黃致和
《新課標(biāo)》指出:由于學(xué)生所處的文化環(huán)境、家庭背景和自身思維方式的不同,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)的和富有個(gè)性的過程。內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)采用不同的表達(dá)方式,以滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求。
如何既能切實(shí)有效地減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),又能讓學(xué)生真正理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)與技能、數(shù)學(xué)思想和方法,獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),是每位數(shù)學(xué)老師都必須考慮的問題。在多年的教學(xué)實(shí)踐中,筆者認(rèn)為變式教學(xué)是一種行之有效的方法。變式教學(xué)是指改變問題條件或結(jié)論,變換問題的呈現(xiàn)方式,而不改變問題的本質(zhì),使本質(zhì)的東西更全面。通過變式引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),深刻理解概念,掌握命題實(shí)質(zhì),并能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決千變?nèi)f化的問題,完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)變能力。
一、變式教學(xué)是強(qiáng)化數(shù)學(xué)教學(xué)效果行之有效的方法
1.運(yùn)用變式教學(xué)能讓學(xué)生加深對(duì)概念的理解
數(shù)學(xué)概念是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的空間形式和數(shù)量關(guān)系的本質(zhì)屬性的高度概括和反映,有其特定的內(nèi)涵和外延。數(shù)學(xué)概念本身具有抽象性、邏輯性和系統(tǒng)性的特點(diǎn),學(xué)生常常不能真正理解它的實(shí)質(zhì),在應(yīng)用概念進(jìn)行判斷和解題時(shí)常會(huì)出錯(cuò)。為了讓學(xué)生更好地理解概念,在教學(xué)中可充分利用變式,讓學(xué)生從不同的角度理解概念,幫助學(xué)生形成完整清晰的概念,使學(xué)生在解決實(shí)際問題中能準(zhǔn)確運(yùn)用。
例如:同位角概念的教學(xué)。
先畫出圖(1)標(biāo)準(zhǔn)圖形,讓學(xué)生比較四對(duì)同位角,從中歸納出同位角概念。然后把圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換成如圖(2),然后再變換成如圖(3)、(4)非標(biāo)準(zhǔn)形,讓學(xué)生在圖(2)、(3)、(4)中找出其中的同位角,由易到難,逐漸加深學(xué)生對(duì)同位角概念的理解和掌握。
2.在命題教學(xué)中運(yùn)用變式教學(xué),讓學(xué)生切實(shí)掌握命題的實(shí)質(zhì)
利用變式教學(xué)讓學(xué)生從全方位、多角度認(rèn)識(shí)、理解命題,真正懂得如何使用命題。
例如:順次連接四邊形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是?搖?搖 ?搖?搖四邊形。
變式:(1)順次連接平行四邊形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是?搖?搖?搖 ?搖四邊形。
(2)順次連接矩形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是?搖 ?搖?搖 ?搖形。
(3)順次連接菱形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是?搖?搖 ?搖?搖形。
(4)順次連接正方形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是?搖?搖?搖 ?搖形。
(5)通過以上各題,你有什么發(fā)現(xiàn)?
以上變式練習(xí),加深了學(xué)生對(duì)中點(diǎn)四邊形的理解,提高了學(xué)生的歸納能力和創(chuàng)造能力。
二、在解題教學(xué)中運(yùn)用變式能讓提高學(xué)生解決問題的能力
把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于解題,并從中加深對(duì)知識(shí)的理解,掌握其中的數(shù)學(xué)思想方法,是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要環(huán)節(jié)。
在解題教學(xué)中,通過變式,改變問題的條件、轉(zhuǎn)化探求的結(jié)論、變化問題的形式等多種途徑,指導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同層次思考、解決問題。
例如:王老伯想用籬笆圍一個(gè)長方形羊圈,其中一邊靠墻,另外三邊用長為40米的籬笆圍成,設(shè)寬為x米,羊圈面積為y米,求y(米)與寬x(米)之間的函數(shù)關(guān)系式。
變式:(1)當(dāng)寬為多少米時(shí),長方形的面積為150米?
(2)長方形的面積能比150米更大嗎?若能,求出當(dāng)寬為多少米時(shí)面積最大,最大面積是多少?
(3)若墻長只有18米,則當(dāng)寬為多少米時(shí)長方形面積最大,最大面積為多少米?
(4)若要長方形面積要不小于128米,則長方形的寬應(yīng)為多少米?
