吳紅宇
摘 要:變式教學能為學生提供一個求異、思變的空間,幫助學生在掌握基礎知識與技能的基礎上拓展思維. 本文在簡要分析運用數(shù)學變式教學對高中數(shù)學的意義的基礎上,結合教學實例,從四方面闡述了變式教學在高中數(shù)學教學中的具體運用,以期能起到減負增效,大大提高教學效率的目的.
關鍵詞:變式教學;運用
變式教學是指在教師的指導下,有計劃、有目的地改變教學內容的非本質屬性,將公式和概念深化、多樣化,引導學生從不同的條件和變式中找出事物不變的屬性. 在高中數(shù)學教學中,變式教學有著廣泛的應用. 它通過不同角度、不同層次、不同背景的變化讓學生掌握變化中的不變,通過選擇合理的解題方法,揭示不同知識點的內在聯(lián)系,培養(yǎng)學生學習的主動性和創(chuàng)新思維能力,實現(xiàn)了將重知識培養(yǎng)向重學生的能力培養(yǎng)的目的. 因此,適當?shù)淖兪侥軌驇椭鷮W生加強對知識充分的認識和理解,讓學生“知其然,也知其所以然”,真正掌握數(shù)學的原理和概念. 筆者結合教學實例,從如下四方面闡述變式教學在高中數(shù)學教學中的具體應用,以期能讓學生在舉一反三中開拓思維,提高發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力.
[?] 對定義、概念型問題的變式教學
數(shù)學中的定義、概念是數(shù)學基礎知識的重要組成部分. 概念是死的,在傳統(tǒng)的教學中,教師則以“告訴”為主讓學生“占有”新概念后就不再管了,這是一種錯誤的做法,因為學生并沒有掌握運用這些概念和原理的能力. 如果在形成概念的過程中引入變式教學,可以將概念還原到客觀實際提出問題,如實例、模型或已有經(jīng)驗、題組等形式,不僅可以利用變式引導學生積極參與形成的全程,而且也能在側面和反面挖掘概念的屬性過程中,達到展示知識形成過程、促進學生概念形成的目的,尤其是數(shù)學學習基礎較為薄弱的學生,對定義、概念型問題進行變式教學,可以克服其對數(shù)學概念模糊不清或理解不完整的現(xiàn)象.
我們得到了圓的一個新定義:在平面內,與兩個定點F1,F(xiàn)2的距離之比是常數(shù)λ(λ>0)的點的軌跡是圓. 這個定義方式與橢圓的定義類似,不難發(fā)現(xiàn)有著如下聯(lián)系:圓的新定義是動點到兩定點的距離比是常數(shù);而橢圓的第一定義是動點到兩定點距離的和是常數(shù),第二定義是動點到一定點的距離與到一定直線的距離比是常數(shù). 所以3個定義均與距離有關.我們也就得到了由橢圓定義得到的一個變式.
本例題通過定義與例題的巧妙結合,引出了橢圓定義的一個變式,較好地揭示了知識點之間的相互聯(lián)系. 這種以問題為主線,啟發(fā)學生不斷探究的教學模式,把教學的重點放在培養(yǎng)能力、獲得知識、注重方法的過程中,突出了學生的主體地位,使學生學得主動,以獲得更好的學習效果.
[?] 對定理、結論型問題的變式教學
數(shù)學思維的發(fā)展離不開對定理和公式的推理、論證和演算. 在數(shù)學中,很多公式、原理都是有條件的,要掌握定理和公式,就必須明確理解定理和公式之間的聯(lián)系以及定理、公式成立依附的條件,只要在這個條件成立的情況下改變原理或者概念才適用的,任何機械的理解都不可能熟練、靈活應用定理和公式. 所以,教師要在平時的訓練中利用變式來強調條件的重要性,以定理、公式的多證變式教學為例,引起學生頭腦中的固有思維和新穎題型的沖突來培養(yǎng)學生辨析與定理和公式有關的判斷能力,讓學生加強對前提條件的理解,進一步改善學生自身的數(shù)學思維品質.
均值不等式是高中階段的一個重點,但學生在使用時往往容易忘記定理使用的條件“一正二定三相等”. 因此,在教學中由習題出發(fā),利用條件特殊化即將原題中一般條件改為具有特定性的條件,使題目具有特殊性. 設計三個變式練習的解答,使學生加深了對定理成立的三個條件“一正二定三相等”的理解與掌握,為定理的正確使用打下了較為堅實的基礎.
變式2:如果三角形所在平面外一點到三角形三邊距離相等,那么這點在三角形所在平面內的射影是三角形的內心.
既然平面外一點到一個角兩邊距離相等其射影在角平分線上,那么在三角形中到三邊距離相等其射影必是內心,進一步深入問題實質,深化三角形內心特征在空間中的應用.
變式3:如果三角形所在平面外一點與三角形三個頂點的連線,與三角形任意一角的兩邊夾角為銳角且相等,那么這點在三角形所在平面內的射影是三角形的內心.
變式3與變式2并沒有本質區(qū)別,僅僅是距離相等和角度相等的轉換.
變式4:如果三角形所在平面外一點到三角形三個頂點距離相等,那么這點在三角形所在平面內的射影是三角形的外心.
和上述變式類似,通過三角形內外心的特征類比,讓學生掌握解題的關鍵.
[?] 對探究型問題的變式教學
探究性學習是一種積極的學習過程,而不是讓學生接受教師思考好的現(xiàn)成的結論.在教學中,改變題目固定不變的情境模式,從全新的角度設置數(shù)學問題,引導學生從新的角度 、新的方向和選擇新的方式去思考問題、解決問題,在變化、聯(lián)系中尋求規(guī)律,在探討中掌握解題技巧,這不僅能幫助學生加深對數(shù)學語言的理解,而且也能進一步提高學生的應用能力和綜合能力.
學生們通過考慮,得到了多種解法,常用的是利用待定系數(shù)法,構造等比數(shù)列求解. 通過變式探究,總結出了形如an+1=can+d(c≠0,c≠1,d≠0)的遞推關系都可以由an+1+k=c(an+k)構造等比數(shù)列求解出其通項.
總之,變式教學不僅能使學生全方位、多層次地認識問題的本質,更重要的是思維方式的訓練,對學生思維能力的發(fā)展和創(chuàng)新能力的提高等方面都大有裨益. 在高中數(shù)學教學中,我們教師要有意識、有方法地利用變式教學來引導學生在變中求不變的規(guī)律,把學習的主動權交還給學生. 當然,也要注意適度原則,因為變式教學方式對學生的注意力和思維能力都有一定的要求,變式不是越多越好,過多的變式教學反而會讓學生產生精神壓力,因此需要教師在恰當?shù)臅r候變,在學生理解知識的基礎上形成技能、技巧,這樣才能在高考中立于不敗之地.