初中数学教材例题与习题二次开发的实践与思考

2015-05-30 22:55朱小利
数学学习与研究 2015年4期
关键词:二次开发策略研究

朱小利

【摘要】数学教材中的例题、习题从某种程度上体现相关数学理论知识,并蕴含重要的数学思想与解题方法,一方面具有典型的示范作用,另一方面具有一定的开发价值.本文结合教学实践中的相关案例,从开发例题、习题的背景、条件、结论三个方面阐述例题、习题二次开发的策略,有效提高课堂效率,培养学生分析问题、解决问题的能力,促进学生逻辑思维的发展.

【关键词】例题习题;二次开发;策略研究

在初中数学课堂教学过程中,例题、习题的讲解环节是课堂中教学中必要的环节之一,那么作为一名教师如何更好地利用教材中的例题、习题,对学生提高学习数学的兴趣,增强学好数学的信心起着至关重要的作用.所谓例题、习题的“二次开发”,主要是指依据新课程标准,对数学教材中的例题、习题进行适度增删、调整和加工,从而使其更好地适应具体的教育教学情景和学生的学习需求.因此,“二次开发”好教材中的例题、习题,才能使学生更好地掌握基本知识与基本技能,培养学生的推理能力与创新意识,从而有效地提高课堂教学效率.

一、初中数学教材例题、习题的教学现状与价值诉求

(一)教学现状

教材中的例题、习题因为其特殊性,具有很强的开发性,是教师在教学过程中非常重要的教学资源.但是在日常教学过程中,经常会看到以下情景:

教师PPT展示题目:已知在直角坐标系中,四边形ABCD四个顶点的坐标分别为A(-3,-2),B(1,-1),C(3,2),D(-1,1),四边形ABCD是不是平行四边形?请给出证明.(浙教版八年级下册第116页第4题)

在教学过程中教师对例题、习题的处理方式有:1.教师一言堂,自己完成读题、分析、讲解题目;2.学生自己看题,让有解题思路的学生讲解题目;3.教师自选其他题目代替例题,教材中的例题让学生课后自学.可见在平时的教学过程中,教师并没有充分利用教材中的例题与习题的潜在价值,没有在教学过程中对例题与习题深层次地挖掘与延伸.

(二)价值诉求

有效地对教材例题、习题进行“二次开发”具有一定的教学价值.第一,教师根据自己已有的教学经验对教材例题、习题进行“二次开发”,不仅体现出教师自身的专业修养,还能在二次开发中不断地提升教师的专业水平;第二,对教材例题、习题的“二次开发”充分服务于新课程标准,能不断提高学生的分析推理能力、解题问题的能力,促进学生多角度分析问题,使学生在解题中能融会贯通、举一反三;第三,教材例题、习题的“二次开发”,大大提高数学教学的有效性,学生学到的是思想方法,是情感体验,是个性发展,学生会学、乐学.爱因斯坦说过:“学校教给学生什么样的知识最有价值?那就是学生离开学校许多年之后,还留在学生大脑中的那一部分东西.”而这样的教学,学生所形成的能力,是不会随着时间而消逝的.

二、初中数学教材例题、习题“二次开发”的教学实践

教师如能在课前结合教学要求与学生实际,精心设计教学环节,并在课堂教学中给予正确引导,在思考、探究问题的过程中,充分挖掘例题、习题的潜在功能,就会使学生在原有的知识储备的基础上,建构起更加灵活、更为宽广的知识网络,更有助于学生学会学习,学会思考,学会创造.

(一)基于背景

在日常的教学过程中,教师有意识地对题目背景进行更换,将同一知识融入到不同的背景中,教师选择的背景可以是学生熟悉的事物和具体的情景,让学生在数学的世界里开拓出可供他们思索、探讨和发展的用武之地,使数学课程更具现实性.

图 1案例 如图1,直线l表示草原上的一条河流.一骑马少年从A地出发,去河边让马饮水,然后返回位于B地的家中.他沿怎样的路线行走,能使路程最短?作出这条最短路线.(浙教版八年级上册2.1图形的轴对称例2)

分析 如图,设P是直线上任意一点,连接AP,BP.以直线l为对称轴,作与线段AP成轴对称线段A′P,则AP+BP=A′P+BP.显然,当A′,P,B同在一直线上时,A′P+BP最短,即路程最短.

如图7,在平面直角系中,A,B两点的坐标分别为A(-2,0),B(8,0),以AB为直径的半圆P与y轴交于点M,以AB为一边作正方形ABCD.

(1)求C,M两点的坐标;

(2)在x轴上是否存在一点Q,使得ΔQMC的周长最小?若存在,求出点Q的坐标和最小值;若不存在,请说明理由.

分析 (1)依题意推出AB=BC=CD=AD,连接PM,根据勾股定理求出OM的值后可求出点M的坐标;(2)首先作M点关于x轴的对称点M′,连接M′C,根据题意可知QM+QC的和最小,因MC为定值,故△QMC的周长最小.

以上题目只是同一知识点在不同背景下的应用,解决这种同一类的问题,我们可以通过研究它们之间的共性,找到其解题的一般规律,这样一来,学习数学思维由集中到发散,再由发散到集中,知识不再是零散,而是有规律地储存在学生头脑中,既牢固又能得到灵活运用.

(二)基于条件

教材中很多的例题、习题具有一定的代表性,教师时常以其为载体,对例题、习题的条件进行改编和变式,这对提高学生的发散能力,锻炼学生的思维都是很有帮助的.

