
摘要:在數(shù)學中考中,大部分同學對綜合題的解決存在不同程度的困難。因為數(shù)學綜合題的考察,不僅考查學生對基本知識的掌握,還要考查學生綜合應用各種知識解決問題的能力。所以綜合題的教學不應該是對題目單純的講解,更需要教師的精心設(shè)計,來達到學生能夠舉一反三,融匯貫通的地步。
關(guān)鍵詞:綜合應用 變式訓練 解題能力 思維拓展
對于數(shù)學這門學科的學習,很多考生為了取得高分陷入題海戰(zhàn)術(shù)而無法自拔,但很多時候卻事倍功半,收效甚微.所以,對于如何提高學生做題的效率,減輕學生的負擔,是我們廣大數(shù)學教師應該探討的問題。下面筆者將從一道中考題的變式教學出發(fā),談談在數(shù)學課堂教學中應如何開展變式教學,使學生免于大量重復的做題,達到做一題,通一類題的效果,同時提高學生的解題能力,拓展學生的思維深度和廣度。
考題摘錄:(2015.泰安)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸的一個交點為A(-6,0),與y軸的交點為C(0,3),且經(jīng)過點G(-2,3)。
(1)求拋物線的表達式;
(2)點P是線段OA上一動點,過P作平行于y軸的直線與AC交于點Q,設(shè)△CDQ的面積為S,求S的最大值;
(3)若點B是拋物線與x軸的另一交點,點D、M在線段AB上,點N在線段AC上,∠DCB = ∠CDB,CD是MN的垂直平分線,求點M的坐標.
本題題主要考查二次函數(shù)的綜合應用,涉及等腰三角形、線段垂直平分線及二次函數(shù)的性質(zhì),勾股定理,平行的判定,三角形中位線等較多知識點,綜合性很強,有一定的難度。
在該題的教學中,問題(1)比較基礎(chǔ),絕大部分同學都能夠自行解決,所以可請學生講述。學生一般直接利用待定系數(shù)法,把A、C、G三點坐標代入求得拋物線解析式完成后,教師可以進一步挖掘題目,引導學生發(fā)現(xiàn)C(0,3)與G(-2,3)是對稱點,求出對稱軸X=-1,從而設(shè)出頂點式求解;或者求出A(-6,0)關(guān)于X=-1的對稱點是(4,0),從而設(shè)出兩點式求解。完成題目的同時,讓學生復習了一下拋物線解析式的幾種設(shè)法,并回顧了拋物線的幾個基本知識點,如頂點,與坐標軸的交點,對稱軸等。問題(2)的教學仍然以學生講解為主,但講解后,教師需引導學生歸納出由動點問題產(chǎn)生的線段長的一般表示方法,學會設(shè)點的坐標來表示。問題(3)的解決需引導學生積極發(fā)現(xiàn)其中的基本圖形,如由線段垂直平分線的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)等腰三角形DNM或CNM,由等腰三角形和角平分線發(fā)現(xiàn)DN平行BC,找出A型相似圖或直接發(fā)現(xiàn)三角形的中位線NM,從而順利突破本題難點。
上課講到這里,僅僅是完成了對該題的一般解答,如果想要進一步加深學生對該題的掌握程度,開闊學生的眼界,拓寬學生的思路,則需要對題目進行進一步的加工和改造了。作為教師,可以選擇添加變式,達到知識和方法的滲透。如可以添加如下一些變式進行教學:
變式一:在(2)的情況下,延長PQ交拋物線與點E,求EQ的最大值。該變式的教學可以引導學生進一步歸納動點產(chǎn)生的線段求最值問題的解法.
