高永強
【摘要】初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,例題變式訓(xùn)練是解題教學(xué)中的一大重點,通過例題變式訓(xùn)練可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、拓展學(xué)生的思維廣度,同時優(yōu)化解題思路、提高解題效率.基于例題變式訓(xùn)練的重要性,教師在課堂上要巧妙使用例題變式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生多方面的學(xué)習(xí)能力,實現(xiàn)培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo).文章先簡單介紹了初中數(shù)學(xué)例題變式教學(xué)的變式原則,然后系統(tǒng)地分析了初中數(shù)學(xué)例題變式的分類及教學(xué)優(yōu)勢,最后列舉了初中數(shù)學(xué)例題變式教學(xué)的常見形式.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);例題變式;變式訓(xùn)練
例題變式訓(xùn)練有多方面的作用,通過對例題進行變換、組合,學(xué)生在訓(xùn)練的過程中可以有效活躍思維,減少思維的惰性、僵化,提高解題能力.教師開展例題變式教學(xué),有助于學(xué)生挖掘數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,最終實現(xiàn)知識點的融會貫通,更為有效地應(yīng)用所學(xué)知識.也正是基于例題變式教學(xué)的重要性,教師更應(yīng)該進一步將其融入初中數(shù)學(xué)課堂,以求達成更好的課堂教學(xué)成效.
一、初中數(shù)學(xué)例題變式教學(xué)的變式原則
在例題變式教學(xué)中,知識的本質(zhì)不會改變,只是呈現(xiàn)形式發(fā)生變化,均圍繞概念、定義、公式.在初中數(shù)學(xué)的例題變式教學(xué)中,主要有三點變式原則,一是系統(tǒng)性原則,二是目的性原則,三是深入性原則.
在系統(tǒng)性原則中,因為學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識時,主要學(xué)習(xí)的是概念、定義、公式,所以教師要堅持循序漸進的原則,向?qū)W生延伸知識點,幫助他們掌握更多的學(xué)問.在此基礎(chǔ)上,學(xué)生要逐漸建構(gòu)起系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)體系,對知識點有系統(tǒng)性的理解,并掌握類似知識概念中的微妙變式.在目的性原則中,每個知識點的教學(xué)均要有目的性,避免盲目性或低效化,尤其是要注重例題變式訓(xùn)練的目的性.比如在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)人教版八年級下冊“勾股定理”知識時,教師要多進行例題變式訓(xùn)練,著重對各種不同直角三角形進行變式,便于學(xué)生直接應(yīng)用“勾三股四”解題.另外,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試從普通的三角形中分割出直角三角形,進一步應(yīng)用勾股定理.在深入性原則中,進行例題變式教學(xué)和訓(xùn)練時,教師要關(guān)注學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)情況和能力,將新舊內(nèi)容聯(lián)系起來,逐步帶領(lǐng)學(xué)生掌握新知識,還要注意不能出現(xiàn)超過學(xué)生當(dāng)前能力水平的情況.教學(xué)過程中,教師可以多引入學(xué)生已經(jīng)掌握的知識點,進行適當(dāng)?shù)淖兪?,與新知識聯(lián)系起來,以此激活學(xué)生的思維,讓學(xué)生從中總結(jié)經(jīng)驗,掌握例題變式后的解題思路與方法.
二、初中數(shù)學(xué)例題變式的分類及教學(xué)優(yōu)勢
(一)初中數(shù)學(xué)例題變式的分類
當(dāng)前的初中數(shù)學(xué)例題變式主要有兩種類型,一是“一題多變”,二是“一題多解”.