通過對(duì)以上問題的變式訓(xùn)練,學(xué)生掌握了利用二次函數(shù)解決實(shí)際問題的方法,提高了靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。
三、變式設(shè)計(jì)策略
1.改變題目的條件,培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性
通過改變條件,讓學(xué)生對(duì)滿足不同條件的情況作出正確的分析,培養(yǎng)學(xué)生靈活多變的數(shù)學(xué)方法。改變題目的條件,可以改變題目的某個(gè)數(shù)字、字母,或其中的某些條件,也可以只是改變題目的圖形。
例如:已知:在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的角平分線,點(diǎn)P在AD上,且PE⊥AB,PF⊥AC,求證:PE=PF。
變式:(1)若AD改為△ABC的中線,其余條件不變,上述結(jié)論仍然成立嗎?
(2)若AD改為△ABC的高,其余條件不變,上述結(jié)論仍然成立嗎?
2.對(duì)題目的結(jié)論進(jìn)行變化,培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性
在教學(xué)中,不能只重視本題問題的解決,要針對(duì)教學(xué)的重難點(diǎn),精心設(shè)計(jì)有層次、題型多變的練習(xí)題。通過改變題目的結(jié)論,進(jìn)行一題多變的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。
例如:已知:如圖,BD⊥AC,CE⊥AB,BD與CE相交于O,且BO=CO,連接AO,求證:OE=OD。
變式:(1)求證:AO平分BAC。
(2)求證:AB=AC。
3.題目的條件與結(jié)論同時(shí)改變,培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性
在變式教學(xué)中,變式的設(shè)計(jì)更多的是條件與結(jié)論同時(shí)進(jìn)行改變,達(dá)到最佳的訓(xùn)練效果。條件與結(jié)論的同時(shí)變化,使問題的呈現(xiàn)方式更靈活多變,讓學(xué)生在多變的外象下進(jìn)行訓(xùn)練,真正掌握內(nèi)在的知識(shí),掌握隱含其中的思想方法。
例5:已知等腰三角形的腰長是7,底邊長為8,求這個(gè)三角形的周長。
變式(1)已知等腰三角形的腰長為8,底邊長為7,求這個(gè)三角形的周長。
變式(2)已等腰三角形一邊長為7,另一邊長為8,求這個(gè)三角形的周長。
變式(3)已知等腰三角形一邊長為3,另一邊長為8,求這個(gè)三角形的周長。
變式(4)已知等腰三角形一邊長為5,周長為13,求等腰三角形的底邊長。
變式(5)已知等腰三角形一邊長為4,周長為18,求等腰三角形的底邊長。
四、變式教學(xué)中要把握的原則
1.變式教學(xué)要有目的性
任何一種教學(xué)方式都不是萬能的,變式是為達(dá)到教學(xué)目的服務(wù)的,變式的設(shè)計(jì)要能為學(xué)生帶來最佳的學(xué)習(xí)效果,讓課堂教學(xué)取得最高效率,不能為了“變”而變。教學(xué)中要根據(jù)教學(xué)的對(duì)象、內(nèi)容、目標(biāo)決定是否要采取變式教學(xué),怎樣進(jìn)行變式教學(xué)。
2.變式的數(shù)量要適度
在教學(xué)中,要考慮教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),課堂時(shí)間有限,以及學(xué)生的情緒等因素,變式的數(shù)量要適當(dāng)。變式的數(shù)量在于精而不在于多,否則學(xué)生容易產(chǎn)生厭煩情緒,降低學(xué)習(xí)效率。
3.變式的內(nèi)容要有梯度、有層次性
變式的設(shè)計(jì)要考慮學(xué)生的實(shí)際能力,不能突然拔高許多,讓學(xué)生完成起來非常困難。變式的設(shè)計(jì)要按照學(xué)科的邏輯系統(tǒng)和學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展的規(guī)律進(jìn)行,難易程度要由淺入深,循序漸進(jìn)。變式的變化范圍要在學(xué)生思維水平的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。通過螺旋式的問題設(shè)置,讓學(xué)生通過一個(gè)一個(gè)簡單問題的解決,把學(xué)生慢慢引向高處,讓學(xué)生的能力逐步得到提高。
4.變式教學(xué)要提高學(xué)生的參與度
變式教學(xué)時(shí),變式的設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生適當(dāng)參與,教師不必包攬。給學(xué)生一些機(jī)會(huì),引導(dǎo)學(xué)生參與到變式的設(shè)計(jì)中,既可以活躍課堂氣氛,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,又可以讓學(xué)生深刻理解知識(shí),真正領(lǐng)會(huì)其中的思想方法,收到較好的教學(xué)效果。
教師在平常的教學(xué)中,若能合理采用變式教學(xué),加深學(xué)生對(duì)概念、命題的理解,對(duì)課本中的練習(xí)題和思考題進(jìn)行變式拓展,挖掘隱含其中的價(jià)值,則必能收到事半功倍的教學(xué)效果。