黃致和
《新課標》指出:由于學生所處的文化環(huán)境、家庭背景和自身思維方式的不同,學生的數(shù)學學習活動應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。內(nèi)容的呈現(xiàn)應采用不同的表達方式,以滿足多樣化的學習需求。
如何既能切實有效地減輕學生的學習負擔,又能讓學生真正理解和掌握數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想和方法,獲得廣泛的數(shù)學活動經(jīng)驗,是每位數(shù)學老師都必須考慮的問題。在多年的教學實踐中,筆者認為變式教學是一種行之有效的方法。變式教學是指改變問題條件或結(jié)論,變換問題的呈現(xiàn)方式,而不改變問題的本質(zhì),使本質(zhì)的東西更全面。通過變式引導學生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),深刻理解概念,掌握命題實質(zhì),并能靈活運用所學知識解決千變?nèi)f化的問題,完善學生的認知結(jié)構(gòu),增強學生的應變能力。
一、變式教學是強化數(shù)學教學效果行之有效的方法
1.運用變式教學能讓學生加深對概念的理解
數(shù)學概念是對現(xiàn)實世界中的空間形式和數(shù)量關(guān)系的本質(zhì)屬性的高度概括和反映,有其特定的內(nèi)涵和外延。數(shù)學概念本身具有抽象性、邏輯性和系統(tǒng)性的特點,學生常常不能真正理解它的實質(zhì),在應用概念進行判斷和解題時常會出錯。為了讓學生更好地理解概念,在教學中可充分利用變式,讓學生從不同的角度理解概念,幫助學生形成完整清晰的概念,使學生在解決實際問題中能準確運用。
例如:同位角概念的教學。
先畫出圖(1)標準圖形,讓學生比較四對同位角,從中歸納出同位角概念。然后把圖形進行旋轉(zhuǎn)變換成如圖(2),然后再變換成如圖(3)、(4)非標準形,讓學生在圖(2)、(3)、(4)中找出其中的同位角,由易到難,逐漸加深學生對同位角概念的理解和掌握。
2.在命題教學中運用變式教學,讓學生切實掌握命題的實質(zhì)
利用變式教學讓學生從全方位、多角度認識、理解命題,真正懂得如何使用命題。
例如:順次連接四邊形各邊中點所得的四邊形是?搖?搖 ?搖?搖四邊形。
變式:(1)順次連接平行四邊形各邊中點所得的四邊形是?搖?搖?搖 ?搖四邊形。
(2)順次連接矩形各邊中點所得的四邊形是?搖 ?搖?搖 ?搖形。
(3)順次連接菱形各邊中點所得的四邊形是?搖?搖 ?搖?搖形。
(4)順次連接正方形各邊中點所得的四邊形是?搖?搖?搖 ?搖形。
(5)通過以上各題,你有什么發(fā)現(xiàn)?
以上變式練習,加深了學生對中點四邊形的理解,提高了學生的歸納能力和創(chuàng)造能力。
二、在解題教學中運用變式能讓提高學生解決問題的能力
把所學知識運用于解題,并從中加深對知識的理解,掌握其中的數(shù)學思想方法,是學習數(shù)學的重要環(huán)節(jié)。
在解題教學中,通過變式,改變問題的條件、轉(zhuǎn)化探求的結(jié)論、變化問題的形式等多種途徑,指導學生從不同角度、不同層次思考、解決問題。
例如:王老伯想用籬笆圍一個長方形羊圈,其中一邊靠墻,另外三邊用長為40米的籬笆圍成,設(shè)寬為x米,羊圈面積為y米,求y(米)與寬x(米)之間的函數(shù)關(guān)系式。
變式:(1)當寬為多少米時,長方形的面積為150米?
(2)長方形的面積能比150米更大嗎?若能,求出當寬為多少米時面積最大,最大面積是多少?
(3)若墻長只有18米,則當寬為多少米時長方形面積最大,最大面積為多少米?
(4)若要長方形面積要不小于128米,則長方形的寬應為多少米?
