初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)須注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力,但是傳統(tǒng)的封閉性題型往往只能考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,無法全面評(píng)估學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。因此,開放題成為打破傳統(tǒng)限制、踐行教學(xué)要求的重要途徑,也是初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的重要趨勢(shì)。但在實(shí)際的應(yīng)用中,開放題的解題技巧也是教師和學(xué)生面臨的重難點(diǎn),這影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,阻礙了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的提升。基于此,教學(xué)需要做出創(chuàng)新和改變,注重因材施教,堅(jiān)持以生為本的育人理念,具體問題具體分析,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
一、堅(jiān)持以生為本,選擇合適題目
興趣是最好的老師。開放題沒有固定的答案或解題方法,鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度、不同層面思考問題,尋找多樣化的解決方案,但對(duì)于長(zhǎng)期接受傳統(tǒng)封閉性題目的訓(xùn)練、已形成固定的思維模式的學(xué)生而言,這是一個(gè)不小的挑戰(zhàn),很易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難心理,甚至影響后續(xù)的學(xué)習(xí)和教學(xué)?;诖?,選擇與學(xué)生興趣愛好相關(guān)的開放題,極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,減少對(duì)數(shù)學(xué)的畏懼感,增加學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和探索欲。教師要通過問卷調(diào)查、日常交流等方式,了解學(xué)生的興趣愛好和關(guān)注點(diǎn),將學(xué)生的興趣點(diǎn)融入開放題設(shè)計(jì),確保題目難度適中,既有挑戰(zhàn)性又能讓學(xué)生在解決過程中獲得成就感。
以實(shí)用型開放題為例,這類題目要求學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系,通過數(shù)學(xué)建模等方法解決實(shí)際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。例如,在冀教版八年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第二十二章第二節(jié)“一次函數(shù)的圖像和性質(zhì)\"的教學(xué)過程中,教師可出示試題:某超市進(jìn)行促銷活動(dòng),顧客購(gòu)買滿200元可享受8折優(yōu)惠,但購(gòu)買商品時(shí)還須額外支付 10% 的運(yùn)費(fèi)。小李計(jì)劃在超市購(gòu)買總價(jià)為250元的商品,請(qǐng)分析小李最終需要支付的總金額,并探討不同購(gòu)買金額下支付金額的變化趨勢(shì)。
這道題將背景設(shè)置在現(xiàn)實(shí)生活中,且涉及一些生活知識(shí),教師可以以此為線索引導(dǎo)學(xué)生合理支出,從而更好地規(guī)劃和處理金錢,培養(yǎng)學(xué)生積極的價(jià)值觀念。在實(shí)際的教學(xué)中,教師應(yīng)明確列出計(jì)算步驟,包括打折、運(yùn)費(fèi)和最終支付金額的計(jì)算,強(qiáng)調(diào)每一步的計(jì)算基數(shù)和計(jì)算方法,避免混淆,并通過引入實(shí)際購(gòu)物案例,讓學(xué)生理解打折和運(yùn)費(fèi)的實(shí)際應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和理解能力。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生建立購(gòu)買金額與支付金額之間的函數(shù)關(guān)系,并討論該函數(shù)在不同區(qū)間的性質(zhì)。
二、組織團(tuán)隊(duì)協(xié)作,推動(dòng)開放交流
開放題要求學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),展開廣泛的聯(lián)想和推理,從而探尋問題的多種可能答案,團(tuán)隊(duì)協(xié)作不僅能培養(yǎng)學(xué)生的合作精神,讓學(xué)生在分享中相互學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)自身不足、共同進(jìn)步,還能促進(jìn)不同思維方式的碰撞,拓寬解題思路。
教師要根據(jù)學(xué)生能力、性格等因素進(jìn)行分組,確保每組都有不同特長(zhǎng)的學(xué)生,并為每組分配具體的開放題任務(wù),同時(shí)設(shè)定討論時(shí)間和匯報(bào)要求。在此基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生自由表達(dá)觀點(diǎn),適時(shí)加以引導(dǎo),以促進(jìn)學(xué)生深入思考和有效交流。與此同時(shí),教師還要組織成果展示會(huì),讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)分享解題思路和成果,接受同學(xué)和教師的反饋,進(jìn)而不斷提升自我。
