楊海峰
摘 要:變式訓(xùn)練在高中解題練習(xí)中有著重要的意義。學(xué)生通過變式訓(xùn)練可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)屬性,并掌握相應(yīng)的解題規(guī)律與解題方法,更好地理解抽象的數(shù)學(xué)知識(shí),促進(jìn)自身解題能力與邏輯推理能力的提升,并逐漸養(yǎng)成多樣化的解題思維。本文通過教學(xué)案例就變式訓(xùn)練在高中解題練習(xí)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:變式訓(xùn)練;高中解題;應(yīng)用例談
變式訓(xùn)練在高中解題練習(xí)中有著重要的意義。學(xué)生通過變式訓(xùn)練可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)屬性,并掌握相應(yīng)的解題規(guī)律與解題方法,更好地理解抽象的數(shù)學(xué)知識(shí),促進(jìn)自身解題能力與邏輯推理能力的提升,并逐漸養(yǎng)成多樣化的解題思維。
一、導(dǎo)言
變式訓(xùn)練是一種思維訓(xùn)練的有效模式,它是由利用構(gòu)造一系列變式的方法來創(chuàng)設(shè)暴露思維障礙的情境,并展示解決問題的思維過程,數(shù)學(xué)問題的結(jié)構(gòu)和演變過程以及知識(shí)發(fā)生、發(fā)展過程。在我們高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,不少學(xué)生都存在著學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公式定理時(shí)覺得簡單,解答標(biāo)準(zhǔn)題型時(shí)也能游刃有余,但是當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)題型變換了形式卻往往不知該從哪里下手。這種現(xiàn)象的本質(zhì)在于學(xué)生并沒有把自身所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師有必要對(duì)學(xué)生進(jìn)行變式訓(xùn)練,通過改變問題和題設(shè)等方式來向?qū)W生展示問題的解題思路以及知識(shí)的形成和發(fā)展過程。學(xué)生們通過變式訓(xùn)練可以實(shí)現(xiàn)更高層次的發(fā)現(xiàn),在進(jìn)行探究性的活動(dòng)時(shí)也能夠靈活運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)知識(shí),從而認(rèn)識(shí)問題的本質(zhì),并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)變化中的不變關(guān)系。變式訓(xùn)練的主要作用在于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散、遷移知識(shí)的能力以及凝聚學(xué)生的注意力。變式訓(xùn)練可以讓不同的學(xué)生在數(shù)學(xué)中都能得到不同的發(fā)展,它通過不同層次與不同難度來使學(xué)習(xí)能力處于不同數(shù)學(xué)階段的學(xué)生都各有所得,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情并使學(xué)生感受到成功的樂趣。
二、數(shù)學(xué)解題中變式訓(xùn)練的運(yùn)用案例
變式題的本質(zhì)在于增加對(duì)標(biāo)準(zhǔn)題的干擾因素,并要求學(xué)生在求解時(shí)再轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)題的模式,從而還原問題的本質(zhì)并逐步擺脫干擾因素。變式訓(xùn)練在高中數(shù)學(xué)解題中的運(yùn)用主要有以下三大類:
(一)表述改變而本質(zhì)不變
學(xué)生在解題時(shí)遇到阻礙的根本原因在于不知道題目考察的是哪一個(gè)知識(shí)點(diǎn),無法把握題目的本質(zhì),因此無法順利解答題目。所以,在對(duì)學(xué)生進(jìn)行變式訓(xùn)練時(shí),可以不改變題目本質(zhì)的情況下,盡可能多方位地改變題目表述的方式,從而幫助學(xué)生更快、更好地把握題目的本質(zhì),盡快找出問題解決的突破口,從而迅速解決問題。
例一:經(jīng)過點(diǎn)A(-3,0)和點(diǎn)B(3,0)的動(dòng)點(diǎn)P與AB兩點(diǎn)組成的∠APB為直角,求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程。
例一是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)題型,我們對(duì)題目進(jìn)行分析,就可以發(fā)現(xiàn)例一的本質(zhì)在于求圓的方程。有些學(xué)生無法準(zhǔn)確把握此類題的本質(zhì),為了提高這些同學(xué)探尋此類題目本質(zhì)的能力,教師就可以對(duì)這個(gè)題目進(jìn)行如下幾種變式:
