左桂令
摘要:變式教學是運用不同知識和方法,對數學概念等進行不同角度、背景、層次的變化教學,使學生從“變”中探索“不變”的規律,掌握從不同角度理解同一知識點的內涵。
關鍵詞:高中數學;數學概念;變式教學
中圖分類號:G633.6文獻標識碼:A文章編號:1992-7711(2019)14-111-1
高中數學教學中運用變式教學開展數學概念教學,有利于促進高中生對數學概念的正確掌握,促進高中生多角度認識與理解概念知識內涵,鍛煉學生解題能力,提升舉一反三的靈活性和邏輯思維性,在解題中掌握更多靈活的方式方法。
一、變式教學在概念引入階段的應用
高中數學課本中有很多數學概念都是用文字和符號語言描述的,相對于其他概念而言顯得較為抽象,高中生尚未形成將所學內容與實踐經驗緊密聯系在一起,所以學生很難理解概念的本質屬性,因此教師在概念引入階段可以通過合理設計來展現概念的內涵,使學生主動參與到概念內涵探索行列中。
例1:在引入《等差數列》的概念教學中,教師可以在黑板上展現以下幾組變式題組:(1)1,5,9,13,17,21;(2)-12,-7,-2,3,8,13;(3)1/3,5/3,3,13/3,17/3,7,25/3,讓學生觀察上述三組數據有什么共同點,給學生留一些思考和討論的時間。生1:“三組數據的每一項與前一項的差都相等。”生2:“從第二項起,每一項與前一項的差都等于同一個常數。”教師:“對,在思考和回答問題時,要運用準確的語言描述實際問題,有時候描述上的些許差異也會導致概念內涵的改變。像這樣比較特殊的數列,我們給它起個什么名字比較合適?”生:“等差數列。”教師:“很好,那么請同學們再對等差數列的定義進行梳理,然后我請幾位同學用自己的話復述一遍。”在變式題組展示、一問一答的概念引入教學活動中,同學們通過自己的觀察、總結以及描述,加深了對等差數列概念的理解與認知,也充分體現出學生在教學活動中的主體地位。
二、變式教學在概念形成階段的應用
高中數學概念一般都比較抽象,如果直接讓學生死記硬背,不僅會讓學生感到枯燥無味,還會大大影響學生學習數學知識的質量和效率,所以需要在概念形成階段的教學過程中,運用變式教學,營造一種輕松愉悅的教學氛圍。
例2:《指數函數概念》教學時,教師先創設一些有趣情境。情境一:準備n張白紙,讓學生嘗試對折紙張,在此過程中引導學生觀察白紙對折次數x與所得層數y之間的關系、對折次數x與折后面積y之間的關系(假設紙張對折之前的面積為1個單位);情境二:教師可以利用多媒體教學工具展示《莊子》中提到的一個問題,即“一尺之錘,日取其半,萬世不竭”,教師鼓勵學生根據這句話求出取x次后,木錘的剩余量與y與x的函數關系式。學生通過自己的探索與總結,得到y=ax(a>0且a≠1)的函數關系式,而類似這樣的函數關系式在數學課本中就被定義為指數函數,定義域為x∈R。接下來,教師還要引導學生對指數函數概念中的限制條件進行探索,在探索和研究中逐漸形成數學概念,這種變式教學方法對促進學生自主學習發展、數學邏輯思維發展具有非常重要的作用。
三、變式教學在概念深化過程中的應用
實際教學中,教師對一個數學概念的教學不可能只說一遍,而是要通過不同方式和形式,讓學生牢牢記住概念內涵,因此會采取多元化的方式進行強調教學,這一點與變式教學的理念不謀而合,將變式教學應用在概念深化過程中,有利于幫助學生更為深刻地理解數學概念內涵,并真正掌握概念的實際運用方法和技巧等。
例3:在《集合的概念》教學活動中,教師在利用數集的發展、最大公約數和最小公倍數等知識,引出高中數學教學的第一個知識點,然后對新課內容進行講解,在學生掌握基本概念的基礎上,通過不同形式的教學模式促進學生對概念的理解。比如在教學過程中,教師讓全班女生全部站起來,說明這就是我們班女孩子的集合;讓全班男生站起來,說明這就是我們班男孩子的集合。教師還要引導學生對真理進行驗證,教師提問:“掌握集合的概念后,請你們判斷一下此時教室里面的書包是集合嗎?”首先分析教室書包的確定性,然后分析教室書包的無序性,因為此時書包無論放置在教室的哪個位置,都是在教室這個大范圍內,所以具有無序性。最后,分析教室書包的互異性,因為書包所屬主體的差異,書包也是互不相同的,所以具有互異性。綜上,可以得出:此時教室里面的書包是集合。
四、變式教學在概念運用過程中的應用
在靈活運用數學概念中有兩種主要形式:一種是知覺水平上的運用,即學生在認知結構上獲得同類事物的概念基礎上,遇到特殊事物時,能夠在腦海中形成該事物的具體案例;另一種是思維水平上的運用,即學生在學習新概念時,能夠以更高的水平將新概念納入到原有概念體系中,在加工原有概念的基礎上更加靈活的運用新概念,滿足現實問題的解決需求。
例4:《拋物線定義》教學,教師引導學生對拋物線的基本定義進行回顧,在學生準確描述出拋物線定義的基礎上展現幾組變式練習題:(1)動點A到直線y+6=0的距離減去它到點P(3,0)的距離所得的差為3,求點A的軌跡。(2)已知拋物線y2=2x,點A是拋物線上的動點,點P的坐標為(8,4),求點A到點P的距離與點A到y軸的距離之和的最小值是多少?對于第一道練習題,同學們根據拋物線的定義很快就能解答出來,但第二道練習題難度有點大,教師要適當給予學生一些啟發性的指導。“題干中所要求的直線并不是準線,所以不能直接運用拋物線的概念,但你們試想作一些輔助線,是否可以間接地運用拋物線定義求解了?”在教師的啟發下,學生嘗試通過多種角度思考題干中的信息,最終將問題解決了。
綜上,在高中數學概念教學中,無論是概念引入、形成,還是概念深化、運用,通過變式教學方法有助于解決理解上的困難,對促進高中生理解抽象概念具有重要意義。
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