玉荣参
随着课程改革的全面推进,运用数学开放性试题来培养学生的创新意识和能力,已成为教改的热点,近几年的中考试卷中,出现了大量符合学生的年龄特点和认知水平、设计优美、个性独特的开放题,此类试题越来越备受命题者的青睐,对同学们的综合素质要求也比较高,可以基础性试题,也有综合性的试题,在中考中所占比例在9%左右。为了突破这一障碍,笔者经过多年教学实践与研究,现结合中考命题的经验,以中考试题为例,对开放探究型试题进行剖析,以求对教学有所启迪和帮助。
一、条件开放型问题
【例1】 如图1,点B、F、C、E在同一条直线上,并且BF=CE,∠B=∠E。
(1)请你添加一个条件(不再添加辅助线),使ΔABC≌ΔDEF,你添加的条件是 。
(2)添加了条件后,证明ΔABC≌ΔDEF。
(2011年广西壮族自治区南宁市中考题)
评析:在ΔABC和ΔDEF中,已有BF=CE,∠B=∠E。若根据“SAS”判定,则可添加AB=DE;若根据“ASA”判定,则可添加∠ACB=∠DFE;若根据“AAS”判定,则可添加∠A=∠D。
解题思路点拨:在本题中,需要注意的是,三角形的判定条件中没有“边边角”,所以不能添加AC=DF。
对于本例这类“添加条件”型开放题,要根据相关的定义、定理等,结合已给出的条件,寻求应添加的条件。解决这样的问题的一般思路是从结论出发,执果索因,逆向推理,逐步探求结论成立的条件,或把可能产生结论的条件一一列出,逐个解析。
【例2】 在同一个平面直角坐标系中,若一个反比例函数的图象与一次函数y=-2x+6的图象无公共点,则这个反比例函数的表达式是。(写出一个符合条件的即可)
评析:反比例函数的图象与一次函数y=-2x+6的图象无公共点,也就是由反比例函数与一次函数组成的方程组无解。
解题思路点拔:求两个函数图象的交点问题时,往往将这两个函数的解析式构成方程组进行求解。
二、结论开放型问题
【例3】抛物线y=-x2+bx+c的部分图象如图2所示,请写出两个与抛物线的解析式或图象相关的正确结论: ,。(对称轴,图象与x轴正半轴、y轴交点坐标除外)
评析:我们可以从求bb,c的值,顶点坐标,与x轴负半轴的交点,抛物线的增减性,二次函数与一元二次方程的联系等方面去寻找结论。
解题思路点拔:解答这类结论开放探究型问题时,要全面审视图形所呈现的信息,并从图象的特征及性质出发进行思考与探索,同时,要注意所得结论应符合题目的要求。
【例4】图3、图4是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,点A和点B在小正方形的顶点上。
(1)在图3中画出ΔABC(点C在小正方形的顶点上),使ΔABC为直角三角形。(画一个即可)
(2)在图4中画出ΔABD(点D在小正方形的顶点上),使ΔABD为等腰三角形。(画一个即可)
评析:答案不唯一。
(1)因为横、竖网格线是互相垂直,所以沿着过点A、B的网格线画边长即可,所画直角三角形如图5、图6,任意一个即可。
根据勾股定理,得AB=5,所以可根据勾股定理的逆定理,找一组对应边长画直角三角形。因为52=()2+()2,所以另两边长可画成和,所画三角形如图7、图8。
(2)因为AB=5,所以再画一条长为5的边即可得到等腰三角形,所画三角形如图9至图12,任意画一个即可。
解题思路点拨:本题是方案设计类开放题,这类试题答案往往不唯一,相同边长的正方形网格,是研究图形性质的很好的载体,如果线段在网格上,可以通过数网格得到线段的长度,如果线段不在网格线上,还需要结合勾股定理解决问题。画格点三角形的关键是画格点线段,要先根据已知条件运用勾股定理得出三角形各边的长。
三、存在性探索型问题
【例5】如图13,已各抛物线经过点A(-2,0)、B(-3,3)及原点O,顶点为C。
(1)求抛物线的函数解析式。
(2)设点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,以点A、O、D、E为顶点的四边形是平行四边形,且以AO为边,求点D的坐标。
(3)P是第一象限内抛物线上的动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P、M、A为顶点的三角形与ΔBOC相似?若存在,求出P的坐标;若不存在,请说明理由。
评析:(1)由于抛物线经过A(-2,0)、B(-3,3)及原点O,用待定系数法即可求出抛物线的解析式。
(2)根据平行四边形 “对边平行且相等” 的性质,讨论点D在对称轴x=-1左右两侧的两种情况,可以求出点D的坐标。
(3)假设存在使ΔPMA与ΔBOC相似的点P。事先说明ΔBOC是直角三角形,再分两种情况讨论,①ΔAMP∽ ΔBOC,②ΔPMA∽ΔBOC,根据相似三角形对应边的比相等可以求出点P的坐标。
解题思路点拨:对于存在性探索型问题,解题的思路通常是先假设存在,然后按照题意进行合情推理或计算,最后看能得出合理的结论还是矛盾的结果。若是合理的结论,则说明存在;若是矛盾的结果,则说明不存在。
四、结束语
综上所述,中考中的开放探究型试题,不仅涉及的知识点丰富,形式多样,难度也不尽相同,既有基础性试题,也有综合性的试题。同时,又能让学生明晰一类题型的解题思路、方法和技巧,也提升了教师自身研题和教学的能力。我们虽然反对“题海战术”,但不应轻视数学解题研究,尤其是对学生困惑问题的研究,我们要把解题上升到研题、编题,培养学生的建模能力,让学生知其然,知其所以然。