“一題多變”強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提升學(xué)生思維的創(chuàng)造性.在進行“一題多變”的教學(xué)時,教師要堅持以教材上的例題為基礎(chǔ),由學(xué)生嘗試著去改變例題中的條件、背景、結(jié)論,促使他們的數(shù)學(xué)思維處于發(fā)散狀態(tài).比如在人教版九年級上冊“二次函數(shù)”的教學(xué)中,教材上有這樣的一類例題,即明確給出拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)中a,b,c的符號,要求學(xué)生完成四個解題任務(wù):一是判斷拋物線的開口方向,二是確定對稱軸在坐標(biāo)軸的哪一側(cè),三是判斷拋物線是否與x軸存在交點,四是在草圖上畫出大致圖像.對于這一類題目,教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用不同的數(shù)學(xué)方法嘗試揭示出二次函數(shù)問題的基本解題規(guī)律,繼而使用已知的規(guī)律解決例題變式問題,這里使用的解題方法主要包括綜合方法、歸納方法、比較方法和分析方法.這一過程可以較好地培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的廣闊性和創(chuàng)造性,
“一題多解”可以提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)散性,使學(xué)生數(shù)學(xué)思維的廣度得到拓寬.在初中數(shù)學(xué)課堂上,教師要引導(dǎo)學(xué)生進一步分析例題,從不同的角度剖析例題,找出解題的思路和方法,提出解題的多個方法.這一過程一方面可以將學(xué)生已經(jīng)掌握的知識點有效調(diào)動,提高他們應(yīng)用知識的能力,另一方面可以鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維的靈敏度,讓其更為靈活地應(yīng)用自己所掌握的數(shù)學(xué)知識.
(二)初中數(shù)學(xué)例題變式教學(xué)的優(yōu)勢
初中數(shù)學(xué)例題變式教學(xué)的優(yōu)勢體現(xiàn)在多個方面,但均可以指向?qū)W生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),幫助他們提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和解題的能力.詳細言之,初中數(shù)學(xué)例題變式教學(xué)主要有四個方面的優(yōu)勢.
首先,例題變式教學(xué)可以拓展新的知識點或問題,對培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的廣度和深度大有裨益.當(dāng)例題變式堅持從一個基本問題出發(fā),與相關(guān)知識聯(lián)系后向外拓展,層層遞進,就可以促使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展.在此過程中,學(xué)生還可以使用數(shù)學(xué)思想,比如知識類比思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想,既掌握了更多新的知識,也開闊了解題時的思路.
其次,在例題變式中適當(dāng)?shù)仉[去某一條件,有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維.將例題中的某一條件隱去,可能導(dǎo)致題目意思發(fā)生較大的變化,題目難度可能增加,也可能減小,但均容易吸引學(xué)生積極探究、解題.長時間進行這樣的例題變式訓(xùn)練可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,學(xué)習(xí)態(tài)度和解題思維也會變得更加嚴(yán)謹(jǐn),對數(shù)學(xué)思維的發(fā)散性發(fā)展意義重大.
再次,改變例題中的某一條件,有助于鍛煉學(xué)生的邏輯思維,促使其邏輯思維變得富有嚴(yán)密性.在例題變式教學(xué)中,教師可以結(jié)合學(xué)生的解題能力適當(dāng)改變題目中的條件,但應(yīng)該努力不讓學(xué)生輕易察覺.進行這樣的例題變式訓(xùn)練,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,提高其數(shù)學(xué)思維的靈活性.如果學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力較好,教師就可以讓他們自己改編例題,如添加條件或改變某一條件,以此有效培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維的嚴(yán)密性.
最后,教師可以將例題中的結(jié)論和條件互換,以此培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維.應(yīng)該說,這樣的例題變式訓(xùn)練,更容易激活學(xué)生的求知欲和解題興趣,讓學(xué)生從多個角度嘗試解決問題,這樣無論是發(fā)散性思維還是創(chuàng)造性思維均可以得到培養(yǎng).以初中數(shù)學(xué)中的幾何題目為例,在做證明題時,學(xué)生可以多使用逆向思維法:如果要證明某兩條邊是相等的,就可以證明兩個三角形全等;如果要證明兩個三角形是全等的,就要分析題目中給出的條件,確定還需要什么樣的條件,這樣的條件通常是做輔助線創(chuàng)造出來的.通過這樣一系列的思考,學(xué)生解題過程中的逆向思維可以得到有效激活和發(fā)展.
