中考數學中的開放性問題

2022-10-10 04:03:05 字數 4651 閱讀 1935

江蘇省泰州市九龍實驗學校顧廣林

(此文在國家級核心期刊《中學數學教學參考》2007.4上發表)

新課程標準把逐步形成數學創新意識列為教學目標,各地中考數學命題為了實現這個目標都做了有益的嘗試,並在不同程度上給予體現,主要表現在湧現出不少別具創意、獨特新穎的探索規律、條件、結論的開放性問題。這類試題不僅考查了學生觀察、實驗、模擬、歸納、猜想、判斷、**等能力而且把解題的過程、考試的過程,變成了學生研究的過程,變成了探索規律、發現規律的過程。尤其在考查高層次思維能力和創新意識方面具有獨特的作用.

下面例析活躍在2023年中考數學試題中的開放性試題.

一、開放題常見的題型

開放性試題從結構特徵上看主要分為三類:條件開放題、結論開放題及條件和結論都開放的試題。開放題是相對於傳統的封閉題而言的,其顯著特徵是問題的答案不唯一(開放性),並且在設問方式上要求學生進行多方面、多角度、多層次探索.

1.條件開放型

例1.(2006 海口)如圖, d、e分別在ac、ab上,且de與bc不平行,請填上乙個你認為合適的條件使得△ade∽△abc.

分析:這是一道條件開放題,只要尋求其成立的乙個充分條件即可.如∠ade=∠b或∠aed=∠c或ad:

ab=ae:ac等∠b或∠aed=∠c或ad:ab=ae:

ac等.

評注:在上述問題中,結論已知,而條件需探求,並且具有開放性,這類問題稱為條件開放題.在解決此類問題時,通常採取執果索因的策略進行探求.這類題型雖然考查的都是基礎知識,但是給學生較大的思考空間,不是被動地套用解題模式,而是在問題情景中創造性地解決問題.

2.結論開放型

例2.(2006 南昌)如圖ab是⊙o的直徑,bc是⊙o弦od⊥cb於點e,交於點d

(1)請寫出三個不同型別的正確結論:

(2)鏈結cd,設∠cdb=,∠abc=,

試找出與之間的一種關係式並給予證明.

解:(1)不同型別的正確結論不惟一.以下答案供參考:

1 be = ce;② =;③ ∠bed = 90°;④ ∠bod

2 =∠a;⑤ ac∥od;⑥ac⊥bc;⑦;⑧ s△abc = bc·oe;⑨ △bod是等腰三角形;⑩ △boe ∽ △bac;等等.

(2)與的關係式主要有如下兩種形式.

①答;與之間的關係式為-=90°.

證明:∵ab為⊙o的直徑,∴∠a+∠abc=90°.

又∵四邊形acdb為圓的內接四邊形,∴∠a+∠cdb=180°.∴∠cdb-∠abc=90°,即- = 90°. ②答與之間的關係式為》2. 證明 ∵ od=ob, ∴∠odb=∠ obd.又∵∠ obd=∠abc+∠cbd, ∴∠odb>∠abc.∵od⊥bc,∴,∴cd=bd.∴∠cdo=∠odb=∠cdb,∴∠cdb>∠abc,即》2

評注:本題是在一定條件下,探求問題的結論,屬於結論開放題.解決此類問題時,通常採用由因導果的策略進行探求。這類問題結論開放,學生可自主探索,自由發展,而第(2)小問中滲透的開放性問題,對知識的整合大有裨益。

解決這類問題的關鍵是通過觀察、分析,發現圖形所具有的特徵及其中隱含的關係.這道開放題留給學生很大的想象空間.充分顯示出思維的多樣性,同時也體現了不同學生對數學學習的個性化.教學中要引導學生多角度、多層次、多渠道地解答開放性的問題,培養學生的個性,從而全方位培養學生的創造能力.

