張 俊
(江蘇省興化市第一中學(xué) 225700)
變式教學(xué)是我國(guó)數(shù)學(xué)教學(xué)傳統(tǒng)中的重要內(nèi)容,植根于本土,又得到現(xiàn)代教育理論的哺育.有效利用變式教學(xué),不僅可以擴(kuò)大教學(xué)容量,節(jié)約課堂時(shí)間,還可以增加課堂情趣,為教師的教學(xué)添彩增色.
在聽(tīng)課過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn),由于對(duì)變式教學(xué)的本質(zhì)理解不到位,教學(xué)中出現(xiàn)了一些異化現(xiàn)象,如:不考慮知識(shí)的邏輯順序,忽視學(xué)生已有的認(rèn)知水平,為變式而變式;變式數(shù)量過(guò)多,片面追求面面俱到,造成新的題海;變式難度盲目拔高,增加學(xué)生接受負(fù)擔(dān),造成新的無(wú)意義學(xué)習(xí);變式不問(wèn)質(zhì)量,生搬硬拉,干擾了學(xué)生對(duì)主干知識(shí)的理解;變式不考慮時(shí)機(jī),游離于教學(xué)目標(biāo)之外,無(wú)視學(xué)生負(fù)面情緒的積累;不考慮師生雙邊的互動(dòng),自己一變到底,一講到底,造成新的教師一言堂.
針對(duì)變式教學(xué)中出現(xiàn)的不合理現(xiàn)象,筆者提幾點(diǎn)建議,供大家參考.
對(duì)于同一則材料,可以從不同的角度進(jìn)行不同形式的變式.不同的變式,有著不同的作用.做出每一個(gè)變式,教師心中都要有數(shù):你提供這個(gè)變式的目的是什么?你想達(dá)到什么目標(biāo)?你想讓學(xué)生做到什么,獲得什么?在變式前,教師必須要反復(fù)權(quán)衡,慎重考慮.
案例1在三棱錐A-BCD中,點(diǎn)E,F,G,H分別是邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),求證:四邊形EFGH是平行四邊形.
此題為蘇教版必修2中的一道習(xí)題.針對(duì)不同的教學(xué)目的,可給出不同的變式.
如果想培養(yǎng)學(xué)生處理探索性問(wèn)題的能力,改變此題的設(shè)問(wèn)方式,得到:
變式1: 在三棱錐A-BCD中,點(diǎn)E,F,G,H分別是邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),試判斷四邊形EFGH的形狀.
如果想培養(yǎng)學(xué)生逆向思考問(wèn)題的意識(shí),可考慮提供如下變式:
變式2:在三棱錐A-BCD中,點(diǎn)E,F,G,H分別是邊AB,BC,CD,DA的點(diǎn),若四邊形EFGH是平行四邊形,E,F,G,H一定要是各邊的中點(diǎn)嗎?
如果想潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生合情聯(lián)想的習(xí)慣,深化問(wèn)題的意識(shí),提出問(wèn)題的能力,可提出如下變式:
變式3: 在三棱錐A-BCD中,點(diǎn)E,F,G,H分別是邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),問(wèn):當(dāng)AC,BD滿足什么條件時(shí),四邊形EFGH是菱形?你還能提出什么樣的問(wèn)題?
如果想培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)放性思維水平,可考慮提供如下變式:
變式4: 在三棱錐A-BCD中,點(diǎn)E,F,G,H分別是邊AB,BC,CD,DA上的點(diǎn),若四邊形EFGH是平行四邊形,還需添加什么樣的條件?
如果學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好,學(xué)習(xí)欲望強(qiáng),還可給出:
變式5: 在三棱錐A-BCD中,點(diǎn)E,F,G,H分別是邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),若AC=BD=2,試求EG2+FH2的值.
教師在變式之前必須深思熟慮,結(jié)合課標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生知識(shí)水平、能力現(xiàn)狀等進(jìn)行綜合考慮,到底是為了使學(xué)生理解某一概念,揭示某一規(guī)律,還是使學(xué)生掌握某一方法,領(lǐng)悟某種思想,一定要根據(jù)不同的教學(xué)實(shí)際和需要去做出決定.
