左桂令
摘要:变式教学是运用不同知识和方法,对数学概念等进行不同角度、背景、层次的变化教学,使学生从“变”中探索“不变”的规律,掌握从不同角度理解同一知识点的内涵。
关键词:高中数学;数学概念;变式教学
中图分类号:G633.6文献标识码:A文章编号:1992-7711(2019)14-111-1
高中数学教学中运用变式教学开展数学概念教学,有利于促进高中生对数学概念的正确掌握,促进高中生多角度认识与理解概念知识内涵,锻炼学生解题能力,提升举一反三的灵活性和逻辑思维性,在解题中掌握更多灵活的方式方法。
一、变式教学在概念引入阶段的应用
高中数学课本中有很多数学概念都是用文字和符号语言描述的,相对于其他概念而言显得较为抽象,高中生尚未形成将所学内容与实践经验紧密联系在一起,所以学生很难理解概念的本质属性,因此教师在概念引入阶段可以通过合理设计来展现概念的内涵,使学生主动参与到概念内涵探索行列中。
例1:在引入《等差数列》的概念教学中,教师可以在黑板上展现以下几组变式题组:(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,让学生观察上述三组数据有什么共同点,给学生留一些思考和讨论的时间。生1:“三组数据的每一项与前一项的差都相等。”生2:“从第二项起,每一项与前一项的差都等于同一个常数。”教师:“对,在思考和回答问题时,要运用准确的语言描述实际问题,有时候描述上的些许差异也会导致概念内涵的改变。像这样比较特殊的数列,我们给它起个什么名字比较合适?”生:“等差数列。”教师:“很好,那么请同学们再对等差数列的定义进行梳理,然后我请几位同学用自己的话复述一遍。”在变式题组展示、一问一答的概念引入教学活动中,同学们通过自己的观察、总结以及描述,加深了对等差数列概念的理解与认知,也充分体现出学生在教学活动中的主体地位。
二、变式教学在概念形成阶段的应用
高中数学概念一般都比较抽象,如果直接让学生死记硬背,不仅会让学生感到枯燥无味,还会大大影响学生学习数学知识的质量和效率,所以需要在概念形成阶段的教学过程中,运用变式教学,营造一种轻松愉悦的教学氛围。
例2:《指数函数概念》教学时,教师先创设一些有趣情境。情境一:准备n张白纸,让学生尝试对折纸张,在此过程中引导学生观察白纸对折次数x与所得层数y之间的关系、对折次数x与折后面积y之间的关系(假设纸张对折之前的面积为1个单位);情境二:教师可以利用多媒体教学工具展示《庄子》中提到的一个问题,即“一尺之锤,日取其半,万世不竭”,教师鼓励学生根据这句话求出取x次后,木锤的剩余量与y与x的函数关系式。学生通过自己的探索与总结,得到y=ax(a>0且a≠1)的函数关系式,而类似这样的函数关系式在数学课本中就被定义为指数函数,定义域为x∈R。接下来,教师还要引导学生对指数函数概念中的限制条件进行探索,在探索和研究中逐渐形成数学概念,这种变式教学方法对促进学生自主学习发展、数学逻辑思维发展具有非常重要的作用。
三、变式教学在概念深化过程中的应用
实际教学中,教师对一个数学概念的教学不可能只说一遍,而是要通过不同方式和形式,让学生牢牢记住概念内涵,因此会采取多元化的方式进行强调教学,这一点与变式教学的理念不谋而合,将变式教学应用在概念深化过程中,有利于帮助学生更为深刻地理解数学概念内涵,并真正掌握概念的实际运用方法和技巧等。
例3:在《集合的概念》教学活动中,教师在利用数集的发展、最大公约数和最小公倍数等知识,引出高中数学教学的第一个知识点,然后对新课内容进行讲解,在学生掌握基本概念的基础上,通过不同形式的教学模式促进学生对概念的理解。比如在教学过程中,教师让全班女生全部站起来,说明这就是我们班女孩子的集合;让全班男生站起来,说明这就是我们班男孩子的集合。教师还要引导学生对真理进行验证,教师提问:“掌握集合的概念后,请你们判断一下此时教室里面的书包是集合吗?”首先分析教室书包的确定性,然后分析教室书包的无序性,因为此时书包无论放置在教室的哪个位置,都是在教室这个大范围内,所以具有无序性。最后,分析教室书包的互异性,因为书包所属主体的差异,书包也是互不相同的,所以具有互异性。综上,可以得出:此时教室里面的书包是集合。
四、变式教学在概念运用过程中的应用
在灵活运用数学概念中有两种主要形式:一种是知觉水平上的运用,即学生在认知结构上获得同类事物的概念基础上,遇到特殊事物时,能够在脑海中形成该事物的具体案例;另一种是思维水平上的运用,即学生在学习新概念时,能够以更高的水平将新概念纳入到原有概念体系中,在加工原有概念的基础上更加灵活的运用新概念,满足现实问题的解决需求。
例4:《抛物线定义》教学,教师引导学生对抛物线的基本定义进行回顾,在学生准确描述出抛物线定义的基础上展现几组变式练习题:(1)动点A到直线y+6=0的距离减去它到点P(3,0)的距离所得的差為3,求点A的轨迹。(2)已知抛物线y2=2x,点A是抛物线上的动点,点P的坐标为(8,4),求点A到点P的距离与点A到y轴的距离之和的最小值是多少?对于第一道练习题,同学们根据抛物线的定义很快就能解答出来,但第二道练习题难度有点大,教师要适当给予学生一些启发性的指导。“题干中所要求的直线并不是准线,所以不能直接运用抛物线的概念,但你们试想作一些辅助线,是否可以间接地运用抛物线定义求解了?”在教师的启发下,学生尝试通过多种角度思考题干中的信息,最终将问题解决了。
综上,在高中数学概念教学中,无论是概念引入、形成,还是概念深化、运用,通过变式教学方法有助于解决理解上的困难,对促进高中生理解抽象概念具有重要意义。
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