三、初中數(shù)學(xué)例題變式教學(xué)的常見形式
(一)變換例題的條件或結(jié)論
在初中數(shù)學(xué)的例題變式訓(xùn)練中,將例題中的條件或結(jié)論加以變換是常見操作,可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的解題能力.有這樣一道例題,即“已經(jīng)知道a2-a=5,求a2-a+7的值.”在解這道一元二次方程的例題時,教師要引導(dǎo)學(xué)生認真觀察條件,找準(zhǔn)例題的特征.具體來說,兩個式子中均有相同的項,即“a2-a”,所以可以將其視為一個整體,并替換為5,便可以輕松解題.在此基礎(chǔ)上,教師可以對例題進行變式,設(shè)計新的問題.教師可以設(shè)計四個變式,一是“已經(jīng)知道a2-a=5,求解出2a2-2a-6的值”;二是“已經(jīng)知道a2-a-11=0,求解出a2-a-6的值”;三是“已經(jīng)知道a2-a-11=0,求解出(a-3)(a+2)的值”;四是“已經(jīng)知道a2+4a-4=0,求解出2(a-2)2-4(a-1)(a+1)的值”.以變式一為例,與原例題相比改變了問題,兩個式子的相同項發(fā)生變化,不再是一倍的關(guān)系,解題時需要變形,將“2a2-2a-6”變形為2(a2-a)-6,此時學(xué)生發(fā)現(xiàn)需要整體代入乘2,兩個式子之間就是兩倍的關(guān)系.再以變式三為例,學(xué)生剛開始審題時可能會發(fā)現(xiàn)式子和整體代入思想并沒有緊密的聯(lián)系,但仔細研究題目可以發(fā)現(xiàn),能將條件變形為“a2-a=11”,再對問題進行變形處理,利用好已經(jīng)學(xué)習(xí)的“多項式乘多項式法則”,可以將(a-3)(a+2)這一式子變形為“a2-a-6”.在此基礎(chǔ)上,教師再引導(dǎo)學(xué)生使用整體代入思想解題,就可有效降低解題的難度.
再比如解決幾何問題時,有這樣的一道例題,即“有一條線段AB的長度為7cm,點P在線段AB上,已知AP的長度是3cm,求解BP的長度.”在解決這一題目時,學(xué)生可以先畫出草圖,借助草圖對題目的條件有一個更為深刻的理解.當(dāng)學(xué)生順利解題后,教師可以進行例題變式設(shè)計,可以設(shè)計兩類變式訓(xùn)練題目:一是“已經(jīng)知道線段AB的長度為7cm,點P在直線AB上,AP的長度為3cm,求BP的長度”;二是“已經(jīng)知道線段AB的長度為7cm,點P在射線AB上,AP的長度為3cm,求BP的長度”.與原例題相比,變式一和變式二均是對題目中的“線段”這一關(guān)鍵詞進行了變形,分別變?yōu)椤爸本€”和“射線”.在這樣的例題變式訓(xùn)練過程中,學(xué)生不僅需要畫草圖解題,還需要分析題目中的關(guān)鍵詞,能夠逐漸意識到關(guān)鍵詞在一道數(shù)學(xué)題目中的重要性.
(二)變換例題的內(nèi)容或形式
以人教版七年級下冊“平行線的性質(zhì)”為例,學(xué)生求解一些題目時會遇到困難,此時教師要多加引導(dǎo),重視例題變式訓(xùn)練.有這樣一道題目,即“如圖1所示,已經(jīng)知道AB∥CD,求∠A,∠C和∠APC的數(shù)量關(guān)系”.通過分析題目學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)只有“AB∥CD”這一個已知條件,且∠A,∠C和∠APC并不是平行線“三線八角”中的角.為此,學(xué)生在解題時需要畫輔助線自行構(gòu)造出“三線八角”模型,可以過點P構(gòu)造條件,即PM∥AB,如圖1所示,這樣便可以順利解題.
在學(xué)生順利解題后,教師可以結(jié)合學(xué)生的解題情況進行例題變式訓(xùn)練,可以設(shè)計兩道變式訓(xùn)練題目,一是不改變題目條件,只單純改變例題的圖形,依然求∠A,∠C和∠APC的數(shù)量關(guān)系,如圖2.
