李春琳
數(shù)學變式教學結合不同視角、不同情形與不同背景變化來加深并鞏固學生對知識點的認知及理解,刻意地、有目的地引導學生在“變式”的過程中找出“不變”本質,了解法則、公式、定理和部分數(shù)學思想方法的本質特征,增強學生的思維敏捷性.
一、一題多解變式
一題多解變式即對相同的數(shù)學問題,讓學生盡量多地從不同視角考慮給出不同的解決方法,通過比較分析,總結該類題存在的本質聯(lián)系,理清解題思路,使學生視野更寬廣.
如圖,AC為四邊形ABCD的對角線,點E、F為AC上的兩點且AE=CF.證明:四邊形BFDE是平行四邊形.
證法①:證△AED≌△CFB,△ABE≌△CDF從而得出DE=BF,BE=DF,可證四邊形BFDE為平行四邊形;
證法②:連接BD并與AC相交于點O,得出AO=CO,BO=DO,再由AE=CF可知EO=FO,從而證明四邊形BFDE為平行四邊形;
證法③:證△AED≌△CFB可得DE=BF,∠AED=∠CFB,因此∠FED=∠EFB從而可得DE∥BF,因此,四邊形BFDE為平行四邊形.
由于不同學生間有明顯的知識差異,思考問題的方式不同,因此,解題方法也就不同.不過,此處我們提到的一題多解不是過于追求解法的“多、奇、新、巧”,而是通過分析、思索的過程,使學生明白哪些方法能夠成功解答出該題,并做到多中擇優(yōu)、優(yōu)中擇捷.
二、數(shù)學過程變式
1.類比變式.
抽象性強是初中數(shù)學知識的特征之一,課本中涉及的數(shù)學概念有較強的概括性,學生理解起來比較困難.部分知識牽涉隱形內容,若只通過教師針對數(shù)學知識展開情境創(chuàng)設和知識點的闡述,學生可能云里霧里,根本就不能準確地掌握知識內涵,這也就要求教師通過多樣化教學方法來幫助學生輕松理解數(shù)學知識.
例如,學習“分式的意義”時,一個分式的值為0,包括兩層含義:其一,分式的分子為0;其二,分母不為0.那么x為何值時,分式x+1x-3的值為0.針對此類較簡單的模仿性問題,學生對給出的“分子為0且分母不為0”這句話理解不夠,尤其是在“分母不為0”上的思考意識不強.不過如對其進行變形,那么可能會收獲意外的教學效果:
變式一:在x=時,分式x2-1x-3值為0?
變式二:在x=時,分式x2-1x-1值為0?
變式三:在x=時,分式x2-4x-5x2-5x-6值為0?
結合以上變形,可加深學生對概念的理解,對包含在概念里的本質東西也有深入的了解.
2.階梯變式.
初中數(shù)學內容形式化趨勢較明顯,但學生在形式化數(shù)學知識理解上存在一定困難,對一些有規(guī)律的形式歸納甚至無從下手.所以,根據(jù)學生實際,通過變式教學的過程,讓學生在變式問題中“變化量”的相互關系里掌握其中蘊含的數(shù)學規(guī)律.
例如,已知函數(shù),f(x)=x3-ax-1.
(1)討論f(x)的單調性;
變式1:若f(x)在R上為增函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍?
變式2:若f(x)在(-1,1)上為減函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍?
變式3:若f(x)在(-1,1)上不單調,求實數(shù)a的取值范圍?
(2)若f(x)在x=-1處取到極值,f(x)-m=0有三個零點,求m的取值范圍.
變式:f(x)-m<0在(-1,1)上恒成立.
師:上面的兩個問題大家進行了一些變式,觸類旁通在數(shù)學學習中是一種境界,做一題會一類,以不變應萬變,回過來重新審視這題,如果讓你變變式,你會設計那些問題?(師生共同探討)
變式1:若f(x)的單調遞減區(qū)間為(-1,1),求實數(shù)a的取值?
變式2:在(-1,1)上有兩個極值點呢?
變式3:改為0個零點、1個零點、2個零點呢?
總之,通過將變式教學應用于初中數(shù)學課堂教學中可提高學生的知識學習興趣,利用變式教學能凸顯知識發(fā)生、發(fā)展和形成的整個過程,鼓勵學生站在多視角來考慮問題,掌握知識本質特征,形成知識網(wǎng)絡,建構完整的知識結構,能夠使學生解題能力與問題探究能力均在潛移默化中得到提升.