葛新燕 張 俊
江蘇省興化市第一中學(xué) (225700)
變式教學(xué)是我國(guó)一種典型的、傳統(tǒng)的教學(xué)方式,被廣大數(shù)學(xué)教師自覺(jué)或不自覺(jué)地應(yīng)用于自己的課堂教學(xué)中.在日常聽(tīng)課中,筆者發(fā)現(xiàn)不少教師運(yùn)用變式進(jìn)行教學(xué)時(shí),缺乏目標(biāo)導(dǎo)向,純粹為了變式而變式,導(dǎo)致教學(xué)效果低下,不利于學(xué)生的發(fā)展和教學(xué)效益的提高.
促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展是教學(xué)的最終旨?xì)w,因此,引入變式實(shí)施教學(xué)同樣需要考慮該變式能否促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展.為了實(shí)現(xiàn)變式促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的功能,對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)科而言,它必須有助于學(xué)生掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、優(yōu)化思維品質(zhì)、提高數(shù)學(xué)探究能力.離開(kāi)了這些,侈談變式教學(xué)是否有效只是空談.
數(shù)學(xué)是科學(xué)的語(yǔ)言,以抽象著稱于世.可以說(shuō),抽象成就了數(shù)學(xué),卻也因此使很多學(xué)生望而生畏,談之色變.很多時(shí)候,學(xué)生由于掌握不了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)而導(dǎo)致喪失繼續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)中的一些重點(diǎn)、難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn),借助變式,幫助學(xué)生理解是一種行之有效的手段.評(píng)價(jià)變式教學(xué),也應(yīng)該考慮其是否有助于學(xué)生掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí).
案例1 已知函數(shù)y=f(1+x)的定義域?yàn)閇0,1],試求函數(shù)y=f(1-x)的定義域.
解:因?yàn)閥=f(1+x)的定義域?yàn)閇0,1],所以1≤1+x≤2,所以y=f(x)的定義域?yàn)閇1,2].由1≤1-x≤2,得-1≤x≤0,所以函數(shù)y=f(1-x)的定義域?yàn)閇-1,0].
對(duì)于很多高一學(xué)生而言,這類習(xí)題是一道難以逾越的障礙,很多學(xué)生越不過(guò)這道坎.教師雖然講得天花亂墜,但學(xué)生就是迷惑為什么要這樣做的根由,只能靠死記硬背,機(jī)械的“掌握”這類問(wèn)題的方法,但在心靈深處留下的卻是恐懼?jǐn)?shù)學(xué)的陰影.因此,不讓學(xué)生從本源上理解上述解法的本質(zhì),無(wú)法讓學(xué)生從“惑”中走出來(lái),這對(duì)日后數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生的負(fù)面影響將是深遠(yuǎn)的.
充分發(fā)揮變式的作用和功能,從學(xué)生熟悉的問(wèn)題出發(fā),搭建思維扶梯,逐層深入,是可以突破這一教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)的.
變式3 已知函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)閇0,1],試求函數(shù)y=f(1-x)的定義域.
變式4 已知函數(shù)y=f(1+x)的定義域?yàn)閇0,1],試求函數(shù)y=f(x)的定義域.
以上4個(gè)變式的解決過(guò)程,從易到難,從形象到抽象,為原題的理解做了足夠的鋪墊,這時(shí)再出示原題,問(wèn)題解決已是水到渠成.“為理解而教”,應(yīng)是數(shù)學(xué)教師矢志不渝的追求目標(biāo).為了進(jìn)一步深化學(xué)生的理解,根據(jù)學(xué)生的接受情況可酌情再提出以下變式題供學(xué)生思考.
變式5 已知函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)閇0,1],試求函數(shù)y=f(1-x)+f(1+x)的定義域.
變式6 已知函數(shù)y=f(1+x)的定義域?yàn)閇0,1],試求函數(shù)y=f(1-x)+f(1+x)的定義域.
變式1 求和:2+22+23+…+2n.
變式2 求和:1+2+22+23+…+2n.
變式3 求和:a+a2+a3+…+an.
變式4 求和:1+a+a2+a3+…+an.
通過(guò)變式,展現(xiàn)公式使用的前提,公式成立的依附條件,在逐層深入中,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)辨析與公式有關(guān)的判斷和運(yùn)用.
數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,而數(shù)學(xué)思維能力又反映在通常所說(shuō)的思維品質(zhì)上.思維品質(zhì)是評(píng)價(jià)和衡量學(xué)生思維優(yōu)劣的重要標(biāo)志,因此,變式教學(xué)中必須要重視優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì).
思維品質(zhì)主要表現(xiàn)在五個(gè)方面:思維的廣闊性、思維的深刻性、思維的靈活性、思維的批判性、思維的獨(dú)創(chuàng)性.在教學(xué)中,需要引入變式時(shí),教師必須要考慮其是否有助于學(xué)生思維品質(zhì)的優(yōu)化,或有目的的設(shè)計(jì)優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)的變式.
思維的廣闊性表現(xiàn)在能多方面、多角度的去思考問(wèn)題,善于發(fā)現(xiàn)事物之間多方面的聯(lián)系,找到多種解決問(wèn)題的方法,并能將它推廣到相似的問(wèn)題中去.思維的廣闊性不僅僅停留在問(wèn)題的多解上,還表現(xiàn)在能否提出類似的問(wèn)題,能否將結(jié)論一般化等.
