江蘇省海門中學附屬學校 沈麗蓉
數(shù)學概念在數(shù)學課堂中具體指對數(shù)學知識概括總結(jié),要想真正了解并掌握數(shù)學概念,就必須研究數(shù)學知識的本質(zhì)?;诖耍诔踔袛?shù)學概念教學中,教師可以采取“變式教學”的教學模式,由淺入深地引導學生對概念進行探究,總結(jié)數(shù)學概念的本質(zhì)規(guī)律,從而完善自身數(shù)學知識認知結(jié)構(gòu)。
例如,在人教版初中數(shù)學《整式加減》知識教學過程中,基于“變式教學”模式下,首先創(chuàng)設數(shù)學問題情境,例如:班級內(nèi)舉行元旦晚會,同學們?yōu)榱搜b飾教室,一共購買了20條彩帶和60個氣球,在裝飾過程中發(fā)現(xiàn)購買的物品不夠,于是又買了10條彩帶和40個氣球,請問同學們分別買了多少條彩帶和氣球。通過上述問題的提出,學生快速形成了數(shù)量分類意識及同類概念。之后,教師繼續(xù)引進數(shù)學概念,如:仔細觀察下列單項式,并對同類單項式進行分類:xy2,2xy,-4x2y,-6,-18,3yx,-xy2。
以上,教師利用數(shù)學概念分類的方法引導學生從實踐認知過渡到單項式分類,這樣不僅激發(fā)了學生學習的積極性,還能培養(yǎng)學生自主探究意識。學生主動參與到單項式知識分類活動中,教師通過“變式數(shù)學概念”引導學生學以致用,解決問題,在此過程中,學生進一步掌握了數(shù)學概念的本質(zhì)。
在初中數(shù)學教學中,教師通過讓學生觀察實際問題,總結(jié)問題的共性,或是研究一系列變式問題,讓學生自主、深入地探究數(shù)學問題內(nèi)涵,最終形成數(shù)學公式和定理。
例如,人教版初中數(shù)學七年級下冊《平方差公式》教學:平方差公式的形成過程。
提出問題1:計算下列算式。
問:以上數(shù)學算式有什么具體規(guī)律,并通過字母表示出規(guī)律結(jié)論。
提出問題2:計算下列數(shù)學算式,并回答問題。
(1)(x+2)(x-2)= (2)(1+2d)(1-2d)=
(3)(4a+b)(4a-b)= (4)(6y+z)(6y-z)=
問:①以上數(shù)學式子左邊有著怎樣的共同特征;②分析計算結(jié)果,有著怎樣的共同特征;③用字母式子表現(xiàn)出自己的發(fā)現(xiàn);同學們能用文字語言敘述上述規(guī)律嗎?
在數(shù)學教學中,數(shù)學公式、定理的多證變式主要指在分析研究過程中形成具體公式和定理后,教師引導學生從多角度,采取多樣化方式對數(shù)學公式、定理進行代入、推導及證明。在數(shù)學公式、定理的多證變式過程中,學生能深入對數(shù)學公式的理解,并應用不同的辯證方式,對數(shù)學公式、定理進行歸類、運算和總結(jié)。以上方法可以有效提高學生的數(shù)學探究能力以及創(chuàng)新能力,更有助于學生對數(shù)學知識、公式、定理的理解。
例如,人教版初中數(shù)學八年級上冊《勾股定理》的教學:勾股定理的多證變式。
定理證法1:拼圖驗證法。
(1)觀察下圖1,分析如何利用圖形面積證明勾股定理數(shù)學原理。
圖1
(2)觀察圖形面積證明勾股定理的思路,提出:是否能利用鉛筆在圖1上只畫兩筆,并將相鄰的兩個正方形(邊長分別為a,b),重新拼成一個新的正方形。
(3)最后,依據(jù)拼圖對勾股定理進行證論。
定理證法2:總統(tǒng)驗證法。
觀察下圖2,利用面積法證明數(shù)學勾股定理。
圖2
在初中數(shù)學習題變式教學中,多層次習題變式主要將原有題目的條件或是數(shù)學結(jié)論交換位置,但涉及的數(shù)學知識點不能脫離原來的定理或范圍,之后通過設計多次變化式數(shù)學習題,從而發(fā)揮學生自主探究意識。
例如,在講解人教版初中數(shù)學八年級下冊《分式》中“分式的意義”時:當一個分式的值為零時,說明這個分式分子為零,分母不為零。因此,學生在解答分式時,就可得出其答案:x=-3。此時,數(shù)學教師可對上述分式進行重新變形,如:①當x=?時,分式成立;②當x=?時,分式成立。
教師通過采取多層次習題變式的方法進行教學,不僅能重復數(shù)學知識點的內(nèi)涵,加深學生對數(shù)學公式的理解,還可以使學生理解、掌握數(shù)學概念的內(nèi)涵,最終提高自身數(shù)學綜合素質(zhì)。
總而言之,在初中數(shù)學教學過程中,教師應用“變式教學”的方法,不僅豐富了教學形式,激發(fā)了學生興趣,還能培養(yǎng)學生自主探究的能力,提高課堂教學質(zhì)量,對整個初中教育來說都具有積極的推進作用,因此值得廣大數(shù)學教師借鑒參考。