3.條件和結論都開放型

例3(2006 漢川)如圖,下面四個條件中,請你以其中兩個為已知條件,第三個為結論,推出乙個正確的命題

(1)ae=ad

(2)ab=ac

(3)ob=oc

(4)∠b=∠c

分析:,四個條件任取二個,共有6種不同的組合.要求寫出相應的6種命題並一一進行研究,這是乙個很有價值的研究性課題.本題中只要求寫出乙個命題,具有明顯的開放性.通過證明△abe≌△acd,即可組建真命題(1)(2)

(4);(2)(4) (1);(1)(4) (2)等。

點評:本題是條件和結論都開放的試題,可以充分考查學生對幾何知識點的整合能力,它一改過去的傳統模式,鼓勵**、關注過程,體現了「不同的人在數學上得到不同的發展」這一新課程理念。這類開放性試題旨在讓學生經歷多角度認識問題,多策略思考問題,嘗試解釋不同答案合理性的數學活動,培養和提高創新意識及自主探索新知識的能力.

二、按知識分類

1.操作設計類開放題

例8 (2006 大連)如圖-l,p為rt△abc所在平面內任意一點(不在直線ac上),∠acb=90°,m為a b邊中點.

操作:以pa、pc為鄰邊作平行四邊形padc,鏈結pm並延長到點e,使me=pm,鏈結de. **:(1)請猜想與線段de有關的三個結論; (2)請你利用圖—2、圖—3選擇不同位置的點p按上述方法操作; (3)經歷(2)之後,如果你認為你寫的結論是正確的,**以證明;如果你認為你寫的結論是錯誤的,請用圖—2或圖—3加以說明;(注意:

錯誤的結論,只要你用反例給予說明也得分)

(4)若將"rt△abc"改為「任意△abc",其他條件不變,利用圖-4操作,並寫出與線段de有關的結論(直接寫答案).

分析:(1)de∥bc,de=bc,de⊥a c. (2)如圖4、如圖5.

(3)不同的方法見圖

評注:本題是一道操作型試題,這類問題的方案往往具有很強的開放性.本題中已經就直角三角形的情形給出了提示,這樣就降低了問題的開放性與難度.

《數學課程標準》明確提出「動手實踐」是學生學習數學三種重要方式之一。所以,數學學習無論是內容還是方法都要重視「實驗」,在「實驗操作」中使學習活動成為乙個生動活潑、主動並富有個性的過程,以後這方面考查的力度會增強,因此教學中要注重實踐活動,落實動手能力。

例4(2006 濰坊)如圖5,河邊有一條筆直的公路,公路兩側是平坦的草地.在數學活動課上,老師要求測量河對岸點到公路的距離,請你設計乙個測量方案.要求:

(1)列出你測量所使用的測量工具;

(2)畫出測量的示意圖,寫出測量的步驟;

(3)用字母表示測得的資料,求出點到公

路的距離.

解:(1)測角器、尺子;

(2)測量示意圖見右圖,測量步驟如下:

①在公路上取兩點,使為銳角;②用測角器測出

;③用尺子測得的長,記為公尺;④計算求值.

(3)解:設到的距離為公尺,作於點,

在中,,在中,,

∴,,∴,∴.

評注:本題要求設計的測量方案具有開放性,因此該題屬於設計方案類開放題.解決此類問題,往往採用構造數學模型的策略來進行求解.

2.猜想型開放題

例6.(2006 濟南)定義一種對正整數n的「f」運算:①當n為奇數時,結果為3n+5;②當n為偶數時,結果為(其中k是使為奇數的正整數),並且運算重複進行.例如,取n=26,則:

若n=449,則第449次「f運算」的結果是

解析:根據定義的「f」運算算幾步:449,就會發現規律,結果是8.

點評:所謂猜想歸納,是指通過對已給出的材料和資訊對研究的物件進行觀察、實驗、比較、歸納和分析綜合,作出符合一定規律與事實的推測性想象,從而發現一般規律。它是發現和認識規律的重要手段.