變式一:已知A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別是(-3,0)和(3,0),動(dòng)點(diǎn)P與兩點(diǎn)連成的直線PA與PB相互垂直,求點(diǎn)P的軌跡方程。
變式二:動(dòng)直線L1經(jīng)過固定點(diǎn)A(-3,0),而動(dòng)直線L2經(jīng)過固定點(diǎn)B(3,0),L1⊥L2,求垂足P點(diǎn)的軌跡方程。
變式一與變式二和例一的問題本質(zhì)是一樣的,只是表述方式有所改變。通過這樣的變式訓(xùn)練,可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,幫助學(xué)生快速把握到此類題目的本質(zhì),從而順利的解決此類問題。
(二)問題改變而題設(shè)不變
在高中數(shù)學(xué)的解題訓(xùn)練中,為了開拓學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度解決問題、分析問題,教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行變式訓(xùn)練時(shí)還可以變化題目的問題而不改變題設(shè)來提高學(xué)生的解題能力。在實(shí)際的變式訓(xùn)練中,教師可以通過這種變式方法,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)此類題目進(jìn)行深入分析,適當(dāng)增加問題的難度,對(duì)原題目進(jìn)行變式,從而掌握此類題相應(yīng)的解題思路,并歸納解決此類問題的方法。
例二:P是橢圓=25上的一點(diǎn),且P點(diǎn)與橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)的連線互相垂直,求P點(diǎn)的軌跡方程。
針對(duì)此類比較常見的與橢圓相關(guān)的題型,教師可以對(duì)其進(jìn)行一定的變形,從而開拓學(xué)生的思維。
變式一:橢圓=25上的兩個(gè)焦點(diǎn)分別是A和B,點(diǎn)P是橢圓上的一點(diǎn),當(dāng)線段PA與PB形成一個(gè)鈍角(或銳角)時(shí),求點(diǎn)P的取值范圍。
例二經(jīng)過這樣的變式練習(xí)之后,雖然題設(shè)并沒有改變,但是問題的深度卻增加了很多,教師就可以根據(jù)常見的直角求解方法,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散自己的思維,解答在鈍角或銳角情況下點(diǎn)P的取值范圍,從而有效的培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
(三)同時(shí)改變問題與題設(shè)
在對(duì)學(xué)生進(jìn)行變式的過程中,教師可以進(jìn)一步的增加變式的難度。對(duì)于題目給定的知識(shí)點(diǎn),教師可以在改變題設(shè)的同時(shí),也對(duì)問題進(jìn)行一定的調(diào)整。我們以例三及其變式來對(duì)同時(shí)改變問題與題設(shè)的變式訓(xùn)練進(jìn)行說明。
例三:已知橢圓方程為=1,點(diǎn)A是橢圓上的一點(diǎn),且點(diǎn)A與F1及F2兩個(gè)焦點(diǎn)形成的連線構(gòu)成直角,求點(diǎn)A的取值范圍。
變式一:已經(jīng)雙曲線方程為=1,雙曲線上存在一個(gè)點(diǎn)A,使得點(diǎn)A與兩焦點(diǎn)形成的直線相互構(gòu)成直角,求點(diǎn)A與X軸的垂直距離。
例三的變式同時(shí)改變了問題與題設(shè),使得學(xué)生的潛力進(jìn)一步發(fā)揮出來,大大提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維分析能力。教師通過此類形式的變式訓(xùn)練可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,改變學(xué)生的思維定勢(shì),從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。
三、結(jié)語
高中數(shù)學(xué)的知識(shí)大多數(shù)都是系統(tǒng)性的,因此,很多問題和題設(shè)也都具有同源性。教師在利用變式訓(xùn)練來培養(yǎng)學(xué)生的解題能力時(shí),要多搜集變式的題源,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生變化中探究不變的本質(zhì),在不變的本質(zhì)中發(fā)現(xiàn)變化的規(guī)律,從而激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,并充分體現(xiàn)出新課程的教學(xué)理念,提升學(xué)生的思維能力,挖掘?qū)W生的潛能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
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