二是已知AB∥CD,結(jié)合圖形條件求∠A,∠C,∠APE和∠PEC之間的數(shù)量關(guān)系,如圖3.
所設(shè)計的變式一,是對原例題的內(nèi)容進行了變換,即∠APC既可以外凸,也可以內(nèi)凹,在利用平行線中的“三線八角”時,必須先畫出輔助線.在求解變式二時,教師要引導(dǎo)學(xué)生感受到一點,即兩條平行線之間有一個點時,應(yīng)該優(yōu)先考慮去畫輔助線,如果是更多的點,甚至是有n個點,也可以考慮畫輔助線,借助輔助線分析角度之間的數(shù)量關(guān)系.可以說,通過求解這三道例題,學(xué)生可以意識到輔助線的重要性,并學(xué)會正確畫輔助線,利用輔助線將沒有太多關(guān)系的角有效串聯(lián)成“三線八角”模型中的角.
(三)變換例題的應(yīng)用環(huán)境
在每一個章節(jié)或最終的整體復(fù)習(xí)時,教師應(yīng)該注重解題教學(xué),利用不同種類的例題引導(dǎo)學(xué)生思考和解題,掌握更多的數(shù)學(xué)解題思想和方法.當(dāng)成功掌握這些數(shù)學(xué)解題思想和方法后,學(xué)生便可以將已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識點融會貫通,這對提高解題效率和能力助力良多.比如在幾何題的變式訓(xùn)練中,教師可以借助具體的題目幫助學(xué)生理解和掌握轉(zhuǎn)化思想.有這樣的一道例題,即“如圖4,一段樓梯每個臺階的長度是45cm,寬度和高度分別是30cm和15cm.有一只螞蟻現(xiàn)在處于樓梯的最低端A點,如何爬上B點,且路程最短?”解決這樣的題目時,關(guān)鍵之處是將立體圖形轉(zhuǎn)化成平面圖形,學(xué)生需要有良好的轉(zhuǎn)化思維.
在成功解答例題后,教師可以進行例題變式訓(xùn)練.變式一是不改變例題的條件,只是將“爬上B點”變換為“爬上C點”,繼續(xù)訓(xùn)練學(xué)生的轉(zhuǎn)化思維.變式二是這樣的題目:“如圖5,已知長方體的長是15cm,寬也是15cm,高是30cm.現(xiàn)在有一只螞蟻想要沿著長方體的表面由A點爬向G點,如何爬才可以讓距離最短?”
在變式一中,學(xué)生要想成功解題,必須將立體圖形轉(zhuǎn)化成平面圖形,需要熟練使用轉(zhuǎn)化思想.在變式二中,涉及的是變換問題的應(yīng)用場景,長方體有六個面,螞蟻在爬行時會有很多的選擇,不過在求解時依然需要將立體圖形轉(zhuǎn)換為平面圖形,在此基礎(chǔ)上進行對比,分析出哪一路徑是最短的.總而言之,在設(shè)計這樣的變式訓(xùn)練題目時,教師可以變換問題情境,使題目的難度有所增加,這對提高學(xué)生的解題能力有重要意義.
結(jié) 語
初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,解題教學(xué)和例題變式教學(xué)均應(yīng)被視為重點,以引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中掌握知識點.教師在例題變式教學(xué)中需要把握要點,一是變式必須在原例題的基礎(chǔ)上進行變換,要足夠的自然和有效,避免進行牽強的變式訓(xùn)練;二是例題變式訓(xùn)練要有難度,應(yīng)該突出易錯點、突破點,幫助學(xué)生掌握解題時的注意要點;三是例題變式訓(xùn)練的數(shù)量要有明確的“度”,不能一味地實施“題海戰(zhàn)術(shù)”,要讓學(xué)生“做一題會一類”,掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)解題思想和方法.總之,教師要將例題變式教學(xué)視為一大重點,不斷完善例題變式教學(xué)的方式方法,幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和解題.
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2023年7期