作為對(duì)授課內(nèi)容的有益助手,變式教學(xué)需要把握好引入變式的時(shí)機(jī).只有在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候引入恰當(dāng)?shù)淖兪?,教學(xué)和訓(xùn)練才能達(dá)到預(yù)期的效果,否則,哪怕所提供的變式再精彩,再漂亮,也毫無(wú)價(jià)值,起不到應(yīng)有的作用.引入每一個(gè)變式,教師都要思索什么時(shí)候引入的時(shí)機(jī)最佳,效果最好.
該變式試圖通過(guò)改變平面區(qū)域來(lái)改變最終的結(jié)論,但忽視了平面區(qū)域?yàn)樯瞎?jié)課所學(xué)重點(diǎn),因而此變式雖然能達(dá)到對(duì)舊知識(shí)的鞏固,卻耽擱了學(xué)生思考問(wèn)題獲取新知的時(shí)間.
相對(duì)于原題,變式1將可行域由封閉變?yōu)殚_(kāi)放,變式2中的目標(biāo)函數(shù)z=2x+y所表示的動(dòng)直線的斜率發(fā)生了變化,變式3不僅目標(biāo)函數(shù)所表示的動(dòng)直線的斜率發(fā)生了變化,最優(yōu)解的個(gè)數(shù)也發(fā)生了變化.這三個(gè)變式既考慮到了本節(jié)課的目標(biāo),也注意到了學(xué)生的認(rèn)知水平,不僅具有明確的導(dǎo)向性,也符合適時(shí)性,讓學(xué)生不需花過(guò)多時(shí)間就能深刻理解目標(biāo)函數(shù)與可行域之間的聯(lián)系,獲得理性的認(rèn)識(shí).以上變式通過(guò)一道題目的變化就讓學(xué)生掌握了線性規(guī)劃圖解法所涉及的各種情形,經(jīng)濟(jì)實(shí)效.
變式的層次性是指變式時(shí)要循序漸進(jìn),梯度分明,層次清晰,跨度合理.變式之間的跨度過(guò)大,會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難心理,妨礙學(xué)生的接受理解和問(wèn)題的解決;跨度過(guò)密,則失去思考價(jià)值,也并不利于學(xué)生的思維發(fā)展.
當(dāng)然,層次的疏與密與學(xué)生的學(xué)習(xí)水平密切相關(guān),也許對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生跨度大的變式,對(duì)學(xué)優(yōu)生則不成問(wèn)題.總之,要體現(xiàn)有效變式的層次性需要教師認(rèn)真研究學(xué)情,準(zhǔn)確把握學(xué)生學(xué)習(xí)的潛在距離,從學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā),將變式設(shè)計(jì)在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi).
對(duì)于一些較難的概念或問(wèn)題,教師可嘗試設(shè)計(jì)一些低起點(diǎn)的變式以分解難度,促成學(xué)生的有效學(xué)習(xí);而對(duì)于一些表面平凡卻內(nèi)涵豐富的問(wèn)題,教師不能輕易放棄其中蘊(yùn)藏的教學(xué)價(jià)值,要嘗試以此為生長(zhǎng)點(diǎn),帶領(lǐng)學(xué)生“引題深入”,通過(guò)一系列層次合理的變式問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力.
案例3已知函數(shù)y=log2(ax2+2x+3)的值域?yàn)镽,試求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
這是歷屆學(xué)生都普遍感到困難,不易理解的問(wèn)題,筆者在教學(xué)實(shí)踐中借助富有梯度,層次適當(dāng)?shù)牡淖兪絾?wèn)題串,有效的突破了這一難點(diǎn),學(xué)生普遍反應(yīng)良好.
變式1: 求函數(shù)y=log2x(x>0)的值域.
變式2: 求函數(shù)y=log2(x2+1)的值域.
變式3: 求函數(shù)y=log2(x2-1)的值域.
這三個(gè)變式的解決使學(xué)生從源頭上理解了函數(shù)y=log2(ax2+2x+3)的值域?yàn)镽的原因,為問(wèn)題的解決立下汗馬功勞.在此基礎(chǔ)上,再引入如下變式:
變式4: 已知函數(shù)y=log2(ax2+2x+3)的值域?yàn)閇2,+∞),你能得到什么?