例如,在冀教版九年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第三十章第四課“二次函數(shù)的應(yīng)用\"的教學(xué)過程中,教師設(shè)計(jì)題目:在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線 與x軸交于點(diǎn)A(-1,0)和B(3,0),與 y 軸交于點(diǎn)C(0,3)。(1)求拋物線的解析式;(2)在拋物線上是否存在一點(diǎn)P,使得△BCP為直角三角形?若存在,求出P點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由。
這類題自屬于存在開放性題目,主要考查學(xué)生的探究精神和邏輯推理能力。學(xué)生需要根據(jù)題目條件進(jìn)行推理分析,判斷所給結(jié)論是否成立,或是否存在滿足條件的解。在實(shí)際教學(xué)中,教師借助問題引入:已知拋物線與 軸交于點(diǎn)A(-1,0)和B(3,0),與 y 軸交于點(diǎn)C(0,3)。如何開始求解拋物線的解析式?教師請(qǐng)學(xué)生小組交流,每組負(fù)責(zé)找出拋物線與一個(gè)特定點(diǎn)的關(guān)系,并嘗試將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式。之后,各組將結(jié)果匯總,共同推導(dǎo)出拋物線的完整解析式。在推導(dǎo)過程中,若學(xué)生小組遇到困難,教師鼓勵(lì)學(xué)生嘗試與其他組交流,看看是否能從其他組的進(jìn)展中獲得靈感或幫助。隨即,在判斷直角三角形存在的過程中,教師提出假設(shè):拋物線上存在點(diǎn)P使得△BCP為直角三角形,那么直角可能出現(xiàn)在哪個(gè)角上?教師提示學(xué)生考慮∠BCP、 ∠ CBP、∠CPB,提醒學(xué)生利用已知條件嘗試解決問題。通過這些問題和討論,教師可以引導(dǎo)學(xué)生積極參與團(tuán)隊(duì)合作,共同探究和解決數(shù)學(xué)問題,有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、溝通能力和解決問題的能力。
三、指導(dǎo)解題方法,實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用
掌握開放題的解題技巧可以幫助學(xué)生更快地找到解題方向,避免盲目嘗試,提高解題效率,培養(yǎng)邏輯思維能力,這也是學(xué)生解決開放題的關(guān)鍵。教師要做好技巧指導(dǎo)工作,通過提問、示例等方式,啟發(fā)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)如何分析問題、如何運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。在解題過程中,教師要適時(shí)總結(jié)解題方法,提供多道相似或相關(guān)的開放題,引導(dǎo)學(xué)生理解其適用場(chǎng)景,讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固和應(yīng)用所學(xué)方法。
例如,在冀教版八年級(jí)下冊(cè)第二十一章第五課“菱形”的教學(xué)過程中,實(shí)際提出問題:在四邊形ABCD中, A B=C D ,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,且 。請(qǐng)?zhí)砑右粋€(gè)條件,使得四邊形ABCD成為菱形,并證明結(jié)論。這道題是條件開放題,題目中給出的條件不完備或滿足結(jié)論的條件不唯一,需要學(xué)生自主補(bǔ)充或選擇條件來解答問題,主要考查學(xué)生分析問題、邏輯推理和逆向思維的能力。學(xué)生需要從結(jié)論出發(fā),逆向探索所需的條件。在此過程中,教師要求學(xué)生閱讀材料,明確題自要求,分析已知條件,引導(dǎo)學(xué)生列出已知條件: A B=C D
。教師請(qǐng)學(xué)生討論這些條件能夠得出的信息,鼓勵(lì)學(xué)生思考哪些條件可以使得四邊形ABCD成為菱形,指導(dǎo)學(xué)生選擇一個(gè)條件進(jìn)行深人分析,引導(dǎo)學(xué)生制定證明策略,并強(qiáng)調(diào)證明過程中的每一步都需要有明確的理由和依據(jù)。之后,教師設(shè)計(jì)類似的條件開放題,但改變已知條件或要求證明的結(jié)論,讓學(xué)生嘗試自己添加條件并證明,隨即,教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,分享各自的解題思路和證明方法,鼓勵(lì)學(xué)生提出問題和質(zhì)疑,通過討論加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用。
四、構(gòu)建知識(shí)體系,完善知識(shí)框架
開放題往往涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和多種解題技巧,要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答。通過解決開放題,可以加深學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶,提升綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。由此可見,完善的知識(shí)體系是解決復(fù)雜問題的基礎(chǔ)。通過構(gòu)建知識(shí)體系,學(xué)生可以更好地理解各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,從而在面對(duì)開放題時(shí),能夠迅速調(diào)動(dòng)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解答。教師應(yīng)定期組織學(xué)生梳理和歸納所學(xué)知識(shí),形成系統(tǒng)的知識(shí)框架,并且在講解新知識(shí)時(shí),注重新舊知識(shí)的聯(lián)系和對(duì)比,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖等工具整理知識(shí)框架,幫助學(xué)生建立知識(shí)間的聯(lián)系,使知識(shí)體系更加直觀、清晰。
