許曉楓
摘要:變式教學是連接雙基與創(chuàng)新的紐帶。在初中數(shù)學教學中常用變式題進行教學,變式題是把原問題加以變化形成新問題,通過例題、習題變式,使學生在變化中發(fā)現(xiàn)其規(guī)律和本質(zhì),可拓展學生的思維。促使學生自覺將數(shù)學學習技術(shù)內(nèi)化為主體需要,使教學過程成為有利于學生積極探究的過程,提高學生的學習效能。在初中數(shù)學教學過程中,應(yīng)用變式題有什么技巧,本文就該問題進行淺要分析。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學 教學 變式題 有效教學
前言
《數(shù)學新課程標準》指出:學生的數(shù)學學習內(nèi)容應(yīng)當是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的,這些內(nèi)容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數(shù)學活動。數(shù)學教學過程不僅是課本知識的傳授,更重要的是對學生能力的訓練和情操的培養(yǎng),尤其要重視學習能力和學習方法的培養(yǎng)。數(shù)學教學的本質(zhì)就是利用數(shù)學規(guī)律進行變式教學解決實際問題的過程,教師適當?shù)貙?shù)學題進行演變、引申和拓展,不僅可以有效提高學生對數(shù)學的探索、應(yīng)變能力,還能激發(fā)其發(fā)散性、廣闊性思維,使學生觀察思考問題更加多角度,提高學生思維的嚴密性、整體性,最終達到提高學生綜合素質(zhì)的目的。抓住典型習題,尋求多種解題途徑,促使學生的思維向多層次、多方向發(fā)散。注重這種變式模式的教學,對提高學生分析問題和解決問題的能力大有益處。
因此,在例題、習題教學中,當學生獲得某種基本解法后,教師應(yīng)引導(dǎo)學生發(fā)掘例、習題的潛在因素,通過改變題目的條件、探求題目的結(jié)論、改變情境等多種變式途徑,強化學生對知識和方法的理解,幫助他們對問題進行多角度、多層次的思考。同時變式題教學要把握好度,在進行變式題練習時,數(shù)學教師要引導(dǎo)學生主動參與意識,鼓勵學生自主大膽的變式,活躍課堂氛圍,激發(fā)學生積極學習的興趣。
一、在形成數(shù)學概念的過程中,利用變式啟發(fā)學生積極參與觀察、分析、歸納,培養(yǎng)學生正確概括的思維能力
從培養(yǎng)學生思維能力的要求來看,形成數(shù)學概念,提示其內(nèi)涵與外延,比數(shù)學概念的定義本身更重要。在形成概念的過程中,可以利用變式引導(dǎo)學生積極參與形成概念的全過程,讓學生自己去“發(fā)現(xiàn)”去“創(chuàng)造”,通過多樣化的變式提高學生學習的積極性,培養(yǎng)學生的觀察、分析以及概括能力。
如在講分式的意義時,一個分式的值為零是指分式的分子為零而分母不為零,因此對于分式[x+12x-3]的值為零時,在得到答案[x=-1]時,實際上學生對“分子為零而分母不為零”這個條件還不是很清晰,難以辨析出學生是否考慮了“分母不為零”這個條件,此時可以做如下變形:
變形1:當x__________時,分式[x2-1/2x-3]的值為零?(分子為零時x=[±1])
變形2:當x__________時,分式[x2-1/x-1]的值為零?([x=1]時分母為零因此要舍去)
通過以上的變形,可以對概念的理解逐漸加深,對概念中本質(zhì)的東西有個非常清晰的認識,因此教師在以后的練習中也明確類似知識點的考查方向,防止教師盲目出題,學生盲目練習,在有限的時間內(nèi)使得效益最大化。
二、在解題教學中,利用變式來改變題目的條件或結(jié)論,揭示條件、目標間的聯(lián)系,解題思路中的方法之間的聯(lián)系與規(guī)律,從而培養(yǎng)學生聯(lián)想、轉(zhuǎn)化、推理、歸納、探索的思維能力
(一)多題一解,適當變式,培養(yǎng)學生求同存異的思維能力
例題:已知,如圖6-13(1),在平行四邊形ABCD中,點E、F在對角線AC上,并且AE=CF.求證:四邊形BFDE是平行四邊形嗎?
證明: 如圖,連接BD交AC于點O.
∵ 四邊形ABCD是平行四邊形
∴ OA=OC OB=OD
又∵AE=CF
∴OA-AE=OC-CF
∴OE=OF
∴四邊形BFDE是平行四邊形
【變式練習】
變式1:對于上述例題,若E,F(xiàn)繼
續(xù)移動至OA,OC的延長線上,仍使AE=CF(如圖),則結(jié)論還成立嗎?若成立,請證明。
變式2:已知:E、F是平行四邊形ABCD對角線AC的兩點,若BE//DF,四邊形BFDE是平行四邊形嗎?
