李佩鸞
【摘要】近幾年各地中考試卷中涌現(xiàn)出形式多樣的探索性試題,它既能充分地考查學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握的熟練程度,又能較好地考查學(xué)生的觀察、分析、比較、概括的能力,發(fā)散思維能力、探索發(fā)現(xiàn)能力、獨(dú)立創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力等。探索型題一般沒有明確結(jié)論,沒有固定的形式和方法,要求學(xué)生通過自己的觀察、分析、比較、概括、得出結(jié)論,并加以論證結(jié)論的正確性。常見的探索性試題大致有3種:條件探索型、存在探索型、結(jié)論探索型。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);解題策略;探索性問題;創(chuàng)造性思維能力
所謂探索性問題,是指在指定條件下尚不明確的結(jié)論、或由給出的結(jié)論探求滿足該結(jié)論所需要的條件的一類問題。探索性問題是開放性問題中的一種,其特點(diǎn)在于問題條件或結(jié)論不直接給出,需要解題者充分利用已知條件進(jìn)行觀察、猜想、分析、歸納、推理,或探索不明確的結(jié)論,或?qū)ふ腋鞣N可能使問題成立的條件,或發(fā)現(xiàn)問題中所隱含的定理、公式、規(guī)律等。開放探索性題重在開發(fā)思維,促進(jìn)創(chuàng)新,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索能力,而且還提供了創(chuàng)造性思維空間,是近年來數(shù)學(xué)問題中的熱點(diǎn)問題。此類問題雖背景新穎,不拘泥于常規(guī)解法,但對于近幾年中考出現(xiàn)的此類題還是有一定規(guī)律可循的。以下將介紹幾類探索性題目及其常用的解題策略。
一、條件探索型
題目中由問題給定的結(jié)論去尋找待補(bǔ)充或完善的條件,常用“當(dāng)滿足什么條件時,能得到相應(yīng)結(jié)論”的語句,解題時需執(zhí)果索因,其解法類似于分析法,在結(jié)論成立的條件下,逐步探索其成立條件。它改變了傳統(tǒng)的思維模式,開拓學(xué)生的逆向思維,并能提高分析問題的能力。一般解題策略:執(zhí)果索因,假設(shè)有了相應(yīng)結(jié)論,再通過嚴(yán)密推理尋找使結(jié)論成立的條件。
例1:如圖(1)在等邊△ABC中,D、F分別為BC、AB上的點(diǎn),且CD=BF,以AD為邊作等邊△ADE。(1)求證:△ACD≌△CBF;(2)探究:當(dāng)點(diǎn)D在線段BC上何處時,四邊形CDEF是平行四邊形,且∠DEF=30°。分析:(1)由邊角邊公里不難證明;(2)當(dāng)點(diǎn)D為線段BC中點(diǎn)時,由∠DEF=30°,延長EF交AD于點(diǎn)M,則點(diǎn)M為AD中點(diǎn),在 CDEF 中,EM∥DC,則F也為AB邊中點(diǎn),即BF=1/2·AB,而BF﹦CD,∴CD﹦1/2·BC,故當(dāng)點(diǎn)D為BC邊中點(diǎn)時滿足題目條件。
二、 存在探索型
這種題型是探索性問題中較常見的一類,即問題在某種題設(shè)條件下,要判斷具有某種性質(zhì)的數(shù)學(xué)對象是否存在,結(jié)論常以“若存在,給出證明;若不存在, 說明理由”等形式出現(xiàn)。一般解題策略:先假設(shè)結(jié)論成立,看是否導(dǎo)致矛盾,或達(dá)到與已知條件溝通,從而確定探索元素是否存在。
三、結(jié)論探索型
此類題沒有給出結(jié)論,要求解題者由問題給定的條件去探求相應(yīng)的結(jié)論一般解題策略:根據(jù)條件,結(jié)合已學(xué)知識、數(shù)學(xué)思想方法,通過分析、歸納逐步得出結(jié)論。
例4:如圖(5)正方形ABCD邊長為2a,M是以BC為直徑的半圓上一點(diǎn),過點(diǎn)M與半圓相切的直線分別交AB、CD于E、F。探究:當(dāng)M在半圓上移動時,切線EF在AB、CD上兩交點(diǎn)也分別移動(點(diǎn)E、F分別不與A、D重合)試問四邊形AEFD周長是否在變化,證明你的結(jié)論。
分析:由題意知AB、CD、EFD都和半圓相切,則EB=EM,F(xiàn)M=FC。
∴四邊形AEFD的周長為:AE+EM+MF+FD+AD=AB+CD+AD=6a(這是一個定值),故盡管切線切點(diǎn)移動,但該四邊形的周長不變。
此題在解答過程中運(yùn)用切線長定理,把四邊形AEFD的邊長EF轉(zhuǎn)化為EB與FC之和,從而得到周長為定值。在探索某個值變與不變的問題時,有時不能直接得出結(jié)論,通??扇√厥馇闆r(如上題取EF∥BC),先得結(jié)論,再設(shè)法證明。以上粗略介紹了幾類常見的探索性題及一般解題策略。
最后談幾點(diǎn)解此類題該注意的問題:1.認(rèn)真審題,理解題意,盡可能地把題目涉及到的有關(guān)概念、性質(zhì)、定理、公式、方法等都弄清楚,從而獲得最佳解題途徑;2.挖掘題目隱含條件,提高解題正確性,做到判斷正確,運(yùn)算合理;3.開闊思路,這類題型要因題而定法,在充分分析命題特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,聯(lián)想并利用與之相關(guān)的性質(zhì)等,盡可能把問題轉(zhuǎn)化為熟悉、簡單的情形來處理。
參考文獻(xiàn):
[1]趙桂麗.初中數(shù)學(xué)中探索性問題的研究[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版),2006.
[2]馮敬文.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生問題意識的對策探討[J].科技展望,2016(06):224.
[3]王金枝.淺談初中數(shù)學(xué)問題意識的培養(yǎng)[J].中國培訓(xùn),2015(08):169.
[4]任慧東.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生問題意識的策略研究[J].讀與寫(教育教學(xué)刊),2012(09):80.