李云鳳
變式教學(xué)研究是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的一種重要教學(xué)策略,變式教學(xué)在提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解題能力等方面有著不可忽視的作用.特別是在初中數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過(guò)程中,變式教學(xué)能使數(shù)學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、條理化,并能促進(jìn)學(xué)生高效地完成數(shù)學(xué)知識(shí)的建構(gòu).現(xiàn)將我在教學(xué)實(shí)踐中的幾種主要方法展示如下.
一、一題多解,培養(yǎng)發(fā)散思維
一題多解就是從不同的角度分析同一問(wèn)題中的已知條件,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)把條件和結(jié)論鏈接起來(lái),用不同的解法得到相同結(jié)果的思維過(guò)程.在復(fù)習(xí)過(guò)程中安排多解題,既可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)各知識(shí)點(diǎn)的理解,還有利于學(xué)生把握知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,掌握各部分知識(shí)之間的相互轉(zhuǎn)化方法.
一題多解可以拓寬學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的求知欲,滿足不同層次學(xué)生的需求,從而提高課堂教學(xué)效率. 比如在復(fù)習(xí)利用直角三角形求線段長(zhǎng)的時(shí)候,我設(shè)計(jì)了這樣的問(wèn)題,收到了良好的效果.
題目:已知矩形ABCD的長(zhǎng)為4,寬為3,如圖方式折疊后,求重合圖形的面積.
一開(kāi)始學(xué)生就找到了最基本的方法:利用勾股定理列方程,求Rt△ABE的邊AE的長(zhǎng),再求Rt△AOE的邊OE的長(zhǎng),得出EF的長(zhǎng),再用面積公式求出S△AEF=cm2;這時(shí)有一個(gè)小組利用面積法得到方法二:先求出S△ABE,再利用S△AEF=S矩形ABCD-S△ABE ,不需要求折痕,直接求面積. 至此,學(xué)生的思維陷入了僵局,再也沒(méi)有新方法了. 這時(shí)我提出問(wèn)題:折疊后的圖形中,△AEF的面積選用的底和高還可以是誰(shuí)?引發(fā)學(xué)生的思考.學(xué)生經(jīng)過(guò)討論發(fā)現(xiàn),底和高還可以選擇EF和AO,利用圖中的相似形,可以列比例式求線段長(zhǎng).這就是方法三:用相似,即找到Rt△AFO∽R(shí)t△CAB,利用對(duì)應(yīng)邊成比例求出OF的長(zhǎng),再根據(jù)EF=2OF得出EF的長(zhǎng),再求面積;類似于方法三求EF時(shí),還有同學(xué)是這樣做的:過(guò)F點(diǎn)作FM⊥BC于M,利用Rt△FEM∽R(shí)t△CAB,利用對(duì)應(yīng)邊的比直接求出EF的長(zhǎng)為,進(jìn)而求出面積.
回顧這節(jié)課,學(xué)生的思維得到充分發(fā)散.在小結(jié)階段,學(xué)生紛紛感慨:一題多解可以讓他們從不同角度、不同側(cè)面去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,對(duì)于利用勾股定理和相似求直角三角形的邊長(zhǎng)的方法有了更深刻的理解.
二、多題一法,滲透轉(zhuǎn)化思想
初三復(fù)習(xí)時(shí)間短,內(nèi)容多,怎樣高效地整合知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生在頭腦中盡快形成具有個(gè)性化的知識(shí)體系呢?在教學(xué)中,我們要善于以典型例題或習(xí)題為源頭,將其變式成不同形態(tài)的同類型習(xí)題,并把它們集中在一起,從不同角度促使學(xué)生形成一個(gè)共同的認(rèn)知體系,變單一的知識(shí)點(diǎn)考查為多角度多層次的考查,從而使學(xué)生對(duì)一題的解答能產(chǎn)生解決一類題的效果,即舉一反三.
比如,在復(fù)習(xí)《不等式組的應(yīng)用》的時(shí)候,我設(shè)計(jì)了這樣一組習(xí)題:
原題:已知關(guān)于x的方程3x-3(a-1)=5x+(2a+1)的解是非負(fù)數(shù),求a的取值范圍.
變式1:已知關(guān)于x的方程3x-(2a-3)x=3的解是非正數(shù),求a的取值范圍.
變式2:已知關(guān)于x的不等式組6-4x>0, x-a>0的整數(shù)解共有4個(gè),求a的取值范圍.