變式3:如圖所示,四邊形ABCD的對角線相交于點O,若AB∥CD,請?zhí)砑右粋€條件? ? ? ? ? ? ?(寫一個即可),使四邊形ABCD是平行四邊形。
(二)一題多問,通過變式引申發(fā)展,擴充、發(fā)展原有功能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探究、概括能力
例題:某工廠去年的利潤(總產(chǎn)值—總支出)為200萬元。今年總產(chǎn)值比去年增加了20%,總支出比去年減少了10%,今年的利潤為780萬元。去年的總產(chǎn)值、總支出各是多少萬元?
分析:設(shè)去年的總產(chǎn)值為x萬元,總支出為y元
變式問題:若條件不變,求今年的總收入、總支出是多少萬呢?
變式:某工廠去年的利潤(總產(chǎn)值—總支出)為200萬元。今年總產(chǎn)值比去年增加了20%,總支出比去年減少了10%,今年的利潤為780萬元。今年的總產(chǎn)值、總支出各是多少萬元?
由這道題可知:設(shè)間接未知數(shù),設(shè)去年的總收入為x萬元,總支出為y萬元,計算更方便些。
這一組變式教學經(jīng)歷了一個特殊到一般的過程,有助于深化、鞏固知識,培養(yǎng)學生的問題意識和探究意識。
(三)一題多變,總結(jié)規(guī)律,培養(yǎng)學生思維的探索性和深刻性
通過變式教學,不是解決一個問題,而是解決一類問題,開拓學生解題思路,培養(yǎng)學生的探索意識,實現(xiàn)“以少勝多”。
例題:如左圖,有一塊三角形余料ABC,它的邊BC=120mm,高AD=80mm。
要把它加工成正方形零件,使正方形的一邊在BC上,其余兩個頂點
分別在AB、AC上。問加工成的正方形零件的邊長為多少mm?
變式1:將“正方形PQMN”改為“矩形PQMN”。問矩形的長和寬分別為多少時,所截得的矩形面積最大?最大面積是多少?余料的利用率是多少?
變式2:一塊直角三角形木板的一條直角邊AB長為1.5[m],面積為1.5[m2],工人師傅要把它加工成一個面積最大的正方形桌面,請甲乙兩位同學設(shè)計加工方案,甲設(shè)計方案如圖(1)所示,乙設(shè)計方案如圖(2)所示。你認為哪位同學設(shè)計的方案較好?試說明理由。(加工損耗忽略不計,計算結(jié)果可保留分數(shù))
(四)多題一解,異中求同
由問題的條件或結(jié)論的外形結(jié)構(gòu),聯(lián)想到與其形式類似的有關(guān)題型,從而獲得轉(zhuǎn)化橋梁,打開解題思路。
【案例】如圖1,一塊鐵皮呈銳角三角形,它的邊BC=80cm,高AD=60cm,要把它加工成矩形零件,使矩形的長、寬之比為2:1,并且矩形長的一邊位于BC上,另兩個頂點分別在邊AB、AC上。求這個矩形零件的長與寬。
變式1:如圖1,一塊鐵皮呈銳角三角形,它的邊BC=80cm,高AD=60cm,要把它加工成矩形零件,使矩形的長、寬之比為2∶1,并且矩形長的一邊位于BC上,另兩個頂點分別在邊AB、AC上。(1)求這個矩形的周長;(2)求這個矩形的面積;(3)求△APQ的面積。
變式2:如圖2,一塊鐵皮呈三角形,∠BAC=90°,要把它加工成矩形零件,使矩形一邊位于BC上,另兩個頂點分別在邊AB、AC上。試問:PS、BS、CR之間有何關(guān)系?為什么?
變式3:如圖2,一塊鐵皮呈銳角三角形,它的邊BC=80cm,高AD=60cm,要把它加工成矩形零件,矩形的一邊位于BC上,另兩個頂點分別在邊AB、AC上。求這個矩形面積的最大值。
總之,在教學中,我們既要有強烈的變式意識,嫻熟的變式方法,更要遵循變式教學的規(guī)律,合理安排變式教學的內(nèi)容。如果我們能夠遵循學生認知發(fā)展規(guī)律,根據(jù)教學內(nèi)容和目標加強變式訓練,對鞏固基礎(chǔ)、培養(yǎng)思維、提高能力有著重要的作用。變式訓練能培養(yǎng)培養(yǎng)學生敢于思考,敢于聯(lián)想,敢于懷疑的品質(zhì),培養(yǎng)學生自主探究能力與創(chuàng)新精神。當然,課堂教學中的變式題最好以教材為源,以學生為本,體現(xiàn)出“源于課本,高于課本”,并能在日常教學中滲透到學生的學習中去。讓學生也學會“變題”,使學生自己去探索、分析、綜合,以提高學生的數(shù)學素質(zhì)。培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。