魏述营
在数学教学中,例题和习题是课堂问题的主体,例、习题的变式训练是巩固知识,加深理解,培养方法,熟练技能的必要步骤。对例、习题进行恰当、合理的变式训练,可以开阔学生的视野,激发学生的学习兴趣,并能摆脱题海战术,取到以少胜多,事半功倍的教学效果。
一、变式教学应注意的几个问题
1.源于課本,自然流畅
重视课本,对课本的典型例、习题进行合理变式,通过一题多变,使学生加深对所学知识的理解和掌握。
例1、求函数的最大值及此时x的值(人教B版必修5第71页例题).
分析:此题考查利用均值不等式求函数最值应注意的问题——“一正、二定、三相等”,为使学生更好地掌握均值不等式的应用,可做如下变式,而没必要做过多的不同题目。
变式1:函数有最大值还是最小值?
分析:变式1改变了变量x的符号,显然当时函数有最小值。
变式2:函数的最大值还是吗?
分析:变式2考查等号成立的条件,新授课只要求学生判断最大值是否是,而不要求具体求出最大值,若是复习课,可结合函数的图象,求出函数的最大值是。
变式3:求函数的最小值及此时x的值。
分析:将函数的分子、分母同除以x后,再利用均值不等式求解。
变式4:求函数的值域。
分析:
可将看作一个整体,将函数变形为,再利用均值不等式求得值域是。
2.循序渐进,有的放矢
变式训练要由易到难,逐步深入,不可“一步到位”,否则学生会产生畏难情绪,并且变式要有一定的目的性。
例2、已知不等式ax2+bx+c<0的解集是{x|x
分析:此题常用的解法有两种,一是利用函数、方程、不等式之间的关系求解,二是利用换元法,为便于学生理解换元法,可做如下变式。
变式1:已知不等式ax2+bx+c<0的解集是{x|x
变式2:已知不等式ax2+bx+c<0的解集是{x|x
做完这两道变式训练题之后,再用换元法(令)来解例2,学生便欣然接受了。
3.加强联系,融会贯通
在讲线性规划问题时,例题中的目标函数大多是线性目标函数,如,或的形式,为加强知识的横纵联系,提高学生解决问题的能力,可将目标函数做如下变式。
变式1:
变式2:
变式3:
分析:解决以上问题,需要学生活用直线的截距、直线的斜率公式、两点间距离公式及点到直线的距离公式,变式训练让学生在学习新知识的同时,对旧知识得到复习、巩固和提高,从而提高了教学效果。
4.因材施教,灵活变式
新授课、习题课、复习课的变式要求不同,如新授课的变式应服务于本节课的教学目的,习题课的变式应以本章节内容为主,适当渗透一些数学思想和方法,而复习课则要加强知识的联系,适度综合,但要紧扣课程标准,不可脱离实际,并且要控制变式的数量和难度。另外,要根据学生学习中存在的问题,灵活编写变式训练,培养学生对知识的迁移能力,从而更好地掌握所学知识。
5.学生参与,师生互动
在变式教学中,一般是教师“变”题,学生做题,学生处于被动状态。为此,教师可以鼓励学生参与“变”题,由其他同学或老师来做。当然,很有可能学生“变”出来的题目是错误的,根本无法求解。这时,要求教师同学生一起分析问题所在,反而使学生对所学知识有更深入的理解,同时也培养了学生的创新意识和创新精神。
二、编写例、习题变式的常用方法
编写例、习题变式可通过改变运算符号、改变曲线类型、加强或弱化条件、交换条件和结论、变换图形、探究新结论等方法完成。
例3、要使不等式| x+2|+|x-3|>a恒成立,求a的取值范围。
“+”变“-”得变式1:要使| x+2|-|x-3|>a恒成立,求a的取值范围。
“肯定”变“否定”得变式2:不等式| x+2|+|x-3|≤a的解集为空集,求a的取值范围。
例4、直线y=x-2与抛物线y2=2x相交于点A,B,求证:OA⊥OB.
交换条件和结论得变式1:直线y=x-2与抛物线y2=2px相交于点A,B,且OA⊥OB,求抛物线方程。
变式2:斜率为1的直线与抛物线y2=2x相交于点A,B,且OA⊥OB,求直线方程。
变探究性结论得变式3:已知直线y=x-2,是否存在抛物线y2=2px,使直线与其交于点A,B,且以AB为直径的圆过坐标原点?
变式4:直线l: y=kx+m与抛物线y2=2x相交于点A,B,若以AB为直径的圆过坐标原点,试判断直线是否过定点?
在此基础上,若将抛物线y2=2x改为椭圆,将原点改为椭圆右顶点,则变式4就变成了2007年高考山东卷的题目(文22,理21)。
已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,椭圆上的点到焦点距离的最大值为,最小值为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆相交于,两点(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
再看下面几道考题
设O是抛物线y2=4x的顶点,A、B是抛物线上异于O的两点,且OA⊥OB,OM⊥OB,M是垂足,求点M的轨迹方程。
(2005年高考广东卷)在平面直角坐标系xoy中,抛物线y=x2上异于坐标原点O的两不同动点A,B满足OA⊥OB.
求△AOB的重心G的轨迹方程;
求△AOB的面积是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
以上考题均与上述例题有关,从近几年高考题来看,课本的例、习题是高考题的“源题”,是对这些题目的变式和进一步延伸,使得题目更加精彩。教师在教学中,应善于对课本例、习题进行合理变式、挖掘、加工、改造,将练习题植根于教材,既减轻学生负担,又能保证教学效果。