[摘? 要] 針對當前變式教學存在的問題,基于理論研究與教學實踐,認為變式教學要有目標性、時效性和層次性,以發(fā)展學生的思維.
[關(guān)鍵詞] 變式教學;目標性;時效性;層次性
新課改背景下,變式教學已成為一種常態(tài). 每次聽公開課,關(guān)于變式問題幾乎都會涉及. 不難發(fā)現(xiàn),有效利用變式教學,不僅可以擴大教學容量、節(jié)約課堂時間,還可以增加課堂情趣,為教學添彩增色.然而,在聽課時,筆者發(fā)現(xiàn)了一些問題:變式教學存在一定的隨意性. 部分教師由于對變式教學的本質(zhì)理解不透徹,教學中出現(xiàn)了不合常理的現(xiàn)象,如有的不合知識的邏輯順序;有的不顧學生的認知水平;有的盲目追求面面俱到,使學生陷入了新的“題?!?有的忽視師生互動,只顧自己不停變式,無視學生的情緒,等等. 基于此,高中數(shù)學教師在進行變式教學時應注意哪些問題呢?筆者以為,變式教學要有目標性、時效性和層次性.
[?] 變式教學要有目標性
對于同一課內(nèi)容,可以從不同角度設計完全不同的變式問題,但教師需要明確:每一步變式的目的是什么?想讓學生做什么?變式的最終目的是什么?學生能有什么收獲?因此,在變式之前,教師必須反復斟酌,仔細推敲. 教學要有教學目的,變式教學亦然如此.
案例1 高度問題的計算.
引例:如圖1所示,一輛汽車在一條水平的公路上向正東行駛,到A處時測得公路南側(cè)遠處一山頂D在東偏南15°的方向上,行駛5 km后到達B處,測得此山頂在東偏南25°的方向上,仰角為8°,求此山的高度CD.
變式1:如圖2所示,一棟建筑物AB的高為(30-10)米,在該建筑物的正東方向有一個通信塔CD,在其之間的點M(B,M,D三點共線)處測得樓頂A、塔頂C的仰角分別是15°,60°,在樓頂A處測得塔頂C的仰角是30°,則通信塔CD的高為________米.
變式2:如圖3所示,用同樣高度的兩個測角儀AB和CD同時望見氣球E在其正西方向的上空,分別測得氣球的仰角為α,β. 已知B,D間的距離為a,測角儀的高度為b,求氣球的高度.
變式3:如圖4所示,地平面上有一旗桿OP,為了測得它的高度h,在地面上選一基線AB,AB=20 m,在A點處測得P點的傾角∠OAP=30°,在B點處測得P點的仰角∠OBP=45°,又測得∠AOB=60°,求旗桿的高度h.(結(jié)果保留兩個有效數(shù)字)
變式4:為了應對日益嚴重的氣候問題,某氣象儀器科研單位研究出了一種新的“彈射型”氣候儀器,這種儀器可以彈射到空中進行氣候觀測.如圖5所示,A,B,C三地位于同一水平面上,這種儀器在C地進行彈射實驗,觀測點A,B兩地相距100米,∠BAC=60°,在A地聽到彈射聲音比B地晚秒(已知聲音傳播速度為340米/秒),在A地測得該儀器至高H處的仰角為30°,則這種儀器的垂直彈射高度HC=________米.
以上4個變式題目一脈相承,變式1將圖形平面化,培養(yǎng)學生的識圖能力;變式2將已知條件變成字母,培養(yǎng)學生的三角運算能力;變式3將圖形立體化,通過問題的解決培養(yǎng)學生的方程思想;變式4將問題進一步實際化,培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力. 以上每個變式問題的最終目標一致,都是教會學生解三角形中的一類高度問題.
[?] 變式要有時效性
變式教學作為教學的一種必要形式,引入變式無可厚非,但并非想變就變,想什么時候變就什么時候變. 教師應把握好引入變式的時機.只有在恰當?shù)臅r機引入恰當?shù)淖兪?,教學和訓練才能達到預期的理想效果,否則它只是一種形式,有時應用不當反而會起負作用.因此,引入每一個變式,教師都要想什么時候引入最合適,效果最好.
案例2 冪函數(shù)的圖像與性質(zhì)的應用.
引例:已知函數(shù)f(x)=(m2-m-1)x-5m-3,m為何值時,f(x):(1)是冪函數(shù)?(2)是冪函數(shù),且是(0,+∞)上的增函數(shù)?