為了培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性,可以從以下幾個(gè)方面著手展開(kāi)變式教學(xué):
①研究這個(gè)問(wèn)題的多種解法
②引導(dǎo)學(xué)生提出類似的問(wèn)題
③引導(dǎo)學(xué)生思考結(jié)論的拓展變式
案例4 在正、余弦定理章節(jié)部分,經(jīng)常遇到如下習(xí)題:在ΔABC中,sinA>sinB.
為了培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性、深刻性,可提出如下有效變式:
變式1 在ΔABC中,是否cosA>cosB成立?
變式2 在ΔABC中,是否tanA>tanB成立?
變式3 在ΔABC和ΔA′B′C′中,若sinA=sinA′且sinB=sinB′,是否有A=A′,B=B′成立?
變式4 在ΔABC和ΔA′B′C′中,若sinA=sinA′且sinB=sinB′,sinC=sinC′是否有A=A′,B=B′,C=C′成立?
變式5 在ΔABC和ΔA′B′C′中,若sinA>sinA′且sinB>sinB′,是否有A>A′,B>B′成立?
變式6 在ΔABC和ΔA′B′C′中,若sinA>sinA′且sinB>sinB′,sinC>sinC′是否有A>A′,B>B′,C>C′成立?
數(shù)學(xué)探究是高中數(shù)學(xué)課程中引入的一種新的學(xué)習(xí)方式.?dāng)?shù)學(xué)探究即數(shù)學(xué)探究性課題學(xué)習(xí),是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下圍繞某個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,合作交流、深入探索、主動(dòng)學(xué)習(xí)、獲得提高的過(guò)程.變式教學(xué)在提高學(xué)生的探究能力方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),因此教學(xué)中應(yīng)力圖展現(xiàn)這一優(yōu)勢(shì).
案例5 若函數(shù)f(x)為可導(dǎo)的奇函數(shù),求證:f′(x)為偶函數(shù).
對(duì)于這一問(wèn)題,教師可創(chuàng)設(shè)開(kāi)放的教學(xué)環(huán)境,通過(guò)有效變式,引領(lǐng)學(xué)生積極思考、主動(dòng)探索,在情感投入中獲得發(fā)展,智力探險(xiǎn)中提高能力.
變式1 若函數(shù)f(x)為可導(dǎo)的偶函數(shù),問(wèn)f′(x)是否為奇函數(shù)?
奇函數(shù)圖像是關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱的,將其推廣,自然會(huì)考慮:如果可導(dǎo)函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(a,0)中心對(duì)稱,那么又會(huì)有什么結(jié)論呢?
變式2 若可導(dǎo)函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(a,0)中心對(duì)稱,試探索函數(shù)f′(x)的圖像的對(duì)稱性.
變式3 若可導(dǎo)函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于x=a軸對(duì)稱,試探索函數(shù)f′(x)的圖像的對(duì)稱性.
變式4 若可導(dǎo)函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(a,b)中心對(duì)稱,試探索函數(shù)f′(x)的圖像的對(duì)稱性.
變式5 你還可以探索出什么樣的結(jié)論?
案例6 在學(xué)習(xí)了橢圓的第一定義后,為了提高學(xué)生探究意識(shí),提升探究性能力,可提出如下變式:
變式1 平面內(nèi),到兩定點(diǎn)之和等于定長(zhǎng)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡是什么?
變式2 空間內(nèi),到兩定點(diǎn)之和等于定長(zhǎng)(定長(zhǎng)大于兩定點(diǎn)之和)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡是什么?
變式3 平面內(nèi),到兩定點(diǎn)之差等于定長(zhǎng)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡是什么?
變式4 平面內(nèi),到兩定點(diǎn)之積等于定長(zhǎng)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡是什么?
變式5 你還能提出類似的問(wèn)題嗎?
在學(xué)習(xí)橢圓的第二定義后,可繼續(xù)引入如下變式:
變式6 平面內(nèi),到定點(diǎn)與定直線(定點(diǎn)不在定直線上)的距離之和等于定值的動(dòng)點(diǎn)的軌跡是什么?
變式7 你還能提出什么樣的問(wèn)題呢?
以上兩個(gè)案例,基于最基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn),有效地運(yùn)用了變式教學(xué)的方式,將學(xué)生思維帶到一片未開(kāi)發(fā)的地帶,既激發(fā)了他們對(duì)知識(shí)的興趣,喚起了潛在的好奇心,更在潤(rùn)物無(wú)聲中培養(yǎng)了他們探索未知的能力.這對(duì)學(xué)生未來(lái)的成長(zhǎng),無(wú)疑是非常有益的.
教育的對(duì)象是人,變式教學(xué)作為一種有意義的教學(xué)方式,同樣應(yīng)該將人的發(fā)展排在首位.只要我們心有學(xué)生,我們一定可以借助變式這一教學(xué)法寶,幫助學(xué)生飛得更高更遠(yuǎn).
[1]鮑建生,黃金榮,易凌峰,顧泠沅.變式教學(xué)研究[J].?dāng)?shù)學(xué)教學(xué),2003(2).
[2]張乃貴,張?。凇皢?wèn)題解決”的一次數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育(高中版),2014(6).
[3]張?。谧兪脚囵B(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)[J].?dāng)?shù)學(xué)通訊,2015(8).