图 81.变更条件

案例:如图8,△ABD和△AEC均为等边三角形,B,A,C三点在同一直线上,连接BE,CD.求证:BE=CD.(浙教版八年级上册2.3等腰三角形的性质作业本)

变更一:改编案例的条件

将“B,A,C三点在同一直线上”改为“△ABD或△AEC绕点A旋转”,其余条件保持不变.

变更二:改编案例的条件

将“等边三角形”改成“等腰直角三角形”,继而改成“等腰三角形”“正方形”“任意正多边形”,其余条件不变.

2.加强或弱化例题、习题的条件

在教材原题的基本上拓展变化,通过变更条件、加强条件与弱化条件等角度提出新问题,引导学生探索获取知识,这样不仅能使题目涉及的基础知识得到强化,而且能提高学生对前后知识的整合能力,对培养学生的变通性能起到“以点带面”的作用,有助于学生克服思维的单一性和片面性,提高创新思维能力.

(三)基于结论

笛卡儿说:“我所解决的每一个问题将成为一个范例,以用于解决其他问题.”教材中典型的例题、习题在日常教学中如同可再生资源,可以变化、引申、拓展,由一道题变出多道题,挖掘这些具有启发性的题目不仅可以提高课堂效率,还能有效激发学生的思维,提高学生解决问题的能力.

图 14 1.挖掘题目中其他结论

案例 如图,△ABD和△AEC均为等边三角形,B,A,C三点在同一直线上,连接BE,CD.求证:BE=CD.(浙教版八年级上册2.3等腰三角形的性质作业本)

[结论开发一]图中哪些三角形可以通过旋转而得到?挑

选其中的一对三角形,指出旋转中心及旋转角度.

[结论开发二]求∠BHD的度数.

[结论开发三]求证:△AFG是等边三角形.

[结论开发四]求证:FG∥BC.

2.挖掘题中隐含结论

案例

原题1:已知直角坐标系内四个点A(a,1),B(b,1),C(c,-1),D(d,-1),四边形ABCD一定是平行四边形吗?如果你认为是,请给出证明;如果你认为不一定是,请添加一个条件,使它一定是平行四边形.(浙教版八年级下册第114页第6题)

原题2:已知在直角坐标系中,四边形ABCD四个顶点的坐标分别为A(-3,-2),B(1,-1),C(3,2),D(-1,1),四边形ABCD是不是平行四边形?请给出证明.(浙教版八年级下册第116页第4题)

挖掘结论:在平面直角坐标系中探索平行四边形顶点坐标问题.

图 15如图,点A,B,C是平面直角坐标系中不在同一直线上的三点.

(1)如图,以A,B,C三点为顶点的平行四边形可以作出三个,分别以AB,BC,AC为对角线分类讨论;

(2)若A,B,C,D四点的坐标分别为xA,yA,xB,yB,xC,yC,(xD,yD),

则xA+xC=xB+xD,yA+yC=yB+yD.

应用结论:(2011鄂尔多斯)如图,抛物线y=-(x-1)2+4的顶点为A,与x轴相交于B,C两点,直线y=-2x+6经过A,C两点,且点C的坐标为(3,0),连接OA.(1)求出点B的坐标和直线OA的解析式.(2)直线y=m(0

图 16①用含m的代数式表示线段EF长;②试求S与m的函数关系式,且当m为何值时,S有最大值?

(3)设直线y=m与y轴交于点Q,则在抛物线上是否存在这样的点P,使以点Q,P,C,B为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P的坐标.

分析 本题第(2)小题着重考查平行四边形的性质等重要知识点,综合性强,能力要求较高.在解决有关抛物线与平行四边形的问题中,关键是要灵活应用上述结论,达到解一题会一类.

因此,在平时的教学过程中,要注意总结与归纳,努力把问题中的一些共同的性质揭示出来,并应用它们解决更复杂的问题,有效地培养了学生思维的灵活性、广阔性、创新性,使学生零散的思维聚集为有序的推理,获得对表象体验的浓度认识.

三、实施“二次开发”的思考

1.“二次开发”过程中要重视学生开发的主体性.在对教材例题、习题二次开发过程中,教师在不知不觉中会将重点放到例题、习题的处理中,会不断花时间地对例题、习题进行补充、拓展、加深,在这个过程中经常会忽略学生的主体性,因此,在教学过程中,对例题、习题的内在潜能挖掘是必要的,但不能忽略学生在教学过程中的主体性,使学生在教学过程中积极地、目的明确地、主动地投入到教学活动中.

2.“二次开发”过程中培养学生的总结归纳能力.教师在对例题、习题二次开发过程中,可以让学生尝试地对例题、习题进行归纳整理,可以让能力强的学生利用自己已知的知识尝试对题目进行开发,这样不仅可以让学生亲自发现其实很多题目是有共性的,从而提高学生的学习能力.

3.“二次开发”过程中教师应不断地提升自己的专业水平.在新课程标准下,作为教师应该转变原有的教学模式,不断适应新课程标准,教师之间应不断地交流、合作,教师可以把教学过程中的成功与失败、教学心得、教学案例等及时积累,不断累积,因为只有教师自己本身不断钻研,不断充电提高,才能更好地指导学生学习.

四、结束语

总之,教材例题、习题的二次开发,一方面使教师在教学过程中能灵活使用教材中的例题、习题,提高教师自身的专业素养,使教学达到“事半功倍”的效果,另一方面还能在提高学生学习数学的兴趣的同时,也提高学生的解题能力和探究推理能力,有利于促进学生各方面更好地发展.

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