平時的教學不能侷限於課本,可以設計一些猜想性、模擬性的活動,讓學生經歷乙個觀察、試驗等活動過程,在活動中通過對大量特殊情形的觀察猜想出一般情形的結論,從而探索事物的內在規律.

3.概率類開放題

例5.(2006 泰州)三人相互傳球,由甲開始發球,並作為第一次傳球.

(1)用列表或畫樹狀圖的方法求經過3次傳球後,球仍回到甲手中的概率是多少?

(2)由(1)進一步探索:經過4次傳球後,球仍回到甲手中的不同傳球的方法共有多少種?

(3)就傳球次數與球分別回到甲、乙、丙手中的可能性大小,提出你的猜想(寫出結論即可).

分析:(1)易得三次傳球後p(球回到甲手中)=1/4

(2)經過4次傳球後球仍然回到甲手中的不同傳球方法共有6種.

(3)猜想:當n為奇數時,p(球回到甲手中)p(球回到乙手中)=p(球回列丙手中)

評注:本題(1)是常規的概率計算;(2)是在(1)基礎上的進一步探索;(3)則是在前兩問之下讓你「提出你的猜想」.這個過程蘊含著發現數學結論的策略和方法,能夠有效地考查學生的推理和**能力。事實上,出活題,考能力,一直是中考命題的方向,許多中考試卷把改變問題的敘述方法,使問題具有開放性,著力考查學生的數學**能力放在重要位置,這樣既提高了數學試卷在考查學生數學能力方面的效度和區分度,又有利於促使教師在教學中重視數學知識的發生、發展過程,發展學生的數學素養,提高教學質量。

4.幾何推理開放題

(2006 江西)問題背景某課外學習小組在一次學習研討中,得到如下兩個命題:

1 如圖1,在正三角形abc中,m、n分別是ac、ab上的點,bm與cn相交於點o,若∠bon = 60°,則bm = cn.

2 如圖2,在正方形abcd中,m、n分別是cd、ad上的點,bm與cn相交於點o,若∠bon = 90°,則bm = cn.

然後運用模擬的思想提出了如下的命題:

3 如圖3,在正五邊形abcde中,m、n分別是cd、de上的點,bm與cn相交於點o,若∠bon = 108°,則bm = cn.

任務要求

(1)請你從①、②、③三個命題中選擇乙個進行證明;

(2)請你繼續完成下面的探索:

1 如圖4,在正n(n≥3)邊形abcdef…中,m、n分別是cd、de上的點,bm與cn相交於點o,問當∠bon等於多少度時,結論bm = cn成立?(不要求證明)

2 如圖5,在正五邊形abcde中,m、n分別是de、ae上的點,bm與cn相交於點o,當∠bon = 108°時,請問結論bm = cn是否還成立?若成立,請給予證明;若不成立,請說明理由.

(1)我選

開放性問題與存在性問題

課題 開放型問題與存在型問題 一 開放型問題 1 主要有下列兩種描述 1 答案不固定或條件不完備的習題.2 具有多種不同的解法或有多種可能的解答問題.2 特點是 1 條件多餘需選擇,條件不足需補充.2 答案不固定.3 問題一般沒有明確的結論,沒有固定的形式和方法,需要自己通過觀察 分析 比較 概括 ...

第7講開放性問題

概述 這類題在命題條件不變的情況下,命題結論不唯一,或在命題結論不變的條件下,條件不唯一,解答這類題要求較高,要求對所學基礎知識全面掌握 典型例題精析 例1 如圖,d為 abc邊ab上一點,滿足 條件時,adc acb 分析 要求對相似三角形的判定定理全面掌握 1 acd b,2 adc acb,3...

3中考數學複習專題講座三 開放性問題 學生

例3 2012廣元 如圖,在 aec和 dfb中,e f,點a b c d在同一直線上,有如下三個關係式 ae df,ab cd,ce bf 1 請用其中兩個關係式作為條件,另乙個作為結論,寫出你認為正確的所有命題 用序號寫出命題書寫形式 如果 那麼 2 選擇 1 中你寫出的乙個命題,說明它正確的理...