通過對以上問題的變式訓練,學生掌握了利用二次函數(shù)解決實際問題的方法,提高了靈活運用所學知識解決問題的能力。
三、變式設(shè)計策略
1.改變題目的條件,培養(yǎng)學生思維的創(chuàng)造性
通過改變條件,讓學生對滿足不同條件的情況作出正確的分析,培養(yǎng)學生靈活多變的數(shù)學方法。改變題目的條件,可以改變題目的某個數(shù)字、字母,或其中的某些條件,也可以只是改變題目的圖形。
例如:已知:在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的角平分線,點P在AD上,且PE⊥AB,PF⊥AC,求證:PE=PF。
變式:(1)若AD改為△ABC的中線,其余條件不變,上述結(jié)論仍然成立嗎?
(2)若AD改為△ABC的高,其余條件不變,上述結(jié)論仍然成立嗎?
2.對題目的結(jié)論進行變化,培養(yǎng)學生思維的廣闊性
在教學中,不能只重視本題問題的解決,要針對教學的重難點,精心設(shè)計有層次、題型多變的練習題。通過改變題目的結(jié)論,進行一題多變的訓練,培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。
例如:已知:如圖,BD⊥AC,CE⊥AB,BD與CE相交于O,且BO=CO,連接AO,求證:OE=OD。
變式:(1)求證:AO平分BAC。
(2)求證:AB=AC。
3.題目的條件與結(jié)論同時改變,培養(yǎng)學生思維的深刻性
在變式教學中,變式的設(shè)計更多的是條件與結(jié)論同時進行改變,達到最佳的訓練效果。條件與結(jié)論的同時變化,使問題的呈現(xiàn)方式更靈活多變,讓學生在多變的外象下進行訓練,真正掌握內(nèi)在的知識,掌握隱含其中的思想方法。
例5:已知等腰三角形的腰長是7,底邊長為8,求這個三角形的周長。
變式(1)已知等腰三角形的腰長為8,底邊長為7,求這個三角形的周長。
變式(2)已等腰三角形一邊長為7,另一邊長為8,求這個三角形的周長。
變式(3)已知等腰三角形一邊長為3,另一邊長為8,求這個三角形的周長。
變式(4)已知等腰三角形一邊長為5,周長為13,求等腰三角形的底邊長。
變式(5)已知等腰三角形一邊長為4,周長為18,求等腰三角形的底邊長。
四、變式教學中要把握的原則
1.變式教學要有目的性
任何一種教學方式都不是萬能的,變式是為達到教學目的服務的,變式的設(shè)計要能為學生帶來最佳的學習效果,讓課堂教學取得最高效率,不能為了“變”而變。教學中要根據(jù)教學的對象、內(nèi)容、目標決定是否要采取變式教學,怎樣進行變式教學。
2.變式的數(shù)量要適度
在教學中,要考慮教學的重點、難點,課堂時間有限,以及學生的情緒等因素,變式的數(shù)量要適當。變式的數(shù)量在于精而不在于多,否則學生容易產(chǎn)生厭煩情緒,降低學習效率。
3.變式的內(nèi)容要有梯度、有層次性
變式的設(shè)計要考慮學生的實際能力,不能突然拔高許多,讓學生完成起來非常困難。變式的設(shè)計要按照學科的邏輯系統(tǒng)和學生的認識發(fā)展的規(guī)律進行,難易程度要由淺入深,循序漸進。變式的變化范圍要在學生思維水平的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。通過螺旋式的問題設(shè)置,讓學生通過一個一個簡單問題的解決,把學生慢慢引向高處,讓學生的能力逐步得到提高。
4.變式教學要提高學生的參與度
變式教學時,變式的設(shè)計可以讓學生適當參與,教師不必包攬。給學生一些機會,引導學生參與到變式的設(shè)計中,既可以活躍課堂氣氛,調(diào)動學生的學習積極性,讓學生成為學習的主人,又可以讓學生深刻理解知識,真正領(lǐng)會其中的思想方法,收到較好的教學效果。
教師在平常的教學中,若能合理采用變式教學,加深學生對概念、命題的理解,對課本中的練習題和思考題進行變式拓展,挖掘隱含其中的價值,則必能收到事半功倍的教學效果。