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高中数学课堂中的变式教学初探
【关键词】 ;
【正文】 摘 要:课堂变式训练让学生通过对数学习题的多种方式的变化,使其能够更好地理解概念的由来,公式的推导,进而弄清知识系统并巩固其数学思想方法。本文结合高中数学课堂实际,探讨了基本概念变式、数学命题变式、解决问题变式等课堂教学中采用的变式训练教学方法,为今后进一步做好数学教学工作奠定了基础。
关键词:高中数学;变式教学;概念变式;命题变式;问题变式
数学是关于思维的学科,思维具有灵活性的特点,因而,“变”是其本质特征。学生学习数学知识,形成数学能力,进而培养其学科核心素养的过程中,学生能否举一反三,就是在考验其思维的变通性与灵活性。新课改以来,数学教学模式不断发展变化,课堂互动性进一步增强。课堂变式训练就是在这一背景下逐渐成熟和丰富起来。
变式训练在初中课堂曾经取得很好的训练效果。高中阶段,随着数学知识的增多和加深,有些老师认为,没有时间去让学生做关于思维的变式训练。这就导致学生学习起来,枯燥、缺乏动力,无法形成环环相扣的知识链条。其实,通过课堂变式训练,不仅让课堂例题的价值得到最大化的彰显,而且,也让学生更深刻地理解了数学概念、数学思想与数学方法。不仅可以丰富学生的数学理论知识,而且让学生的潜能得以更好的发挥。这里,仅结合高中数学课堂实际,探讨如何通过变式训练来激发学生潜能,提升高中数学教学质量。
一、数学基本概念变式
数学的概念有其内涵与外延,其表述往往很简练,如果没有在各种解题训练中加以应用,就会造成对概念理解的片面性,或者形成死记硬背的僵化的思维。很多时候,学生往往以为自己理解了数学概念,但一做题,就会发现,其实还是没有真正理解透彻。这里,我们所说的数学基本概念变式,就是利用概念变式与非概念变式的内在的联系与其固有的差异,来帮助学生确定一个数学概念的外延和内涵,从而帮助学生多角度地理解数学概念,形成对数学概念的全面的、立体化的认识。数学基本概念变式,就是通过学生在数学变式训练的过程中,更好的理解数学的知识来源,进而理解其解题思路与方法,形成有血有肉的数学概念的一个过程性体验。数学的基本概念变式,依据其教学过程的不同阶段和需要,主要有引入变式、辨析变式、巩固变式和深化变式。我们来看一道导数习题:
例:求曲线y=x2-2x在(-1,3)处的切线方程。
学生们于是给出了解法:y=x2-2x、y'=2x-2,
切线斜率k=y'|(x=-1)=2×(-1)-2=-4。
因此切线方程是y-3=-4(x+1),即为4x+y+1=0。
这时,教师可给出变式题:求曲线y=x2-2x过(-1,3)处的切线方程。
仅仅把“在”改成了“过”,题目的意义大不一样。学生认真读题后,可以体会到,“过”某个点的切线,要先确定切点的坐标。而给出的点(-1,3)是不是切点,还需要想办法先行判断。除了这个变式之外,还可变为:
求与曲线y=x2-2x相切,且平行于直线l:4x-y-5=0的切线方程。让学生在变式训练中进一步提升自己的解题能力,真正掌握导数概念及其相关的变式习题解题方法。
再如,我们学习抛物线时,发现其过焦点的弦有一个性质:焦点弦的中点,其轨迹依然是抛物线。我们可以将这一规律进行扩展,即有椭圆和双曲线的焦点弦,其中点的轨迹是不是依然是椭圆和双曲线呢?
