这类开放题的答案,不是肯定就是否定,开放度较小.若“存在”,就是具有适合条件的某种数学对象,无论用什么方法,只要找出一个就说明存在.若“不存在”,一般需要有严格的推理论证.故这类“是否存在”型开放题的解决思路一般为,先假设存在满足条件的数学对象,如果找出矛盾,说明假设不成立,进而否定假设,如果经过严格推理,没有找到矛盾,说明确实存在,找出满足条件的一个对象即可.
⑶猜想型开放题.
开放题5 已知数列{bn}是等差数列,b1+b2+……+bn=145, b1=1.①求数列{bn}的通项bn;②设数列{an}的通项an= 其中a>0且a≠1),sn是数列{an}的前n项和,试比较sn与 的大小(1998高考理科第25题).
解答这类开放题,要求学生学会猜想.牛顿早就说过:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现.”美国数学教育家彼利亚在1953年也大声疾呼:“让我们教猜测吧!”可我们在日常教学中,往往过分强调数学学科的严谨性和科学性,忽视实验猜想等合情推理能力的培养,让学生觉得数学枯燥、无趣、难学.
我们应该教会学生如何猜想.教学生通过实验、观察,进行猜想,教学生通过对特例(特殊值)的分析、归纳, 猜想一般的规律(共性),教学生通过比较、概括得到猜想,教学生对具体问题的特殊解从宏观上作出估算.先有猜想,再作严密的数学证明.这样“既教猜想,又教证明”,让学生体会到数学也是生动活泼,充满激情,并富有哲理的一门学科.不至于学生说“过了几十年,还做学习数学的恶梦”(徐利治语,见文5).
3、开展实验,用计算机辅助开放式教学
利用计算机强大的计算功能和作图功能辅助开放式教学,有利于改善课堂气氛,激发学生的学习兴趣;有利于“观察(实验)、猜想、证明(否定)”这一思想方法的运用,快捷方便地验证学生自己作出的猜想,从而充分利用课堂活动的时间.
开放题6 (荒岛寻宝)从前,有个年轻人在曾祖父的遗物中发现一张破羊皮纸,上面指明了一项宝藏,内容是这样的:毕业论文
http://www.youerw.com/“在北纬**,西经**,有一座荒岛,岛的北岸有一片草地,草地上有一棵橡树,一棵松树和一座绞架.从绞架走到橡树,并记住所走的步数,到了橡树向左拐一个直角,再走相同的步数并在那里打个桩.然后回到绞架再朝松树走去,同时记住所走的步数,到了松树向右拐一个直角,再走相同的步数并在那里也打个桩,在两桩连线的正中挖掘,就可获得宝藏.”
年轻人欣喜万分,租船来到海岛上,找到了那片草地,也找到了橡树和松树,但绞架却不见了.长期的日晒雨淋,一切痕迹也不复存在.年轻人无从下手,只好空手而返.同学们,你能用数学方法帮助这位年轻人吗?
本题,学生往往不知从何处入手.如果我们利用数学教学软件几何画板制作图6(设A,B两点为橡树和松树所在地,假设C为绞架所在地.依题意找到打桩处D,E).不妨先让我们做一个小实验.拖动点C,我们将会发现,无论C在何处,DE中点H是不动的.我们问:这说明什么?宝藏是否就在中点H处?
这样,学生将会积极地思索,不难从解析几何,复数、向量、平面几何角度寻求具体的解决方法.
学习“过抛物线 的顶点O作二条互相垂直的弦OA,OB( ∠AOB = 90°)则弦AB 恒过定点(2P ,O ) ”之后,引导学生探讨:
开放题7 过抛物线 上任一点C( , ) 作二条互相垂直的弦CA 、CB(∠ACB = 90°) 则弦AB有什么特性? 利用几何画板设计如图 ;
探讨过程为 :
1 、双击移动按纽 “ 移 动C→O ” 显示直角顶点在原点时,弦AB 恒过定点(2P ,0) .
2、直角顶点移回C 处,对AB作轨迹跟踪,发现弦AB过一定点.
3、作出该定点D并显示该点坐标.
4、寻找关系:⑴ 显示C及点C关于X轴对称点E的坐标,我们发现点D与点E的纵坐标相同.⑵ 作出线段ED并显示长度,发现 ED = 2P.
5 、改变点C 的位置,或拖拉焦点F,变化P 的长度再作上述观察.确认我们的结论正确,从而猜想弦AB恒过定点D( , ) .
6 、用代数方法证明以上猜想.
参考资料
1、戴再平:数学习题理论,上海教育出版社.1991.4
2、张奠宙:数学教育的全球化,开放化、信息化、数学教育.1998.5
3、王珂:从高考的新题型—开放题引起的思考,数学通报. 1999.12
4、陈锡龙:设计开放性的数学教学初探,中学数学教学参考.1999.10
5、“现代数学及其对中小学数学课程的影响”数学家座谈会纪要 数学通报. 1999,11.
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