俞志華
摘要:所謂“變式”,就是指教師有目的、有計(jì)劃地對情景、命題、問題進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化。即教師可不斷更換命題中的非本質(zhì)特征;變換問題中的條件或結(jié)論;轉(zhuǎn)換問題的內(nèi)容和形式;合理構(gòu)建實(shí)際應(yīng)用的各種環(huán)境,使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)對象的本質(zhì)屬性?!白兪健苯虒W(xué)有效“動態(tài)化”了數(shù)學(xué)的情景、概念、命題、問題和結(jié)論,讓機(jī)械化的線性教學(xué)真實(shí)、靈活、開放,有效揭示了對象的本質(zhì)屬性,學(xué)生解決問題的能力得到了更廣闊的提升。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)變式;變式分類;設(shè)計(jì)考量
中圖分類號:G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? 文章編號:1992-7711(2015)23-102-1
變式教學(xué)方法的分類
命題的變式初中教材的命題大部分以概念的形式出現(xiàn)。數(shù)學(xué)概念是對客觀事物的數(shù)量關(guān)系、空間形式或結(jié)構(gòu)關(guān)系的特征概括,是對一類數(shù)學(xué)對象的本質(zhì)屬性的反映。
1.由具體或直觀到抽象的變式引入概念。以《相似三角形》為例,先由生活中的直觀材料組織學(xué)生已有的感性經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生理解概念的具體含義;再利用不同的圖形變式,建立由具體到抽象概念之間的過渡,進(jìn)而掌握概念圖形的基本特征,準(zhǔn)確地把握概念的外延空間。
2.由正反向變式突出概念的本質(zhì)屬性。命題是一種外延性概念,每個(gè)命題都有一個(gè)明晰的邊界,將命題的外延作為變異空間,將其所包含的對象作為變式,通過類化不同變式的共同屬性而突出概念的本質(zhì)屬性。正向變式是根據(jù)命題的外延集合的變式,反向變式是根據(jù)不屬于概念的外延集合的變式,但與概念對象有某些共同的非本質(zhì)屬性的變式,其中包括用于揭示概念對立面,從而劃清了與其他概念之間的邊界,明確了概念的外延,以達(dá)到對數(shù)學(xué)概念本質(zhì)特征的深刻理解。
圖形的變式這種變式在我們?nèi)粘=虒W(xué)中比較常見,即指保持圖形的基本屬性,改變圖形的非本質(zhì)屬性而得到的變異圖形,旨在讓學(xué)生掌握圖形的本質(zhì)屬性。
1.對于單獨(dú)出現(xiàn)的幾何概念基本圖形的變式,對其位置或者形狀進(jìn)行變式。例如蘇科版八年級6.3《一次函數(shù)的圖像》第一課時(shí),函數(shù)的表示有列表法,圖像法,函數(shù)關(guān)系式三種不同的方法表示。對于從一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)(式)到它具有什么樣的函數(shù)圖像(形)時(shí),應(yīng)該把握住數(shù)與形這兩個(gè)概念的轉(zhuǎn)變和練習(xí),把握住數(shù)學(xué)思想。即對于一個(gè)自變量x,總有一個(gè)函數(shù)值y與之對應(yīng)(函數(shù)的概念),用這一對有序?qū)崝?shù)(x,y)在平面直角坐標(biāo)系中表示一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),確定了那個(gè)點(diǎn)的位置,引導(dǎo)學(xué)生用多個(gè)點(diǎn)去描述圖形的特征。接著變式為解決圖像上的點(diǎn)(x,y)與函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=kx+b(k≠0)的關(guān)系,進(jìn)而再解決判別已知點(diǎn)是否在函數(shù)圖像上的問題。
2.對于例題、習(xí)題的圖形的變式。把握住基本圖形的本質(zhì)和變式目的,體現(xiàn)聯(lián)系和數(shù)學(xué)方法的靈活運(yùn)用,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思想的目的。例:已知正△ABC,以AC為腰作等腰△ACD,連接BD,CD,求∠BCD。本質(zhì)是∠BCD是不變的,等于30°或者120°。設(shè)∠CAD=n°用參數(shù)思想和分類討論的方法說明變化中的不變。用構(gòu)建圓,用同弧所對圓周角和圓心角的關(guān)系,以及圓的內(nèi)接四邊形對角互補(bǔ)更能體現(xiàn)圖形的本質(zhì)屬性。
課堂活動的變式教學(xué)中充分利用各種手段融合。數(shù)學(xué)活動的變異空間具有以下三個(gè)維度:操作材料、操作活動與理論應(yīng)用。操作活動的變式取決于經(jīng)驗(yàn)材料的變式。課例研究的結(jié)果表明:面向數(shù)學(xué)對象的直觀的實(shí)物操作與非直觀的意象操作是有效的操作方式,這兩種操作方式的結(jié)合很好地促進(jìn)了數(shù)學(xué)活動的完成。理論的應(yīng)用兼顧橫向與縱向的關(guān)聯(lián)性問題,使得課堂教學(xué)保持了較大的信息容量。以蘇科版八年級上3.1勾股定理的驗(yàn)證為例。結(jié)合猜想談?wù)?,老師分發(fā)實(shí)物(幾個(gè)全等的直角三角形),然后小組討論,學(xué)生演示,教師講解,小組再探討等手段,圍繞勾股定理本身,利用已有的知識經(jīng)驗(yàn),有效地形成新的知識。
例如在講解三角形內(nèi)角和結(jié)合角平分線為主線,探索角的關(guān)系時(shí)采取層次變式,漸入佳境。在△ABC中,∠A=40°:
(1)如圖(1)BO、CO是△ABC的內(nèi)角角平分線,且相交于點(diǎn)O,求∠BOC;
(2)如圖(2)若BO、CO是△ABC的外角角平分線,且相交于點(diǎn)O,求∠BOC;
(3)如圖(3)若BO、CO分別是△ABC的一內(nèi)角和一外角角平分線,且相交于點(diǎn)O,求∠BOC;
(4)根據(jù)上述三問的結(jié)果,當(dāng)∠A=n°時(shí),分別可以得出∠BOC與∠A有怎樣的數(shù)量關(guān)系(只需寫出結(jié)論).
在此基礎(chǔ)上再變:如圖,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分線相交于點(diǎn)O,∠ABO、∠ACO的平分線相交于點(diǎn)P,
∠A=40°,讓學(xué)生思考∠BPC的度數(shù);
變式教學(xué)的設(shè)計(jì)考量
變式教學(xué)作為揭示知識的發(fā)生過程以及延生的知識間的聯(lián)系和區(qū)別,必然需要教師設(shè)置足夠的時(shí)間,有目的性,有針對性,在適宜的時(shí)機(jī)呈現(xiàn)有效教學(xué),同時(shí)注意變式的梯度,并非什么題目都要變式,或者遠(yuǎn)離本質(zhì)去變,那樣反而畫蛇添足,淡化了的問題的本質(zhì)。學(xué)生在變式教學(xué)過程中,教師可以體現(xiàn)學(xué)生的主體性而鼓勵(lì)學(xué)生對問題進(jìn)行變式和積極的評價(jià),通過主體參與,暴露學(xué)生對問題本質(zhì)的理解,更有利于知識的形成。利用變式教學(xué),構(gòu)建有價(jià)值的變式探索和研究,在研究中有意識地展示數(shù)學(xué)知識發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用的過程,在教學(xué)中有目的地引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”的本質(zhì)中探究“變”的規(guī)律,從而以達(dá)到“觸類旁通”,“不變應(yīng)萬變”的目的。