李艳玲
【摘 要】2017年秋,天津进入了高考招生制度综合改革的实验阶段,开始了新一轮的课程改革。为了更好地适应改革发展的需要,培养学生的核心素养,我校对高一年级的课程进行了调整,在高一年级就开启了高中阶段所涉及的所有科目,包括语数英三门高考学科,物、化、生、史、地、政可以自主“6选3”的等级考科目,信息、通用、音乐、美术、体育等合格考科目,以及校本、生涯、班会、社团等学校特色课程。
【关键词】变式;教学
作为一名合格的教师,不仅要在教学过程中实现立德树人的要求,落实“四基”,培养“四能”,还要促进学生的数学学科核心素养的形成与发展,任务艰巨。为了能够更好地迎接这前所未有的挑战,教师需要深入挖掘数学学科的育人价值,优化课堂教学,提高教学效率。而变式教学能够加深学生对数学知识的理解,强化思维训练,从而优化学生的知识结构,提高教学效率,培养数学核心素养,是数学教学的优选策略。
目前的高考命题越来越重视对基础知识的考察,命题的方向越来越注重“源于课本,又高于课本”,题目具有层次性,它不是课本简简单单的重复,而是以课本为依托,通过题目的变式得到的。
一题多变的教学方法,可以使学生充分理解数学知识的本质,掌握数学基本方法的规律性,加深对数学原理的掌握能力。深入挖掘变式题的本质,总结出具有普遍性的规律,可以使学生的知识框架得以充实和丰富,学生的思维能力得到锻炼。因此,变式教学是高中数学教学的优选教学策略。
一、变式教学可以抛弃“题海战术”,减轻学生负担,落实“四基”,实现高效课堂
题海战术的效率低,从根本上讲,原因在于题海战术不能真正拓展学生的思维,只会使学生照搬思路、模仿解题,根本没有形成真正的能力。变式教学不是简简单单地进行题海战术,而是突出练习题中要表达的变异的数学本质,将知识点多角度、全方位、分层次地解析,有助于学生对知识的理解和掌握。
这一点在学习人教A版必修1第一章1.1集合的内容当中有很好的体现。集合是学生进入高中之后的第一课,比较抽象,不易理解,尤其是有关空集的分类讨论,是学生的一个难点,也是易错点。但是通过设计适当的变式题,则可以帮助学生整理题目的本质,突破难点。
例:已知集合[A=x-2≤x≤5],集合[B=xm≤x≤m+4],若[B⊆A],求实数m的取值范围。变式1:已知集合[A=x-2<x<5],集合[B=xm≤x≤m+4],若[B⊆A],求实数m的取值范围。
变式2:已知集合[A=x-2≤x≤5],集合[B=xm+1≤x≤2m-1],若[B⊆A],求实数m的取值范围。
变式3:已知集合[A=x-2≤x≤5],集合[B=xm+1≤x≤2m-1],若[CRA⊆CRB],求实数m的取值范围。
变式4:已知集合[A=x-2≤x≤5],集合[B=xm+1≤x≤2m-1],若[B⊂A],求实数m的取值范围。
当然,在学习了1.2函数及其表示中区间的内容后,还可以引入如下变式:变式5:已知集合[A=x-2≤x≤5],区间[B=m+1,2m-1],若[B⊆A],求实数m的取值范围。
题目的原型是为了考查集合间的基本关系,设计变式1的主要目的在于考查等号成立的条件;变式2的主要目的在于原型中的集合B不可能为空集,而变式2中的集合B则有可能为空集,需要进行分类讨论;变式3是为了进一步巩固变式2的成果,并进一步补充补集运算的练习;变式4则是为了让学生明确子集与真子集的区别,也是整个变式的过程中学生最容易出现思维误区的地方;变式5的作用则在于让学生明确集合与区间的区别与联系,进一步巩固学习成果。
通过以上例题及其变式,我们可以发现,虽然变式之后的结果有所变化,但是解决问题的基本思想方法和解题策略并没有改变。因此,变式教学是有效提高学习质量和效率的教学策略。
二、变式教学有利于激发学生的学习兴趣,提高学习热情,培养“四能”,促进学生数学核心素养的形成和发展
变式教学通过改变知识的非本质特征,促使学生不断思考,探索知识最本质的属性,一题多变给学生以新鲜感,不断变换的形式及内容,不仅开阔了学生的视野,还唤起了学生的好奇心和求知欲,从而产生主动参与的动力,保持其参与教学活动的兴趣和热情。随着周期性的加入,高中阶段所要研究的函数基本性质就都学习过了,可是在所有性质综合之后,很多学生会对函数的周期性和对称性的公式发生混淆,由此可以引入如下变式,以便学生区分、掌握。通过变式教学,学生掌握了三角函数的周期性公式,还掌握了函数的周期性和对称性的基本公式,而且在不断变化的形式中进行对比,加深了学生对知识的理解和掌握。一些数学能力较强的同学还能够根据以上内容,自行进行变式改编,衍生出类似的公式,做到了知识的融会贯通。
三、变式教学可以提高学生灵活运用知识的能力,锻炼发散思维,从而全面有效地提升学生数学学科核心素养
变式教学不仅仅是一题多变,一题多解也是变式教学中非常重要的一部分。在一题多解的教学的过程中,当学生较好地掌握了一般方法后,教师要注意诱导学生离开原有的思维轨道,从多角度、多方面地思考问题,进行思维变通。当学生思维闭塞时,教师要善于调度原型帮助学生接通有关知识和解题经验的联系,产生多种解决问题的设想。
例:如图所示,已知P、Q是正方体[ABCD-ABCD]的面[ABBA]和面[ABCD]的中心,证明:PQ//平面[BCCD]。
在学习了必修2中的立体几何部分内容之后,可以利用几何法解决上面的问题。
方法一:证明PQ//A[′D];
方法二:取[BB′]的中点E,[BC′]的中点F,连接PE,FQ,EF,证明PQ//EF;
方法三:证明PQ//[B′C];
方法四:取AB的中点G,证明平面PGQ//平面[BCC′B]。在学习了选修2-1第三章空间向量与立体几何部分之后,也可以用向量法解决上面的问题。
方法五:利用向量[PQ=12(BB+][BC)];
方法六:建立空间直角坐标系,证明[AB⊥PQ],其中[AB]为平面[BCC′B]的法向量.
这里从几何方法、空间向量两个角度给出了此题的六种思考方法。可以从不同的角度来解决问题,提高了学生灵活运用知识的能力,锻炼了学生的思维能力,培养了学生的逻辑推理、直观想象、数学运算等能力,从而全面有效地提升学生数学学科核心素养。变式教学使学生在学习时不只是停留于事物的表象,有助于学生拓宽视野、加深对重要概念和重要技能的理解、消化,從而突破课堂教学过程中的重点、难点,提高课堂教学的效益,培养学生从多角度地认识问题的思维习惯,激励他们创新、探究能力的发展。综上所述,教师要有目的、有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,从“不变”的本质中探究“变”的规律,帮助学生将所学的知识点融会贯通,从而让学生在无穷的变化中领略数学的魅力,体会到学习数学的乐趣。
(责任编辑 范娱艳)