變式是指相對(duì)于某種范式(即數(shù)學(xué)教材中具體的數(shù)學(xué)思維成果,含基本知識(shí)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、典型問(wèn)題、思維模式等)的變化形式,就是不斷變更問(wèn)題的情境或改變思維的角度,在保持事物的本質(zhì)特征不變的情況下,使事物的非本質(zhì)屬性不斷遷移的變化方式,變式是模仿與創(chuàng)新的中介,是創(chuàng)新的重要途徑?,F(xiàn)代數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出:要求教師充分關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生探索新知;遵循學(xué)生認(rèn)知心理發(fā)展規(guī)律,合理組織教學(xué)內(nèi)容,建立合理的數(shù)學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng);數(shù)學(xué)教學(xué)不僅僅要使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能,更要獲得數(shù)學(xué)思想和觀念,形成良好的數(shù)學(xué)思維品質(zhì),要通過(guò)各種途徑,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)思考和創(chuàng)造的過(guò)程,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和自信心,不斷提高自主學(xué)習(xí)的能力。
一、一題多變,培養(yǎng)思維的廣闊性
數(shù)學(xué)思維的廣闊性,又稱思維的發(fā)散性。它是指思維活動(dòng)作用范圍的廣泛和全面的程度,是一種不依常規(guī),尋求變通,從多角度,多方面去思考問(wèn)題,尋求解答的思維品質(zhì),它可以使學(xué)生的思維觸角伸向不同的方向、不同的層次,從而培養(yǎng)思維的廣闊性。
以例(習(xí))題為生長(zhǎng)點(diǎn),對(duì)原題的已知和結(jié)論進(jìn)行多方面的演變延伸,以點(diǎn)串線形成一條“題鏈”,這不僅可以得到一系列新題,鞏固對(duì)原有的知識(shí)掌握,更重要的是:可培養(yǎng)學(xué)生在解決原有問(wèn)題的同時(shí)提出新問(wèn)題的良好品質(zhì),促進(jìn)創(chuàng)造性思維的發(fā)展。
如,八年級(jí)第二學(xué)期練習(xí)冊(cè)中有這樣一個(gè)習(xí)題:如圖(一)在ABC中,B=C,點(diǎn)D是邊BC上的一點(diǎn),DEAC,DFAB,垂足分別是E、F,AB=10cm,DE=5cm,DF=3cm,求(1)SABC。(2)AB上的高。
上題通過(guò)連接AD分割成兩個(gè)以腰為底的三角形即可求解SABC=40cm2;借助于添加AB上的高CH,利用面積公式和第一題的結(jié)論,不難求的AB上的高為8cm.我在教學(xué)中并未把求得結(jié)論作為終極目標(biāo),而是繼續(xù)問(wèn):3+5=8,在此題中是否是一個(gè)巧合?探究DE、DF、CH之間的內(nèi)在聯(lián)系,(學(xué)生猜想CH=DE+DF)。
引出變式題(1)如圖(二)在ABC中,B=C,點(diǎn)D是邊BC上的任一點(diǎn),DEAC,DFAB,CHAB,垂足分別是E、F、H,求證:CH=DE+DF
在計(jì)算例題的基礎(chǔ)上,學(xué)生已經(jīng)具有了用面積的不同求法把各條垂線段聯(lián)系起來(lái)的意識(shí),此題的證明很容易解決。
在學(xué)生思維的積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)的此時(shí),我又借機(jī)給出變式(2)如圖(三)在等邊ABC中,P是形內(nèi)任意一點(diǎn),PDAB于D,PEBC于E,PFAC于F,求證:PD+PE+PF是一個(gè)定值。
通過(guò)這組變式訓(xùn)練,面積法在幾何計(jì)算和證明中的應(yīng)用得到了很好的體現(xiàn),同時(shí)這一組變式訓(xùn)練經(jīng)歷了一個(gè)特殊到一般的過(guò)程,有助于深化、鞏固知識(shí),學(xué)生猜想、歸納能力也有了進(jìn)一步提高,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和探究意識(shí)。
數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該設(shè)計(jì)成為學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)的“再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造”過(guò)程,從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和問(wèn)題的探索過(guò)程。波利亞曾說(shuō):“從具體問(wèn)題出發(fā),通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)建立猜想,經(jīng)過(guò)分析論證概括出規(guī)律,再深化應(yīng)用指導(dǎo)解決具體問(wèn)題”的數(shù)學(xué)知識(shí)形成過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的一種教學(xué)思想。
二、開(kāi)放探索,培養(yǎng)思維的深刻性
數(shù)學(xué)思維的深刻性,是指在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中,能夠探求研究問(wèn)題的實(shí)質(zhì),以及問(wèn)題之間的相互聯(lián)系。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性,就要注意引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)地思考事物的本質(zhì),注意從事物之間的聯(lián)系來(lái)理解事物的本質(zhì)。
譬如書(shū)本上有這樣一道題,求證:順次連接四邊形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是平行四邊形。教師可以不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行變式,調(diào)動(dòng)起學(xué)生的思維興趣。變式(1)順次連接矩形各邊中點(diǎn)所得四邊形是什么圖形?變式(2)順次連接菱形各邊中點(diǎn)所得四邊形是什么圖形?變式(3)順次連接正方形各邊中點(diǎn)所得四邊形是什么圖形?做完這四個(gè)練習(xí),教師還可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生概括影響組成圖形形狀的本質(zhì)的東西是原來(lái)四邊形的對(duì)角線所具有的特征。
總之,引導(dǎo)學(xué)生在熟練掌握書(shū)本例題、習(xí)題的解答的基礎(chǔ)上,進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練,對(duì)鞏固基礎(chǔ)、提高能力有著重要的作用。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,有層次地安排變式訓(xùn)練題,即可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,在變式訓(xùn)練的過(guò)程中會(huì)不斷地對(duì)學(xué)生增加新的刺激,提高學(xué)生的求知欲望,使學(xué)生有效地克服定勢(shì)的消極影響,提高學(xué)生對(duì)新知識(shí)的正確理解和掌握,使學(xué)會(huì)上各方面的能力都得到培養(yǎng)提高。
(作者單位:寧波市鄞州區(qū)塘溪中學(xué))