陳金環(huán)
[摘 要]變式教學有三種形式:一題多解、多題一解和變換背景.變式教學對于培養(yǎng)學生的思維品質(zhì),提高學生的數(shù)學素養(yǎng)起著關鍵的作用.
[關鍵詞]變式教學;思維品質(zhì);一題多解;多題一解;變換背景
[中圖分類號] G633.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058(2018)14-0032-01
變式教學就是對教學中的定理和命題進行不同角度、不同層次、不同背景的變式,以暴露問題的本質(zhì)特征,揭示不同的知識點之間內(nèi)在聯(lián)系的一種教學設計方法.變式教學是提高學生數(shù)學素養(yǎng)的重要途徑.
一、一題多解
在教學中,對同一來源的材料、多層次地思考問題,探索不同的解答方案,能拓寬學生思維,培養(yǎng)學生思維的廣闊性.思維的廣闊性是指思維活動發(fā)揮作用的廣闊程度.
【例1】 證明方程(x-a)(x-a-b)=1有兩個實數(shù)根,其中一個大于a,另一個小于a.
方法1:用求根公式直接證明x2-(2a+b)x+a2+ab-1=0,∵[Δ]=b2+4>0,∴方程有兩個不等實根,即x1=a+([b2+4]+b)÷2 >a和x2=a+([b2+4]+b)÷2 方法2:用韋達定理.同上可知方程有兩個不等實根,設x1、x2是方程兩根,則 x1+x2=2a+b,x1x2= a2+ab-1, (x1-a)(x2-a)= x1x2-a(x1+x2)+a2 = a2+ab-1-2a2-ab+a2=-1<0 .結論得證. 方法3:用換元法.原方程為(x-a)2-b(x-a)-1=0,設y= x-a,則y2-by-1=0.(過程略) 方法4:利用函數(shù)圖像證,設y=(x-a)(x-a-b)-1, 其拋物線開口向上,同上. [Δ]=b2+4>0 . 當x=a時,y=-1<0 ,∴拋物線與x軸有兩個交點(x1,0)、(x2,0),分別位于直線x=a兩側,結論得證. 通過這樣的變式教學,使學生的思維時刻處于積極興奮的探索求新的最佳狀態(tài),達到了優(yōu)化解題方法和溫故知新的教學目的,培養(yǎng)了學生的思維廣闊性. 二、多題一解 思維的深刻性是指某一教學問題出現(xiàn)后,學生經(jīng)過觀察思考,過程提煉,能抓住問題的本質(zhì),揭示問題規(guī)律的一個由感性到理性的思維過程.教學時,教師可以對某些問題變換角度、變換形式提問,指導學生用同一種方法去解答,促進學生不迷戀于表面現(xiàn)象,而是由表及里通過解一題引導學生概括出問題的本質(zhì)規(guī)律,實現(xiàn)由一道題向一類題、多類題的遷移. 【例2】 (1)當m為何值時,拋物線y=2x2+3x+m-1與x軸無交點?(2)當m為何值時,一元二次方程3x2+5x+2m-1=0無實根?(3)當m為何值時,關于x的二次三項式5x2+7x+m-3的值恒為正?(4)當m為何值時,多項式2x2+3x+5m-1在實數(shù)范圍內(nèi)不可分解?(5)當m為何值時,不等式10x2+31x+3m-11>0解集為全體實數(shù)? 通過這一形異質(zhì)同的變式題組的訓練,用“[Δ]<0”這一本質(zhì)屬性溝通了“四個二次”之間的聯(lián)系,實現(xiàn)了各類知識間的正向遷移,培養(yǎng)了學生思維的深刻性. 三、變換背景 思維的發(fā)散性是指以某一問題為發(fā)散源,從橫向和縱向多方位地進行輻射狀態(tài)的積極的思考和聯(lián)想,使問題得以解決或升華的過程.在幾何課教學中,要充分挖掘課本習題潛在的教學價值,以某一問題為樞紐,采用不斷變換命題背景的方式進行變式題組的設計,盡可能多地讓它們輻射到與之相關的知識網(wǎng)絡,在問題解決的過程中培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性. 【例3】 已知⊙O1和 ⊙O2外切于點A,BC是⊙O1和⊙O2的公切線,B、C為切點,求證:AB⊥AC. 這是一道直線與圓及圓與圓的位置關系的綜合題,練習的目的是復習與鞏固上述位置關系的知識點.為此,可以設計如下變式題. 變式1:切線變割線.⊙O1和 ⊙O2相切于點A,BC是兩圓的割線,分別交⊙O1于B、P,交⊙O2于Q、C,求證:∠BAC+∠PAQ=180°. 變式2:外切變相交.⊙O1和 ⊙O2相交于點P、A兩點,BC為兩圓的公切線,B、C為切點,求證:∠BAC+∠BPC=180°. 變式3:外切變外離.⊙O1和 ⊙O2外離,BC是兩圓的公切線,B、C為切點,求證:在⊙O1上至少存在一點A,在⊙O2上至少存在點P,使∠BAC+∠BPC=180°. 通過這一組變式題訓練,讓學生從多方位進行思考和探索,最終能使學生知識系統(tǒng)化、條理化. 總之,在數(shù)學教學中,若能注重變式教學,引導學生在不斷的探索、反思中,提高應變能力、識辨能力、獨創(chuàng)能力,這對于培養(yǎng)學生的思維品質(zhì),減輕學生過重的學業(yè)負擔,提高學生的數(shù)學素養(yǎng)是十分有益的. (責任編輯 黃桂堅)