江蘇省石莊高級中學 王 紅
高中階段作為學生通往職業(yè)學院或大學的重要轉折期,數(shù)學占據(jù)著不可或缺的地位。變題教學即為以需要解決的問題為基礎,對形式、內容、結論或條件進行適當變化,成為新的題目,考查學生的綜合解題能力及靈活思維。在高中數(shù)學教學中應用變題教學,可以突出數(shù)學解題的多元化特征,激發(fā)學生探索新知識的熱情與興趣,使他們積極思考、主動解題。
在高中數(shù)學變題教學中,假如變題難度過大,將會影響學生的解題自信,使其產生消極的學習心態(tài),反之則會用到題海戰(zhàn)術,影響他們的學習效果。對此,在高中數(shù)學教學過程中,為突出變題教學的實效性,教師首先需把握好變題的難易程度,以原題為基礎,結合高中生的身心特點、數(shù)學水平及學習進度和學習狀態(tài)合理設計變題,吸引他們自覺主動地參與到解題活動中,通過解題逐步增強學習自信,為其提供高效的學習方法。
例如,在進行“函數(shù)”教學時,教師先設置練習題:已知函數(shù)f(x)=的定義域是R,求m的取值范圍。學生能夠輕松解答:根據(jù)題意得出mx2+8x+4≥0在R上恒成立,則m>0且△≤0,得出m≥4。接著,教師設計變題1:已知f(x)=log3的定義域是R,求m的取值范圍。解:結合題目條件得出mx2+8x+4>0在R上恒成立,則m>0且△<0,得出m>4。變題2:已知f(x)=log3(mx2+8x+4)的定義域是R,求m的取值范圍。解:令t=mx2+8x+4,那么要求t可以取到所有大于0的實數(shù),接下來需分類討論,當m=0時,t可以取到所有大于0的實數(shù);當m≠0時,m>0且△≥0,推出0<m≤4,綜合起來得出0≤m≤4。
在上述案例中,教師堅持循序漸進的原則,根據(jù)原題目進行科學變題,讓學生由易到難進行解題,不僅能夠為其帶來一種引人入勝的感覺,還符合他們的認知需求與學習需要。
雖然變題教學模式適合現(xiàn)代高中數(shù)學教學的規(guī)范與要求,不過并不代表所有的教學環(huán)節(jié)及知識要點均適合變題,一些特殊情況在所難免。由此可見,在高中數(shù)學教學中合理應用變題教學十分關鍵,教師應當選擇適宜的教學契機,結合具體概念、原理等知識內容,始終堅持“因題制宜”的原則,并注意變題教學的使用頻率,盡量發(fā)揮變題的功效,以免產生負面作用,反而增加學生的學習負擔,而是利用高質量的變題展開解題訓練。
比如,在開展“三角函數(shù)”教學時,教師先出示題目:已知sinα=,其中α是第二象限的角,求tanα的值。學生解答:由于α是第二象限的角,則,cosα=-,tanα=-。隨后呈現(xiàn)變題1:已知,求tanα的值。解:根據(jù)題意得出α是第一象限或第二象限的角,分類討論,當α在第一象限時,得出cosα=,則 tanα=;當α屬于第二象限角時,解題流程和答案同原題一樣。變題2:已知sinα的值是m,且m>0,求tanα的值。學生在解題中可以結合題目條件輕松得出0<m≤1,那么當0<m<1時,α可能位于第一象限或第二象限,如果α位于第一象限,那么假如α位于第二象限,那么cosα=當m的值是1時,tanα則不存在。
上述案例,教師可以指導學生從不同角度與側面思考變題,活化數(shù)學知識應用技巧,拓展他們的解題視野,鍛煉其思維廣度與深度,并提升靈活運用知識能力與數(shù)學發(fā)散思維能力。
在現(xiàn)代教育理念下的高中數(shù)學教學中,教學要求更加寬泛,對學生的創(chuàng)新能力、探究能力、理解能力和創(chuàng)造意識等提出更高的要求,變題教學可以滿足新時代的教學需要,鍛煉他們的發(fā)展、變革、創(chuàng)新等意識。因此,高中數(shù)學教師在具體的變題教學中,只需做好學生學習討論方向的引導者即可,為他們提供更加廣闊的學習空間,思維得以發(fā)散。這樣做的目的是突出學生的主體地位,借此有效鍛煉與提升他們的數(shù)學自主學習能力。
如,在“直線與方程”教學實踐中,教師羅列題目:直線l的斜率是1,同拋物線y2=4x相交于A、B兩點,且經(jīng)過焦點,求線段AB的長。解:根據(jù)題意得出焦點F(1,0),準線方程是x=-1,則直線AB的方程為y=x-1,聯(lián)立方程y=x-1,y2=4x可以得到x2-6x+1=0,那么xA+xB=6,xA·xB=1,由拋物線的定義得知AB=AF+BF=xA+1+xB+1=xA+xB+2=8。之后,呈現(xiàn)變題1:直線l的斜率是1,經(jīng)過拋物線x2=4y的焦點,相交于A、B兩點,求線段AB的長。變題2:直線l的斜率是1,經(jīng)過拋物線x2=4py的焦點,且相交于點A、B,O為坐標原點,由點A、B向拋物線的準線作兩條垂線,A、B是垂足,點A、O、B是否共線?
上述案例,利用兩個變題延伸教學,其中變題1較為容易,不過能拓展學生的思路,變題2的難度有所增加,教師需引導他們分析,將幾何思維與代數(shù)思維有機整合,啟發(fā)解題思維。
總之,在高中數(shù)學教學活動中引入變題教學,可以切實轉變抽象數(shù)學知識的理論框架,深入發(fā)掘各個知識要點之間的關系,教師要從多個方面展開變題教學做好引導工作,降低解題難度,輔助學生更好地解題,從而減輕做題負擔,提高他們的解題效率。