综上所述,基本概念或者基本规律的变式训练,可以加强学生对基本概念、基本规律的理解,帮助学生灵活的应对各类型的数学问题。
二、数学命题变式
数学命题是数学判断语句,其真假需要进一步判断。一般真命题需要用其他更基础的命题加以证明,假命题需要用反例加以否定。数学命题的变式训练,往往会激发学生的探究意识,点燃学生的思考热情,激起学生的探究兴趣,从而提高其运用数学知识的能力,发展其解决问题的数学素养。一般来说,数学命题的变式训练有以下一些类型:定理或者公式的形成变式、定理或者公式的多种证明方法变式、定理或者公式的变形与巩固变式。形成变式,也就是揭示新的定理或者公式的形成过程,将其归纳到学生已有的认识中,达到温故而知新的目的。多种证明方法变式,是指提出定理或者公式后,让学生从不同角度,不同侧面思考其推导与证明的方法,开拓学生的思路,帮助学生形成多角度、多渠道的思考方式,以实际现象分析定理或者公式的本质属性。定理或者公式的变形与巩固变式,是借助定理或者公式,去探求其推广形式,让学生在拓广的过程中,形成变式的概念,以其思想实质来帮助解决数学问题。我们来看一道数学课堂中最为常见的向量习题:向量a=(cosα,sinα)、向量b=(2,0),求出a、b向量夹角取值。此题学生可以用向量夹角计算公式。并以函数思想来求解。教师可以在该题目上略加改动:向量a=(2cosα,2sinα)、向量b=(2,0),求出a、b向量夹角取值。或者是向量a=(1+cosα,sinα)、向量b=(2,0),求出a、b向量夹角取值。这样一来,学生不仅通过多练熟能生巧,而且兴趣盎然,做起来有干劲。
高考真题往往具有导向性,因此很多时候,数学命题变式,我们很多老师喜欢采用历年来的高考真题为基础,稍加变式,给学生进行变式训练。如,2010年浙江省理科高考题:△ABC的三个角A、B、C分别代表它的边a、b、c,cos2C=-■,求sinC数值。以及当a=2,2sinA=sinC,求b、c的长度。我们稍加变化,就可以变式为:△ABC的三个角A、B、C分别代表它的边a、b、c,2asinA=(2b+c)sinB+(2c+b)sinC,求A的值。这样,由于有高考真题为例子,学生做起来有参照,知道自己应该掌握到什么程度,比盲目做题要好得多。
三、解决问题变式
数学教学离不开解决问题。问题是数学的生命,没有问题,就没有定向的思考,就没有探究的动力。因此,数学学习过程中,离不开习题对思维的促进作用。学生正是通过问题解决或者说解题活动,把数学学习中的知识、思想、方法、能力、综合素养等各个方面联系起来。如果没有一定的同类题型训练,学生的思维就没有方向,难以获得能力的提升。但另一方面,学生也可能会在解题过程中形成思维定势,导致解题过程中思维僵化,按原有套路去解题。突破思维藩篱的往往就是变式训练。我们通过改变题目条件,探索题目结论等方式,实现一题多变、一题多解、一题多用,使一道题的思维价值得以淋漓尽致的释放。通过这样的变式训练,学生容易理解、掌握甚至变通数学解题过程中表现出来的数学思想方法,培养学生多角度、多层次、多维度的思考习惯。
例如,求2x2-(m+1)x-4=0,问m为何值时,此一元二次方程的一个根<1,另一个根>1。这道题涉及一元二次方程,二次函数y=2x2-(m+1)x-4,以及对代数式的恒等变形等方面的知识与技能。学生理解了这类问题的解决方法后,我们就可以进行变式训练:二次函数与x轴交点均在(1,0)的两侧,求m的取值。这两类问题解答的过程是一样的,都要利用(x1-1)(x2-1)<0来进行求解。
高中数学以其抽象性和灵活性,让不少学生望而生畏,然而,变式训练使其变得更加可亲可爱。变式训练重在一个“变”字,它是数学思维充满生命活力的表征。教师通过引导学生进行变式训练,可以衍生出更多的或者相似、或者相关、或者相反的各种各样的变式题型。教师通过变式训练引导学生“变”中抓“不变”,就抓住了数学学习的本真,就容易让学生更好地理解数学概念、数学数学方法等的抽象意义。我们今后数学教学工作中,应该加强教研,探讨更多更好的变式训练,让学生在不断的变式训练中真正掌握数学学科的核心素养,从而提升数学课堂效率。
参考文献:
[1]倪蒙.变化中的不变——谈变式教学在高中数学课堂教学中的应用[J].数学之友,2019,(12).
[2]李春满.高中数学课堂之变式教学[J].数理化学习(高三),2018,(10).
[3]陆群星.变式教学:高中数学课堂教学的有效方法[J]新课程:教育学术,2019,(12).
关键词:高中数学;变式教学;概念变式;命题变式;问题变式
数学是关于思维的学科,思维具有灵活性的特点,因而,“变”是其本质特征。学生学习数学知识,形成数学能力,进而培养其学科核心素养的过程中,学生能否举一反三,就是在考验其思维的变通性与灵活性。新课改以来,数学教学模式不断发展变化,课堂互动性进一步增强。课堂变式训练就是在这一背景下逐渐成熟和丰富起来。
变式训练在初中课堂曾经取得很好的训练效果。高中阶段,随着数学知识的增多和加深,有些老师认为,没有时间去让学生做关于思维的变式训练。这就导致学生学习起来,枯燥、缺乏动力,无法形成环环相扣的知识链条。其实,通过课堂变式训练,不仅让课堂例题的价值得到最大化的彰显,而且,也让学生更深刻地理解了数学概念、数学思想与数学方法。不仅可以丰富学生的数学理论知识,而且让学生的潜能得以更好的发挥。这里,仅结合高中数学课堂实际,探讨如何通过变式训练来激发学生潜能,提升高中数学教学质量。
一、数学基本概念变式
数学的概念有其内涵与外延,其表述往往很简练,如果没有在各种解题训练中加以应用,就会造成对概念理解的片面性,或者形成死记硬背的僵化的思维。很多时候,学生往往以为自己理解了数学概念,但一做题,就会发现,其实还是没有真正理解透彻。这里,我们所说的数学基本概念变式,就是利用概念变式与非概念变式的内在的联系与其固有的差异,来帮助学生确定一个数学概念的外延和内涵,从而帮助学生多角度地理解数学概念,形成对数学概念的全面的、立体化的认识。数学基本概念变式,就是通过学生在数学变式训练的过程中,更好的理解数学的知识来源,进而理解其解题思路与方法,形成有血有肉的数学概念的一个过程性体验。数学的基本概念变式,依据其教学过程的不同阶段和需要,主要有引入变式、辨析变式、巩固变式和深化变式。我们来看一道导数习题:
例:求曲线y=x2-2x在(-1,3)处的切线方程。
学生们于是给出了解法:y=x2-2x、y'=2x-2,
切线斜率k=y'|(x=-1)=2×(-1)-2=-4。
因此切线方程是y-3=-4(x+1),即为4x+y+1=0。
这时,教师可给出变式题:求曲线y=x2-2x过(-1,3)处的切线方程。
仅仅把“在”改成了“过”,题目的意义大不一样。学生认真读题后,可以体会到,“过”某个点的切线,要先确定切点的坐标。而给出的点(-1,3)是不是切点,还需要想办法先行判断。除了这个变式之外,还可变为:
求与曲线y=x2-2x相切,且平行于直线l:4x-y-5=0的切线方程。让学生在变式训练中进一步提升自己的解题能力,真正掌握导数概念及其相关的变式习题解题方法。
再如,我们学习抛物线时,发现其过焦点的弦有一个性质:焦点弦的中点,其轨迹依然是抛物线。我们可以将这一规律进行扩展,即有椭圆和双曲线的焦点弦,其中点的轨迹是不是依然是椭圆和双曲线呢?
综上所述,基本概念或者基本规律的变式训练,可以加强学生对基本概念、基本规律的理解,帮助学生灵活的应对各类型的数学问题。
二、数学命题变式
数学命题是数学判断语句,其真假需要进一步判断。一般真命题需要用其他更基础的命题加以证明,假命题需要用反例加以否定。数学命题的变式训练,往往会激发学生的探究意识,点燃学生的思考热情,激起学生的探究兴趣,从而提高其运用数学知识的能力,发展其解决问题的数学素养。一般来说,数学命题的变式训练有以下一些类型:定理或者公式的形成变式、定理或者公式的多种证明方法变式、定理或者公式的变形与巩固变式。形成变式,也就是揭示新的定理或者公式的形成过程,将其归纳到学生已有的认识中,达到温故而知新的目的。多种证明方法变式,是指提出定理或者公式后,让学生从不同角度,不同侧面思考其推导与证明的方法,开拓学生的思路,帮助学生形成多角度、多渠道的思考方式,以实际现象分析定理或者公式的本质属性。定理或者公式的变形与巩固变式,是借助定理或者公式,去探求其推广形式,让学生在拓广的过程中,形成变式的概念,以其思想实质来帮助解决数学问题。我们来看一道数学课堂中最为常见的向量习题:向量a=(cosα,sinα)、向量b=(2,0),求出a、b向量夹角取值。此题学生可以用向量夹角计算公式。并以函数思想来求解。教师可以在该题目上略加改动:向量a=(2cosα,2sinα)、向量b=(2,0),求出a、b向量夹角取值。或者是向量a=(1+cosα,sinα)、向量b=(2,0),求出a、b向量夹角取值。这样一来,学生不仅通过多练熟能生巧,而且兴趣盎然,做起来有干劲。
高考真题往往具有导向性,因此很多时候,数学命题变式,我们很多老师喜欢采用历年来的高考真题为基础,稍加变式,给学生进行变式训练。如,2010年浙江省理科高考题:△ABC的三个角A、B、C分别代表它的边a、b、c,cos2C=-■,求sinC数值。以及当a=2,2sinA=sinC,求b、c的长度。我们稍加变化,就可以变式为:△ABC的三个角A、B、C分别代表它的边a、b、c,2asinA=(2b+c)sinB+(2c+b)sinC,求A的值。这样,由于有高考真题为例子,学生做起来有参照,知道自己应该掌握到什么程度,比盲目做题要好得多。
三、解决问题变式
数学教学离不开解决问题。问题是数学的生命,没有问题,就没有定向的思考,就没有探究的动力。因此,数学学习过程中,离不开习题对思维的促进作用。学生正是通过问题解决或者说解题活动,把数学学习中的知识、思想、方法、能力、综合素养等各个方面联系起来。如果没有一定的同类题型训练,学生的思维就没有方向,难以获得能力的提升。但另一方面,学生也可能会在解题过程中形成思维定势,导致解题过程中思维僵化,按原有套路去解题。突破思维藩篱的往往就是变式训练。我们通过改变题目条件,探索题目结论等方式,实现一题多变、一题多解、一题多用,使一道题的思维价值得以淋漓尽致的释放。通过这样的变式训练,学生容易理解、掌握甚至变通数学解题过程中表现出来的数学思想方法,培养学生多角度、多层次、多维度的思考习惯。
例如,求2x2-(m+1)x-4=0,问m为何值时,此一元二次方程的一个根<1,另一个根>1。这道题涉及一元二次方程,二次函数y=2x2-(m+1)x-4,以及对代数式的恒等变形等方面的知识与技能。学生理解了这类问题的解决方法后,我们就可以进行变式训练:二次函数与x轴交点均在(1,0)的两侧,求m的取值。这两类问题解答的过程是一样的,都要利用(x1-1)(x2-1)<0来进行求解。
高中数学以其抽象性和灵活性,让不少学生望而生畏,然而,变式训练使其变得更加可亲可爱。变式训练重在一个“变”字,它是数学思维充满生命活力的表征。教师通过引导学生进行变式训练,可以衍生出更多的或者相似、或者相关、或者相反的各种各样的变式题型。教师通过变式训练引导学生“变”中抓“不变”,就抓住了数学学习的本真,就容易让学生更好地理解数学概念、数学数学方法等的抽象意义。我们今后数学教学工作中,应该加强教研,探讨更多更好的变式训练,让学生在不断的变式训练中真正掌握数学学科的核心素养,从而提升数学课堂效率。
参考文献:
[1]倪蒙.变化中的不变——谈变式教学在高中数学课堂教学中的应用[J].数学之友,2019,(12).
[2]李春满.高中数学课堂之变式教学[J].数理化学习(高三),2018,(10).
[3]陆群星.变式教学:高中数学课堂教学的有效方法[J]新课程:教育学术,2019,(12).
- 【发布时间】2020/6/12 17:53:44
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