論的封閉性問題而言的,這類問題的綜合性強(qiáng),內(nèi)涵豐富,其結(jié)論與問題之間的跨度大。開放性問題形式多樣,解法新穎,解答時(shí)需要靈活與綜合地運(yùn)用基礎(chǔ)知識、基本技能和數(shù)學(xué)思想方法去探索條件及內(nèi)在聯(lián)系,有利于學(xué)生形成良好的思維品質(zhì)和培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。所以,新課程標(biāo)準(zhǔn)要求在各學(xué)段適當(dāng)安排一些學(xué)生能接受的開放性問題。本文試就開放性問題的分類及教學(xué)策略做初步的探討。
一、開放性問題的分類
開放性問題大致可分為三類。
1.歸納型
我們把未給結(jié)論的探究性開放問題稱之為歸納型。這類題一般是已知有限個(gè)特殊數(shù)值,通過對這幾個(gè)特殊數(shù)值觀察、比較試驗(yàn),進(jìn)而給予科學(xué)的猜想,歸納出一般結(jié)論,再從一般結(jié)論中找出其答案。
如:在下列橫線上填上合適的圖形或數(shù)字。
這類題的練習(xí)能培養(yǎng)學(xué)生的歸納推理能力。
2.存在型
我們把結(jié)論不確定的開放性題稱之為存在型。一般有肯定型、否定型和討論型三種,即在數(shù)學(xué)命題中常以適合某種性質(zhì)的對象“存在”“不存在”做出判斷和選擇。
如:工廠九月份計(jì)劃生產(chǎn)電視機(jī)5700臺,實(shí)際前4天就生產(chǎn)了800臺,照這樣計(jì)算,能否按時(shí)完成任務(wù)?這題要求學(xué)生作出是與否的回答。
又如:小明準(zhǔn)備去文具用品商店購8本本子,每本2元,商店當(dāng)天規(guī)定一次性購買10本可以七折計(jì)算,你替小明出出主意應(yīng)該怎樣買合算?這題要求學(xué)生通過計(jì)算做出決策,怎樣購買合算。
3.探索型
我們把因缺少某些條件而造成結(jié)果的不確定性的這類開放性問題稱為條件探索型。這類題目應(yīng)根據(jù)事實(shí)可能出現(xiàn)的各種情形,分別討論得出可能出現(xiàn)的各種結(jié)果。
如:王大媽準(zhǔn)備用15米長的舊漁網(wǎng),沿一堵墻圍一個(gè)寬3.5米的長方形雞舍,求圍成的雞舍的面積。由于題中沒有說明怎樣去圍這個(gè)長方形,事實(shí)上就有兩種符合條件的圍法,解題時(shí)就應(yīng)根據(jù)符合事實(shí)的兩種條件分別去解答。
又如:在一棱長8厘米的正方體上挖出一個(gè)棱長2厘米的小正方體,求剩下部分的表面積。這題目沒有規(guī)定小正方體挖的具體位置,就可能出現(xiàn)以下三種情況:A.小正方體的一個(gè)頂點(diǎn)和大正方體的一個(gè)頂點(diǎn)相重且小正方體的三條棱亦與大正方體相重。B.小正方體的一條棱長和大正方體的一條棱長相重且小正方體有兩個(gè)面與大正方體相重,C.小正方體挖在大正體的某一個(gè)面上,小正方體只有一個(gè)面與大正方體相重。所以結(jié)果就可能出現(xiàn)三種答案。這類題型有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性,同時(shí)能訓(xùn)練學(xué)生思維的嚴(yán)密性。
二、開放性問題的解題策略
1.鼓勵(lì)解題策略多樣化
解答開放性問題時(shí)我們應(yīng)該放飛學(xué)生思緒,鼓勵(lì)學(xué)生采用不同的解題策略解題,這樣能有效利用其開放性來拓展學(xué)生的思維視野,培養(yǎng)其思維的靈活性。
如:工廠九月份計(jì)劃生產(chǎn)電視機(jī)5700臺,實(shí)際前4天就生產(chǎn)了800臺,照這樣計(jì)算,能否按時(shí)完成任務(wù)?這里就可以采用以下的策略進(jìn)行解答。
A.從工作總量去考慮,800÷4×30=6000(臺),因?yàn)?000>5700,所以能按時(shí)完成。
B.從工作效率去考慮,實(shí)際工作效率為800÷4 =200(臺),5700÷30=190(臺),因?yàn)?00>190,所以能按時(shí)完成。
C.從實(shí)際完成計(jì)劃所需時(shí)間去考慮,5700÷(800÷4)=28.5(天),因?yàn)?8.5<30,所以能按時(shí)完成。
D.從計(jì)劃4天完成的工作量與實(shí)際4天完成的工作量進(jìn)行比較,5700÷30×4=760(臺),因?yàn)?60<800,所以能按時(shí)完成任務(wù)。
再如:用一副三角板畫一個(gè)15度的角。
A.想:用45度的角減去30度的角,即為所得。所以先畫一個(gè)45度的角,再在它的內(nèi)部作一頂點(diǎn)相重且重疊一邊畫30度的角,相差部分就是15度的角。
B.想:用60度的角減去45度的角,即為所得。所以可以先畫一個(gè)60度的角,再在它的內(nèi)部作頂點(diǎn)相重且重疊其一邊畫一個(gè)45度的角,相差部分就是15度的角。
C.想:用90度的角減去45度再減去30度的角,即為所得。所以可以先畫一個(gè)90度的角,在它的內(nèi)部相接畫45、30度的兩個(gè)角,相差部分就是15度的角。
D.想:用45度加上30度再減去60度,即為所得。所以可以先畫45度、30度相連的兩個(gè)角,再在內(nèi)部畫一個(gè)60度的角,相差部分就是15度的角。
E.想:用60度加上45度后再減去一個(gè)90度的角,即為所得。所以可以先畫45度、60度兩個(gè)相連的角,再在其內(nèi)部畫一個(gè)90度的角,相差部分就是15度的角。
2.允許不同答案同時(shí)存在
由于開放性問題的特殊性,學(xué)生在解題時(shí)從不同角度去思考就有可能得到不同結(jié)果,在符合題意的前提下,應(yīng)允許答案的不同。這樣能有助于增加學(xué)生的自信心,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,充分發(fā)揮開放題培智功能。
如:找出規(guī)律并在橫線上填上合適的數(shù)0.51.5 4.5 _______
從倍數(shù)關(guān)系去考慮:1.5÷0.5=3,4.5÷1.5=3,則____÷4.5=3,所以橫線應(yīng)填13.5。
從數(shù)之間差的關(guān)系去考慮:1.5-0.5=1,4.5-1.5=3,則____-4.5=5,所以橫線上應(yīng)9.5。
由于觀察的角度不同,歸納得出的結(jié)果亦不同,13.5和9.5都符合題意,所以都是本題的答案。
又如:王大媽準(zhǔn)備用15米長的舊漁網(wǎng),沿一堵墻圍一個(gè)寬3.5米的長方形雞舍,求圍成的雞舍的面積。
如果這堵墻大于或等于8米長時(shí),長方形的雞舍可以沿墻的水平方向去圍,面積為3.5×(15-3.5×2)=28(平方米);
如果這堵墻不足