題組中把方程和不等式的知識(shí)互相結(jié)合,既是對(duì)方程和不等式的解法的鞏固,又通過(guò)進(jìn)一步將知識(shí)內(nèi)化,從而獲得解決此類問(wèn)題的方法:類比想象,學(xué)生將不等式的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解含字母系數(shù)的方程和不等式,再根據(jù)題意列不等式,進(jìn)而求解.
再比如:利用尺規(guī)作圖法解決已知兩固定點(diǎn)A和B來(lái)尋找等腰三角形的第三個(gè)頂點(diǎn)C的方法:即分別以A、B為圓心,以AB長(zhǎng)為半徑做圓,與固定直線的交點(diǎn)為點(diǎn)C.或做AB的垂直平分線,與固定直線的交點(diǎn)為點(diǎn)C.這些方法是解決這一類問(wèn)題時(shí)的通法.下面這個(gè)問(wèn)題卻是尋找菱形的第四個(gè)點(diǎn),它和等腰三角形有什么關(guān)系呢?
題目:如上圖所示:已知點(diǎn)M在直線BQ:y=-2x+12上,問(wèn):在平面直角坐標(biāo)系中是否存在一點(diǎn)N,使以點(diǎn)M、D(4,0)、B(6,0)、N為頂點(diǎn)的四邊形為菱形?若存在,請(qǐng)直接寫出N點(diǎn)坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
由于在菱形的四個(gè)點(diǎn)中,D、B為已知點(diǎn),點(diǎn)M在直線BQ上,N隨M的變化而變化,根據(jù)菱形四邊相等的性質(zhì)可以發(fā)現(xiàn),三角形DBM必為等腰三角形,從而將問(wèn)題化歸為已知點(diǎn)B和點(diǎn)D,尋找等腰三角形第三個(gè)頂點(diǎn)M的問(wèn)題,進(jìn)而構(gòu)造菱形,找到相應(yīng)的N點(diǎn).將菱形的存在性問(wèn)題轉(zhuǎn)化為等腰三角形的存在性問(wèn)題,可使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)化的重要意義.
三、一題多變,開(kāi)拓思維
利用全等三角形證明線段相等和角相等是牡丹江中考數(shù)學(xué)壓軸題.如何在復(fù)習(xí)的過(guò)程中讓不同層次的學(xué)生有不同的收獲呢?在教學(xué)中我發(fā)現(xiàn):這類圖形的證明基本是利用圖形的三大運(yùn)動(dòng)變換進(jìn)行的圖形變式,雖然圖形發(fā)生了變化,但解決問(wèn)題的核心知識(shí)點(diǎn)卻是一致的,即“圖變法不變”.讓不同層次的學(xué)生均能下手嘗試,從而積極尋求解題的規(guī)律和方法.
下面我以2009年牡丹江市中考數(shù)學(xué)試卷第26題的第3個(gè)圖為藍(lán)本,闡述我在題目設(shè)計(jì)上的嘗試:
以右上圖為基本圖形,我發(fā)現(xiàn):若原題目圖形不變,在等腰直角三角形內(nèi)部作一個(gè)以AC為斜邊的直角三角形,使點(diǎn)P恰好落在一條直角邊上,那么圖中以P為端點(diǎn)的三條線段PC、PD、PA有一定的和差關(guān)系.
變式:在等腰直角三角形ABC中,CA=CB,∠BCA=90度,點(diǎn)D為AB的中點(diǎn).以AC為斜邊作直角三角形APC,將另一等腰直角三角板△DMN的直角頂點(diǎn)與D重合并以D為中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn),使點(diǎn)P恰好落在直角邊上,此時(shí) PC所在的直線與等腰直角三角形的另一邊交于E點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P在三角形ABC的內(nèi)部時(shí),如圖1所示,易證:PA-PC=PD.
當(dāng)點(diǎn)P在三角形ABC的外部時(shí),如圖2、圖3所示,PA,PC,PD又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?寫出你的猜想,并選擇一種情況進(jìn)行證明.
此題是用構(gòu)造以CP為直角邊的等腰直角三角形的方法來(lái)解決的,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能充分體會(huì)到解決這一類帶的問(wèn)題的化歸思想.這種教學(xué)方式是培養(yǎng)思維靈活性的有效手段.
變式教學(xué)的實(shí)施,極大地提高了我的教學(xué)水平和編題視野,我不必再沉浸于題海戰(zhàn)術(shù),而是利用深挖課本例題、中考題,并將其充分演變,促使學(xué)生通過(guò)問(wèn)題的表象看到問(wèn)題的本質(zhì),引領(lǐng)學(xué)生舉一反三、觸類旁通.