例如,在冀教版八年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)第十七章第二課“直角三角形\"的教學(xué)過程中,教師設(shè)計(jì)問題:構(gòu)造兩個(gè)整點(diǎn)直角三角形,其中一個(gè)的兩條直角邊均平行于坐標(biāo)軸,另一個(gè)的兩條直角邊均不平行于坐標(biāo)軸,且兩個(gè)三角形的面積均為12。這道題屬于綜合性開放型,這類題目通常沒有明確的條件和結(jié)論,需要綜合運(yùn)用多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和解題方法,通過觀察、分析、比較、概括、推理等探索活動(dòng)來解答,涉及直角三角形的性質(zhì)、坐標(biāo)系中點(diǎn)與線段長(zhǎng)度的關(guān)系、面積的計(jì)算公式、代數(shù)與幾何的綜合應(yīng)用等方面的知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)中,教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)直角三角形的性質(zhì),特別是面積的計(jì)算公式,強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)與線段長(zhǎng)度的關(guān)系,通過示例和圖示,幫助學(xué)生理解“整點(diǎn)\"和“不平行于坐標(biāo)軸\"的概念,教授學(xué)生如何通過平移、旋轉(zhuǎn)等幾何變換構(gòu)造不平行于坐標(biāo)軸的直角三角形。
五、管制解題過程,歸納解題規(guī)律
解題過程的管理和解題規(guī)律的歸納,對(duì)于提高學(xué)生解題效率和準(zhǔn)確性具有重要意義。通過關(guān)注解題過程,學(xué)生可以養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣;通過歸納解題規(guī)律,學(xué)生可以掌握解決同類問題的有效策略。在解題過程中,教師要關(guān)注學(xué)生的解題步驟和思路,及時(shí)指出問題并給予指導(dǎo);解題結(jié)束后,引導(dǎo)學(xué)生反思解題過程,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn),鼓勵(lì)學(xué)生從多道題目中提煉出解題規(guī)律或模式,形成解決同類問題的通用策略。此外,教師還應(yīng)定期組織學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固解題規(guī)律和策略,確保學(xué)生能夠熟練掌握并靈活運(yùn)用。
例如,在冀教版九年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第二十九章第二課\"直線與圓的位置關(guān)系\"的教學(xué)過程中,教師布置題目:在一個(gè)邊長(zhǎng)為10米的正方形水池中,有一個(gè)半徑為3米的圓形噴泉?,F(xiàn)要重新設(shè)計(jì)噴泉的位置,使得噴泉噴出的水能夠覆蓋到水池邊緣的最大面積。噴泉應(yīng)如何放置?請(qǐng)計(jì)算出水能夠覆蓋到的最大面積。這道題屬于策略開放題,主要考查學(xué)生的靈活性和創(chuàng)新能力,學(xué)生需要根據(jù)題目的特點(diǎn)和自己的知識(shí)儲(chǔ)備,選擇最合適的解題策略和方法。教師在解題過程中留意學(xué)生的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生沒有理解題目要求的是噴泉噴出的水能夠覆蓋到的最大面積,而非噴泉本身的面積,還有部分學(xué)生不知道如何放置噴泉才能使覆蓋面積最大化,選擇了錯(cuò)誤的位置。對(duì)此,教師及時(shí)給予反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生相互討論和交流解題思路,促進(jìn)共同進(jìn)步。
六、結(jié)束語
綜上所述,初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中開放題的解題技巧至關(guān)重要,開放題可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與發(fā)散性思維能力,促進(jìn)師生和生生之間的合作學(xué)習(xí)與交流,增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。針對(duì)初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中開放題解題存在的困難,教師應(yīng)從實(shí)際出發(fā),列舉中考常見的開放題型,開展案例分析,聯(lián)系相關(guān)知識(shí)點(diǎn),明確題目要求,訓(xùn)練學(xué)生的解題思路,帶領(lǐng)學(xué)生細(xì)致分析,指導(dǎo)學(xué)生探索多種可能性,靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,解答問題,并加以檢查驗(yàn)證,確保解題的正確性。
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