通過(guò)變式4,使學(xué)生深入理解了y=log2(ax2+bx+c)型函數(shù)值域的本質(zhì),學(xué)生的理解難點(diǎn)瞬間消解,思維通道暢通無(wú)礙,實(shí)現(xiàn)了問(wèn)題的解決.
根據(jù)學(xué)生情況和教學(xué)要求,可酌情考慮是否給出如下形似質(zhì)異的變式題:
變式5:已知函數(shù)y=log2(ax2+2x+3)的定義域?yàn)镽,試求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
變式5與原題外形相似,本質(zhì)相異,通過(guò)這兩道題促使學(xué)生在比較中認(rèn)真推敲它們之間的聯(lián)系與區(qū)別,從而對(duì)問(wèn)題的理解更透徹、更清晰,使學(xué)生的思維再達(dá)一個(gè)新的層次.
教學(xué)中引入變式的目的是希望以較少的教學(xué)投入獲得最大的教學(xué)效益,最終是為了促成學(xué)生的發(fā)展.教師要時(shí)刻做到:眼中有學(xué)生,心中有學(xué)生,一切為了學(xué)生.既然如此,變式教學(xué)中必須要考慮學(xué)生的可參與性.沒(méi)有學(xué)生主動(dòng)參與的變式是不合格的變式,沒(méi)有學(xué)生投入情感的變式是無(wú)用的變式.只有學(xué)生積極主動(dòng)的參與,才會(huì)有變式教學(xué)的最佳收益,才能取得理想的教學(xué)效果.
案例4求函數(shù)y=x+1,(x∈[-1,2])的值域.
學(xué)生受此啟發(fā),會(huì)打開(kāi)思路,提出種種類似問(wèn)題,如:
變式2:求函數(shù)y=x2+1,(x∈[-1,2])的值域.
變式4: 求函數(shù)y=2x+1,(x∈[-1,2])的值域.
類似的還會(huì)有很多,學(xué)生提出的問(wèn)題不一定都能解決,這就需要教師合理掌控,準(zhǔn)確點(diǎn)評(píng),要注意不能輕易否定學(xué)生,表?yè)P(yáng)與鼓勵(lì)齊飛,激勵(lì)共建議同行.
為了幫助學(xué)生學(xué)會(huì)提出問(wèn)題,教師可以適時(shí)再次示范:如從逆向角度我們還能提出什么問(wèn)題呢?比如:
變式5: 如果函數(shù)y=kx+b,(x∈[-1,2])的值域?yàn)閇0,2],試確定實(shí)數(shù)k,b的值.
在教師的啟發(fā),引導(dǎo)下,學(xué)生會(huì)主動(dòng)提出各種各樣的變式,如:
變式6: 如果函數(shù)y=ax2+x+b,(x∈[-1,2])的值域?yàn)閇0,2],試確定實(shí)數(shù)a,b的值.
變式7:如果函數(shù)y=asinx+b的值域?yàn)閇0,2],試確定實(shí)數(shù)a,b的值.
變式8: 如果函數(shù)y=log2(kx+b)的定義域和值域都是[0,2],試確定實(shí)數(shù)a,b的值.
教師可以進(jìn)一步的啟發(fā),以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與的欲望:你能將原問(wèn)題與數(shù)列知識(shí)結(jié)合起來(lái)嗎?向量呢?……
通過(guò)親身參與變式,學(xué)生會(huì)感覺(jué)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的無(wú)窮樂(lè)趣,感覺(jué)到出題并不神秘,感覺(jué)到數(shù)學(xué)習(xí)題冰冷的外表下隱藏著親切可愛(ài),在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲中,提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維水平,培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)探索能力.
變式教學(xué)是被廣大數(shù)學(xué)教師自覺(jué)或不自覺(jué)使用的教學(xué)策略,惟其如此,我們更需要合理地運(yùn)用這一策略,每一個(gè)變式都不能不能興之所行,任意發(fā)揮,而要反復(fù)斟酌,通盤考慮,這樣才能真正的發(fā)揮變式教學(xué)的作用,以提高教學(xué)效益,促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng).