左桂令
摘要:變式教學(xué)是運用不同知識和方法,對數(shù)學(xué)概念等進行不同角度、背景、層次的變化教學(xué),使學(xué)生從“變”中探索“不變”的規(guī)律,掌握從不同角度理解同一知識點的內(nèi)涵。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)概念;變式教學(xué)
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(shù)學(xué)教學(xué)中運用變式教學(xué)開展數(shù)學(xué)概念教學(xué),有利于促進高中生對數(shù)學(xué)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(nèi)涵,鍛煉學(xué)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(xué)在概念引入階段的應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)課本中有很多數(shù)學(xué)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(xué)內(nèi)容與實踐經(jīng)驗緊密聯(lián)系在一起,所以學(xué)生很難理解概念的本質(zhì)屬性,因此教師在概念引入階段可以通過合理設(shè)計來展現(xiàn)概念的內(nèi)涵,使學(xué)生主動參與到概念內(nèi)涵探索行列中。
例1:在引入《等差數(shù)列》的概念教學(xué)中,教師可以在黑板上展現(xiàn)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(xué)生觀察上述三組數(shù)據(jù)有什么共同點,給學(xué)生留一些思考和討論的時間。生1:“三組數(shù)據(jù)的每一項與前一項的差都相等?!鄙?:“從第二項起,每一項與前一項的差都等于同一個常數(shù)?!苯處煟骸皩?,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(dǎo)致概念內(nèi)涵的改變。像這樣比較特殊的數(shù)列,我們給它起個什么名字比較合適?”生:“等差數(shù)列?!苯處煟骸昂芎?,那么請同學(xué)們再對等差數(shù)列的定義進行梳理,然后我請幾位同學(xué)用自己的話復(fù)述一遍。”在變式題組展示、一問一答的概念引入教學(xué)活動中,同學(xué)們通過自己的觀察、總結(jié)以及描述,加深了對等差數(shù)列概念的理解與認知,也充分體現(xiàn)出學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位。
二、變式教學(xué)在概念形成階段的應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)概念一般都比較抽象,如果直接讓學(xué)生死記硬背,不僅會讓學(xué)生感到枯燥無味,還會大大影響學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的質(zhì)量和效率,所以需要在概念形成階段的教學(xué)過程中,運用變式教學(xué),營造一種輕松愉悅的教學(xué)氛圍。
例2:《指數(shù)函數(shù)概念》教學(xué)時,教師先創(chuàng)設(shè)一些有趣情境。情境一:準備n張白紙,讓學(xué)生嘗試對折紙張,在此過程中引導(dǎo)學(xué)生觀察白紙對折次數(shù)x與所得層數(shù)y之間的關(guān)系、對折次數(shù)x與折后面積y之間的關(guān)系(假設(shè)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(xué)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(xué)生根據(jù)這句話求出取x次后,木錘的剩余量與y與x的函數(shù)關(guān)系式。學(xué)生通過自己的探索與總結(jié),得到y(tǒng)=ax(a>0且a≠1)的函數(shù)關(guān)系式,而類似這樣的函數(shù)關(guān)系式在數(shù)學(xué)課本中就被定義為指數(shù)函數(shù),定義域為x∈R。接下來,教師還要引導(dǎo)學(xué)生對指數(shù)函數(shù)概念中的限制條件進行探索,在探索和研究中逐漸形成數(shù)學(xué)概念,這種變式教學(xué)方法對促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)發(fā)展、數(shù)學(xué)邏輯思維發(fā)展具有非常重要的作用。
三、變式教學(xué)在概念深化過程中的應(yīng)用
實際教學(xué)中,教師對一個數(shù)學(xué)概念的教學(xué)不可能只說一遍,而是要通過不同方式和形式,讓學(xué)生牢牢記住概念內(nèi)涵,因此會采取多元化的方式進行強調(diào)教學(xué),這一點與變式教學(xué)的理念不謀而合,將變式教學(xué)應(yīng)用在概念深化過程中,有利于幫助學(xué)生更為深刻地理解數(shù)學(xué)概念內(nèi)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(xué)活動中,教師在利用數(shù)集的發(fā)展、最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)等知識,引出高中數(shù)學(xué)教學(xué)的第一個知識點,然后對新課內(nèi)容進行講解,在學(xué)生掌握基本概念的基礎(chǔ)上,通過不同形式的教學(xué)模式促進學(xué)生對概念的理解。比如在教學(xué)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(dǎo)學(xué)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(nèi),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(xué)在概念運用過程中的應(yīng)用
在靈活運用數(shù)學(xué)概念中有兩種主要形式:一種是知覺水平上的運用,即學(xué)生在認知結(jié)構(gòu)上獲得同類事物的概念基礎(chǔ)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(xué)生在學(xué)習(xí)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(chǔ)上更加靈活的運用新概念,滿足現(xiàn)實問題的解決需求。
例4:《拋物線定義》教學(xué),教師引導(dǎo)學(xué)生對拋物線的基本定義進行回顧,在學(xué)生準確描述出拋物線定義的基礎(chǔ)上展現(xiàn)幾組變式練習(xí)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(tǒng)軸的距離之和的最小值是多少?對于第一道練習(xí)題,同學(xué)們根據(jù)拋物線的定義很快就能解答出來,但第二道練習(xí)題難度有點大,教師要適當(dāng)給予學(xué)生一些啟發(fā)性的指導(dǎo)。“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(fā)下,學(xué)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(shù)學(xué)概念教學(xué)中,無論是概念引入、形成,還是概念深化、運用,通過變式教學(xué)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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