變式二:點P是線段OA上一動點,在拋物線上是否存在點F,使得△APF相似于△AOC該變式的教學可以引導學生構(gòu)造相似三角形,應用對應線段成比例來求點的坐標。
變式三:在線段OA上是否存在點P,使∠PCB為直角。該變式的教學可以引導學生進一步掌握射影定理的基本圖形。當然該題的解法不唯一,有的學生習慣于轉(zhuǎn)化為兩直線PC與BC的垂直關(guān)系來做,或者相似來做都可以,但最直接的方法仍然是應用射影定理來完成。
變式四: 點P是線段OA上一動點,點Q是線段CA上一動點,能否找到這樣的兩點,使得△APQ為直角三角形與△PQC為等腰三角形同時成立。該變式的教學需要引導學生分類討論,而分類討論問題一直是學生的難點。當△APQ為直角三角形時,引導學生要想到分成兩種情況討論:P、Q分別為直角頂點,接著還需分析出每種情況下,各對應一種△PQC為等腰三角形的情況。
當然,對于變式來說,題目是永遠也變不完的,對應不同的知識點,放入不同的背景中,就可以造出許多不同的變式.但對于解題本身來說,很多技巧和思想方法是相通的,如線段與面積最大值問題,分類討論三角形全等或相似問題,四個點構(gòu)成平行四邊形問題等等,方法都是有規(guī)律可循的。一些常見的數(shù)學思想如數(shù)形結(jié)合,分類討論,方程思想,化歸思想等都是平時的教學中經(jīng)常滲透的。我們作為數(shù)學教師,不能局限于單純知識點的講授或某一問題的解決,而是要著眼于學生能力的提升,應該更加重視數(shù)學思想方法的傳授與點撥,數(shù)學基本圖形的歸類整理.通過一些變式教學,引導學生去模仿、探索和歸納出某些知識的內(nèi)在聯(lián)系,進而提升學生思維遷移能力,為學生知識的獲得和思維的拓展提供廣闊的發(fā)展空間。那么,對于一道綜合題,應該如何設(shè)計變式題呢?筆者認為可以從以下三個思路進行嘗試:
一、添加已知條件
在原有題目的基礎(chǔ)上,選定一個想要考查的知識點,添加相應的條件.如上述中考題的六個變式,基本上結(jié)合了要考查的內(nèi)容而給出了不同的條件.如變式一,考查的仍然是動點問題構(gòu)成的線段的最值問題,不同的點的選擇就會導致不同的題目,如選擇與線段的交點或與拋物線的交點,或者也可選擇特殊點構(gòu)成的線段,如線段的中點、三等分點等。當然,解題的最后,教師要善于引導學生發(fā)現(xiàn)變式中不變的部分,如由動點的坐標表示出線段的長度,歸納出求線段最大值問題,一般與求函數(shù)的最值掛鉤,而求線段的最小值問題,一般又與垂線段最短有關(guān);求兩條線段的和最短問題又涉及到作對稱點的問題。甚至,教師可以繼續(xù)引導學生思考到線段的變化又會引起圖形面積的變化等等,將思路進一步拓寬.我想,經(jīng)過這樣的變式,學生對線段的最值問題一定記憶深刻。
二、改變圖形位置與形狀
運用多種手段改變圖形的位置,如常見的平移、旋轉(zhuǎn)、翻折等改變圖形的位置;或者由點的運動或線的運動改變圖形的形狀等。如上述中考題,筆者可以繼續(xù)如下變式:將△COD沿X軸向右平移m個單位,用含m的式子表示出它與△COB重疊部分的面積等。值得注意的是教師可以引導學生歸類的是一些求特殊結(jié)論的題目,如一些線段或角的數(shù)量關(guān)系,往往圖形變了,但是圖形的全等或相似的結(jié)論是不變的。這個時候的教學,要突出的是基本圖形的尋找,如K形全等或相似,射影定理基本圖形等。
三、改變題目的陳述
將一些相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容一起呈現(xiàn).例如書本上一道經(jīng)典的變式題:求證:順次連接平行四邊形各邊中點所得的四邊形是平行四邊形。變換一:求證:順次連接矩形各邊中點所得的四邊形是菱形。變換二:求證:順次連接正方形各邊中點所得的四邊形是正方形.變換三:順次連接什么四邊形各邊中點可以得到平行四邊形?變換四:順次連接什么四邊形各邊中點可以得到菱形?
這道變式題強化了特殊四邊形之間的聯(lián)系,再一次把四邊形的性質(zhì)與判定緊密相連,給學生以質(zhì)的飛躍.
葉圣陶說過這樣一段話:教師當然要教,而尤宜致力于導,導者,多方設(shè)法,使學生自求得之,卒底于不待教師教授之謂也。我想,變式教學,就是通過教師不斷的引導,不斷地深挖,提高學生綜合應用各種知識的能力,讓學生感受到思維的跳躍,碰撞出智慧的火花,享受到學習的快樂。