在初中數學教學中,教師通過變式教學,不是解決一個問題,而是解決一類問題.運用變式題進行教學是初中數學常用的一種教學手段,也是培養學生思維能力,提高應變能力的一種有效的方法,變式題在初中數學教學過程中發揮著重要的作用.在教學過程中,如果恰到好處地使用變式題, 使教學內容變得更加豐富多彩,使學生的思路更加寬廣,就會使課堂教學取得事半功倍的效果,因此課堂教學中如何應用變式題,是每位數學教師常思考的一個問題. 本文通過探討課堂常規教學四個方面,呈現如何在課堂教學中進行“一題多變”的變式訓練與深入探究.
一、概念變式教學
在教學中發現,許多在數學學習有困難的學生,大部分對概念的理解是不完整和不清晰的,教師在講解基礎知識或基本概念時, 通過對式子的變形,可以對概念的理解逐漸加深,對概念中本質的東西有個非常清晰的認識,變式概念教學能有效促進概念的建構,尤其是那些學習數學困難有障礙的學生更為有效.
案例1:在學習“二次根式”的定義時,當被開方數a≥0時,二次根式在實數范圍內才有意義. 教科書用了一個這樣的例子:“當x是多少時, 在實數范圍內有意義?”如果采取如下的變式訓練,教學效果會大不相同:
變式1:當x是多少時, 在實數范圍內有意義?
變式2:當x是多少時, 在實數范圍內有意義?
變式3:當x是多少時, 在實數范圍內有意義?
變式4:當x是多少時, 在實數范圍內有意義?
變式5:當x是多少時, +在實數范圍內有意義?
變式6:當x是多少時,在實數范圍內有意義?
變式7:當x是多少時,在實數范圍內有意義?
通過以上的變形,可以對概念的理解逐漸加深,對概念中本質的東西有個非常清晰的認識,因此,數學變式教學有助于養成學生深入反思數學問題的習慣,善于抓住數學問題的本質和規律,探索相關數學問題間的內涵聯系以及外延關系.
二、定理和公式變式教學
在理解定理和公式的過程中,利用變式使學生深刻認知定理和公式中概念間的多種聯系,從而培養學生多向變通的思維能力.
案例2: 平方差公式:
(a+b)(a-b)=a2-b2.
公式的特點:
(1)公式左邊是兩個二項式相乘,并且這兩個二項式中有一項是完全相同項,另一項是互為相反項.
(2)公式右邊是相同項的平方減去相反項的平方.
(3)此環節可以給出幾個變式:
(a-b)(a+b) =a2-b2
(a+b)(-a+b) =b2-a2
(a-b)(-a-b)= a2-b2
(-a+b)(-a-b)= a2-b2
變式的目的是使學生明確“左邊一項相同一項相反,右邊是相同項的平方減去相反項的平方”.
通過以上變式訓練,是要防止形式地、機械地背誦、套用公式和定理,提高學生變通思考問題和靈活應用概念、公式以及定理的能力.
三、例題變式教學
例題是把知識、技能、思想和方法聯系起來的一條紐帶, 例題變式教學是培養思維能力的重要途徑. 教師可把課本的例題加以適當變式,讓學生可以從多角度、多層次、多結論等方面去理解知識,思維活動的質量也得到了提高,使學生對例題教學的理解真正達到融會貫通.
案例3:已知等腰三角形的腰長是5,底長為6,求周長.
我們可以將此例題進行一題多變.
變式1:已知等腰三角形一腰長為5,周長為16,求底邊長.
變式2:已等腰三角形一邊長為5,另一邊長為6,求周長.
變式3:已知等腰三角形的一邊長為2,另一邊長為16,求周長.
變式4:已知等腰三角形的腰長為x,求底邊長y的取值范圍.
變式5:已知等腰三角形的腰長為x,底邊長為y,周長是16. 請先寫出二者的函數關系式,再在平面直角坐標內畫出二者的圖像.
變式1是在原問題的基礎上訓練學生的逆向思維能力,變式2與前兩題相比需要改變思維策略,進行分類討論,而變式3中的“5”顯然只能為底的長,否則與三角形兩邊之和大于第三邊相矛盾,這有利于培養學生思維嚴密性,變式4與前面相比,要求又提高了,特別是對條件0﹤y﹤2x的理解運用,是完成此問題的關鍵. 通過問題的層層變式,學生對三邊關系定理的認識又深了一步,有利于培養學生從特殊到一般,從具體到抽象地分析問題、解決問題的能力。通過例題解法多變的教學則有利于幫助學生形成思維定勢,而又打破思維定勢,有利于培養思維的靈活性和嚴密性.
可見,這組變式題在“變”的過程中逐步加深,讓學生深刻理解平行四邊形的判定定理的應用,同時極大地鍛煉了學生的思維深度、廣度,提高了數學解題能力和探究能力.
四、習題變式教學
案例4: 人教版數學課本八年級(下)第104頁15題:如圖,ABCD是正方形,點G是BC上的任意一點,DE⊥AG于E,BF∥DE交AG于F,求證:AF-BF=EF.
這道題里涉及到全等三角形的知識,對于最后的證明也是設定了三者間的數量關系,如果學生只停留在就題論題上,這道題就失去了真正的內涵,所以教師就要啟發學生,將此題變形,拓寬學生的思維,形成對知識的深入理解.
變形1:ABCD是正方形,點P是直線BC(除點B、C外)上的任意一點,BE⊥AP于E,DF⊥AP于E,然后探討BE、DF、EF的數量關系.
學生作圖:需分三種情況:點P在線段BC上;點P在CB的延長線上;點P在BC的延長線上.
萬變不離其宗,我們都可以找到全等的三角形,從而得出結論:點P在線段BC上,FD-EB=FE;點P在CB的延長線上,FD+EB=FE;點P在BC的延長線上,EB-FD=FE.
變形2:在上面知識的基礎上呈現中考題:在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直線MN經過點C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.(1)當直線MN繞點C旋轉到圖1的位置時,求證:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;(2)當直線MN繞點C旋轉到圖2的位置時,求證:DE=AD-BE; (3)當直線MN繞點C旋轉到圖3的位置時,試問DE、AD、BE具有怎樣的等量關系?請寫出這個等量關系,并加以證明.
有了上面知識作基礎,學生對于這道中考題的證明也就很容易解決了.
責任編輯 羅峰