□东阳市吴宁二中 严时强
叶圣陶先生曾说:“教材只能作为教课的依据,要教得好,使学生受到实益,还要靠教师善于运用。”在数学教学过程中,教师通过变式,更换命题中的非本质特征、条件或结论、内容和形式,配置实际应用的各种环境,能使学生掌握数学对象的本质属性,从而获取数学蕴涵的内在规律。
变式引导学生探索知识发生、发展与变化的过程,由浅入深,由简单到复杂,帮助学生理解概念本质,优化解题思路,提炼解题规律,使之养成良好的质疑、多思的学习习惯,达到轻负高质的教学效果。
一、概念教学中的变式
初中数学中有大量的概念,它是基础知识的重要组成部分,也是导出数学定理和数学法则的逻辑基础。由于数学概念具有一定抽象性,初中学生理解上有一定困难,因此引入变式是一条有效的教学途径。
教师创设问题情境,让学生自己去发现、去创造,通过多样化变式培养学生的观察、分析以及概括能力。
在学生的概念形成之后,教师不应急于让学生应用概念去解决问题,而应引导学生对概念作进一步探讨,抓住概念的本质特征进行变式,使学生对概念有更加深刻的理解,既知其然,又知其所以然。
例如,在学习一元二次方程概念时,辨析一元一次方程、一元高次方程、分式方程、根式方程。在巩固各类方程后追问,关于未知数x的方程ax2+bx+c=0是一元二次方程吗?又追问a、b、c为何值时是一元二次方程?a、b、c为何值时是一元一次方程?从而让学生充分理解为什么一元二次方程的二次项系数不能为0。此外,还可以延伸到正比例函数与一次函数中自变量系数不能为0的条件。
又如相似多边形概念的教学时,教师可以引导学生分别辨析“对应角相等的两个多边形相似”“对应边成比例的两个多边形相似”的真假。判断出是假命题后,教师引导学生举反例,分别举出矩形和菱形的常规反例后,再追问能否再举其他反例。
教师引导学生想象,随便把除正三角形外的正多边形横向拉长,或纵向压扁而不改变内角,又根据除正三角形外的正多边形的不稳定性,把正多边形任意改变形状而不改变边长,说明反例也是无穷尽的,从而让学生豁然开朗。而后再判断各角相等的多边形是正多边形,各边相等的多边形也是正多边形。
二、例题习题的变式
学生对数学知识有一个初步的理解后,需要通过解题来加深理解与巩固知识。解题不在于多,而在于做一题类通一片。变式题与原题有着类似条件,可以帮助学生节省大量理解问题的时间。
所以教师要积极钻研教材,借鉴名师专家与教育教学专刊,并根据自己的教学经验,选择典型例题和习题的巧变式。
选择典型例题习题进行变式,让学生不局限于一种解题思路,而是引导其一题多解、多题一解、一图多题、一题多变,从结论、条件、图形、背景等各种不同角度对问题进行变式,而后引导学生反思提炼解法中蕴涵的规律与方法。
恰当合理地引申与变式能营造一种生动活泼、宽松自由的学习氛围,开阔学生的视野,激活学生的情趣,提高学生思维的灵活性,有助于培养学生的探索精神和创新意识,使教学活动事半功倍。
例如,已知一个多边形内角和为1800度,求这个多边形是几边形?用内角和公式解题后,设置以下变式。
变式1.一个多边形剪去一个角后,内角和为1980度,求原多边形是几边形?同时引导学生与经典问题“正方形桌面沿直线截去一角剩下几个角”相联系。
变式2.一个多边形漏算一个角时,它内角和等于1200度,求这个多边形是几边形?学生可以通过内角和公式尝试而得到是九边形。
然后引导学生运用方程思想,一个未知数不够,用两个未知数,从而获得一个二元一次不定方程,利用整除获得这个不定方程的整数解。再让学生反思,体会代数方程在解题中的作用。教师还可以留一个课后拓展题——
变式3.一个多边形漏算两个角时,它内角和等于1200度,求这个多边形是几边形?
三、复习中的变式
在初中数学复习中,教师合理地选取典型问题设计变式与拓展,能把前后所学的知识点有效串联,让习题关键点“运动”起来。巧变式不仅可以增加复习容量,还能够引导学生把握解题策略方法,促进学生知识系统化,从而提高训练效率,最终达到轻负高质的效果。
在一元二次方程和二次函数应用复习中设计一边靠墙、另三边用篱笆围成菜园子的一组变式问题。
在一面靠墙的空地上,用长为24米的篱笆,围成一个长方形花圃,设花圃垂直于墙的一边长为x米,面积为S平方米。
1.若面积S为64平方米时,求x值。
2.求S与x的函数关系式及自变量取值范围。
3.当x取何值时所围成的花圃面积最大,最大面积是多少?
4.若墙最大可用长度为8米,以上问题又该怎么解?
变式1.若围成中间隔有两道篱笆的长方形花圃,S与x的函数关系式又该怎么列?
变式2.若围成中间隔有两道篱笆的长方形花圃,分成三小间各开一道一米门,S与x的函数关系式又该怎么列?
在中考总复习中,教师们格外关注如何让学生从题海中跳出来,在短时间内熟练掌握初中数学知识,提高数学成绩,而变式训练正是解决这些问题的良好途径之一。这就要求教师跳进题海,从中选取具有可变式的典型例题、习题或历年中考典型试题,加以变式拓展。在总复习时,教师应有针对性地设计题组,积极引导学生提出问题进行变式,使学生触类旁通,从多方面感知数学思想方法,培养学生的应变能力,达到举一反三的效果。
陶行知说:“活教育教人变活,死教育教人变死。”通过变式教学,教师有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,从“不变”中探求规律,从而走出高负低质的泥沼,走进明媚的春天。