設計目的:及時鞏固學生剛學過的新知.
變式1:冪函數(shù)y=f(x)的圖像過點(4,2),則冪函數(shù)y=f(x)的圖像是(? )
<D:\DW\數(shù)學教學通訊(下旬)\2022年\2022年中等教育下旬3期\周世彥3-3.tif><D:\DW\數(shù)學教學通訊(下旬)\2022年\2022年中等教育下旬3期\周世彥3-3.tif>[x][O][y][x][O][y]<D:\DW\數(shù)學教學通訊(下旬)\2022年\2022年中等教育下旬3期\周世彥3-4.tif><D:\DW\數(shù)學教學通訊(下旬)\2022年\2022年中等教育下旬3期\周世彥3-4.tif>[A][B][x][O][y][C][D][x][O][y]
設計目的:及時鞏固學生對冪函數(shù)圖像的認識.
變式2:當0<x<1時,f(x)=x1.1,g(x)=x0.9,h(x)=x-2的大小關(guān)系是________.
設計目的:及時鞏固學生對冪函數(shù)在第一象限的圖像的認識.
變式3:已知冪函數(shù)f(x)=xα的部分對應值如下表(表1),則不等式f(
x
)≤2的解集是(? )
設計目的:及時培養(yǎng)學生掌握冪函數(shù)單調(diào)性的應用.
變式4:已知冪函數(shù)f(x)=xm2+m-1(m∈N*)經(jīng)過點(2,2),試確定m的值,并求滿足條件f(2-a)>f(a-1)的實數(shù)a的取值范圍.
設計目的:讓學生知道利用冪函數(shù)的單調(diào)性時切勿忽視冪函數(shù)的定義域.
對于冪函數(shù)的教學要求并不高,教學大綱的教學安排只有1課時. 因此,這節(jié)課的變式不可太多,也不可太難. 對于這類新授課的變式教學,應特別注重時效性,能讓學生當堂學習、當堂鞏固,進而發(fā)揮變式的實效.
[?] 變式要有層次性
變式的層次性是指變式時要循序漸進,要有梯度,層次合理,跨度合理.一般而言,從簡單入手,拾級而上,變式之間的跨度不宜過大,不能讓學生產(chǎn)生畏難情緒,從而畏葸不前. 同樣,變式也不可過密,跨度過密往往會出現(xiàn)一些沒有價值的問題,不利于學生的思維發(fā)展.如何設計有層次性的變式,一切都要從學生的實際出發(fā),設計的問題應盡量接近學生的最近發(fā)展區(qū),讓各種層次的學生都有所想、有所悟,從而有所收獲.
案例3 與焦點三角形有關(guān)的橢圓的離心率的求法.
引例:已知F,F(xiàn)是橢圓C的左、右焦點,點P在橢圓C上,且滿足PF=2PF,∠PFF=30°,則橢圓C的離心率為____.
變式1:設F,F(xiàn)分別是橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點,點P在橢圓C上,若線段PF的中點在y軸上,∠PFF=30°,則橢圓C的離心率為________.
變式2:橢圓Г:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F,F(xiàn),焦距為2c.若直線y=(x+c)與橢圓Г的一個交點M滿足∠MFF=2∠MFF,則該橢圓的離心率等于________.
變式3:如圖6所示,已知點P是以F,F(xiàn)為焦點的橢圓+=1(a>b>0)上一點,若PF⊥PF,tan∠PFF=,則此橢圓的離心率是______.
變式4:已知點P是以F,F(xiàn)為焦點的橢圓+=1(a>b>0)上一點,若∠PFF=α,∠PFF=β,且cosα=,sin(α+β)=,則該橢圓的離心率為________.
變式5:已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F(-c,0),F(xiàn)(c,0),若橢圓上存在點P使=,則該橢圓的離心率的取值范圍為_____.
不難發(fā)現(xiàn),以上5個變式題目都是圍繞著與焦點三角形有關(guān)的橢圓的離心率而展開的,從簡單到復雜,從數(shù)據(jù)的變化到題目結(jié)構(gòu)的變化,從形式相同到本質(zhì)不同,層層相連,步步為營,環(huán)環(huán)相扣,讓學生的思維不斷地螺旋上升,同時也感受到了數(shù)學思維的樂趣.
總之,變式教學最終的目的是為了發(fā)展學生的思維,因此變式要注意學生的參與度. 教師要時刻做到“眼中有學生,心中有學生,一切為了學生”,否則再好的變式也會毫無意義.