廣東 李文東
高三數學復習任務重,課時緊,學生的作業多,很多學生每天都疲于完成老師布置的作業,而很少有時間去靜下心來總結一天復習的內容,這就導致高中學生常常出現這樣一個怪現象:老師上課講的知識和方法都能聽懂,可是類似的課后作業做起來總是很吃力,錯誤百出,沒有一點思路.甚至考試考到和課堂一模一樣的例題,還是會失分.這種怪現象困擾了很大一部分同學,這正是學生數學學習中經常遇到的一種現象——“懂而不會”現象.其主要原因是大部分學生的懂只是浮于表面的懂,似懂非懂,甚至是不懂裝懂,而沒有達到深層次的懂,做題也只是簡單的模仿老師,稍有變化就不適應.為了消除這種現象,除了學生在學習方式方面做出一些改進外,我們教師也要采取有效的教學措施,如變式教學.變式教學在很多時候能夠提高課堂教學的效率.
數學是一個有機的整體,它的各個部分之間存在著聯系,學生在學習每一分支時,若注意橫縱向聯系,把知識關系結成一張網,就可覆蓋全部內容,使之融會貫通,而變式教學正好適合這種知識的橫縱向聯系.在復習完函數的奇偶性的基本知識之后,我們可以上一節如下的總結課(片段).

意圖:這是一個比較簡單的涉及指數函數的奇偶性判斷問題,容易驗證f(-x)=f(x),事實上f(x)=2x+2-x,則f(-x)=2-x+2x,表達式中前后部分正好調換了一下位置,因此學生很容易判斷出f(x)為偶函數.這也符合習題課變式教學的設計起點低的特點和要求.


【變式2】判斷函數f(x)=2x-2-x的奇偶性.
意圖:這是變式1的簡單變形,容易得到f(x)為奇函數,既為后面得出h(x)=f(x)-f(-x)為奇函數做鋪墊,同時也可以得到如下的變式3.



注意:這里還是需要學生回歸到用奇偶性的定義證明一遍,完整體會其中指數和分式的運算.這是一個很重要的含指數的奇函數,很多問題都跟它相關,比如接下來的變式5—7.








“一題多解”是指對同一道題,從不同的角度出發,運用不同的思維形式,采用不同的方法去分析,從而獲得多種解題途徑.進行這種變式教學,既可以暴露學生解題的思維過程,又能夠拓寬學生的解題思路,使學生能熟練掌握知識的內在聯系,有利于培養學生思維的發散性.例如在復習三角函數求最值的專題時,給出如下教學設計.

這是一道看似簡單的三角函數求最值的問題,有些同學不假思索地回答出答案為-5,然而又有一些同學立刻就否定了這個答案,輔助角公式是大家最熟悉的做法,于是有下述解法.

除了這個做法外,我們還可以從以下角度去思考該問題.








一道看似簡單的數學問題,卻能演繹出不同的精彩解答,同學們在這個過程中不僅開闊了思維,而且能以欣賞的眼光去看待這些解法,對數學的學習興趣也上來了.
拓廣變式就是從數學中一個簡單的基本問題出發,將題目中的條件或者結論進行適當的改變,從特殊到一般的結論的方法.這個方法特別適合于解析幾何部分的教學,圓錐曲線由于其內部的相似性,很多問題可以歸結到同一個問題.
【例3】過拋物線y2=2px(p>0)的頂點作直線OA,OB交拋物線于A,B兩點,若kOA·kOB=-1,則直線AB恒過定點(2p,0).
這是一個典型問題,據此我們進行如下變式推廣:
【變式1】若kOA·kOB=m(m≠0),則直線AB過定點.
【變式2】若kOA+kOB=n(n≠0),則直線AB過定點.
這兩個是從斜率的角度來考慮的,還可以從點的角度進行拓展.
【變式3】過拋物線y2=2px(p>0)上任意定點M(x0,y0)作直線MA,MB交拋物線于A,B兩點,當kMA·kMB=-1時,直線AB過定點(x0+2p,-y0).


由于圓錐曲線的相似性,我們還可以將上述問題拓展到橢圓和雙曲線.
至此,學生們對于圓錐曲線中跟斜率之和、之積、之商有關的問題有了一個全面的認識.
反例,就是故意變換肯定例證的本質屬性,使它質變為其他事物,即否定例證,在引導對比和思辨中,從反面突出事物的本質屬性,準確、深刻地理解概念.有時在概念的教學中,有意識的引入一些反例或者易錯題,能取得很好的效果.
比如函數的極值是導函數的變號零點,導數為零只是取得極值的必要不充分條件,為了強化這一點可以設計如下變式題組.
【例4】函數f(x)=(x2-1)3+2的極值點是
( )
A.x=1 B.x=-1
C.x=1或-1或0 D.x=0
答案:D.
【變式1】已知函數f(x)的導函數為f′(x)=a(x+1)·(x-a),若f(x)在x=a處取得極大值,則a的取值范圍為________.
答案:(-1,0).
【變式2】已知函數f(x)=x3+ax2+bx+a2,在x=1時有極值10,那么a,b的值分別為________.
解:f′(x)=3x2+2ax+b,f′(1)=2a+b+3=0,f(1)=a2+a+b+1=10,

【變式3】若函數f(x)=x(x-c)2在x=2處有極大值,則常數c的值為________.
答案:6.

答案:(-∞,1).
又如在三角函數的周期教學中,我們有如下問題:
【例5】函數f(x)=|sinx|的最小正周期為________.
答案:π.






答案:π
這也提醒我們在變式教學時,應該注意變式的一般性和普遍性,否則反而可能會起到誤導作用,這點值得我們特別注意.
