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注重“变式” 力求“三会”——如何解决高中数学学习中“懂而不会”的问题

  • 投稿九毛
  • 更新时间2015-09-03
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◆福建省宁德市柘荣一中 吴雪光

【摘 要】“懂而不会”是高中各门课程教学中普遍存在的一种现象,数学学习中的“懂而不会”的现象尤为突出。如何使学生在数学学习中尽最大可能消除“懂而不会”的现象?在教学中可注重概念变式,使学生“会说”;注重问题变式,使学生“会辨”; 注重习题变式,使学生“会用”。

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关键词 变式;会说;会辨;会用

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)27-0072-02

“懂而不会”是指学生在学习新知识时,课上能听懂教师讲的内容,课后却不会灵活运用,产生这种现象的原因是多方面的,既有教师的问题,也有学生的问题。王光明教授曾针对数学学习中的“懂而不会”现象进行了探讨剖析,他在《数学学习中的“懂而不会”现象”》一文中指出:“懂而不会”中的“懂”是一种错误的个人体验,而“不会”是不真正“懂”(理解数学知识)的必然表现。高中数学学习中的“懂而不会”现象尤为突出,本文就如何使学生在数学学习中消除“懂而不会”现象谈谈认识。

一、注重概念变式,促使学生“会说”

学生“会”的最基本标志是“会说”,概念教学在数学教学中的比重较大,能否正确理解概念,是学生学好数学的关键。在数学教学中,数学概念的内涵需要让学生熟记,数学概念在数学知识体系中的地位和关系需要让学生理清,更重要的是要让学生会说概念。要达到这一目标,教师可在教学实践中通过变式教学,让学生体验概念,历经抽象、概括、具体化形成过程,以使获得的概念更加准确、稳定。

如在教学“指数函数”概念时,可这样进行变式教学:

1.提出问题:我有一张白纸,把它撕成两半,将它们重叠后再撕一次,重叠后再撕一次,那么,撕扯3次后把所有的纸重叠放置有多少层?5次呢?15次呢?

2.若一张纸厚0.1毫米,那么撕纸15次后把所有的纸重叠放置有多高?

3.若一张纸厚0.1毫米,那么撕纸多少次达到你本人的身高?

4.你能建立起“纸的张数y与撕纸的次数x”之间的函数关系式吗?

引入指数函数定义后,为了加深对概念的理解,可再提出问题:y=2ax与y=a2x 是不是指数函数?

又如,在教学“向量概念”时,为了让学生感受引入概念的必要性,笔者是这样处理的:先出示题目:甲以4千米/小时、乙以5千米/小时的速度,从同一地点出发向东行走,3小时后,他们相距3千米。甲、乙两人分别以4千米/小时、5千米/小时的速度从同一地点出发,甲向东,乙向西,3小时后,他们相距27千米。他们的行走速度一样,为什么3小时后的距离相差这么大?”通过这个例子,让学生直观地感受到“既有大小又有方向的量”是客观存在的,从而引出学习内容就水到渠成了。接着,笔者再引用以下两个问题:

问题1:你能否再举出一些既有方向、又有大小的量?

问题2:生活中有没有只有大小,没有方向的量?请举例。

问题1激活了学生已有的知识经验和生活经验,轻松地举出物理中学过的如重力、浮力、作用力等量;问题2突出了向量与数量的本质不同,学生所举的例子有体重、视力、周长等,因为让学生通过举出一些典型、丰富的实例,可以观察到他们对概念属性的领悟,从而初步认识概念,为进一步抽象概括做准备。

这样,通过在概念教学中运用变式教学,让学生在原有的知识体系和经验中学习概念,而这些知识或具体经验蕴涵着新概念的一些特征,但不是本质特征,反而会干扰学生形成某个数学概念,而通过上述一组变式题,让学生体验由特殊到一般的过程,可以帮助他们理清抽象概念和感性经验之间的联系,从而调动其求知欲望,引导他们积极探索新知,使之对概念真正达到“懂而会”,并能用自己的语言来正确描述新的数学概念、公式、定理等内涵,能在原有知识经验的基础上对新的学习内容作出自己的合理建构,从而“会说”概念。

二、注重问题变式,促使学生“会辨”

在“会说”的基础上,“会”的进一步标志是“会辨”,在学习概念、定理及公式的教学过程中,通过对有关数学概念、公式、定理等进行不同角度、不同层次、不同背景的变化,有意识地引导学生去发现变式中的不变,明确并突出概念、公式及定理的条件、结论和注意事项、适用范围等关键的地方,使学生对概念、定理及公式的本质实现透彻理解,从而培养学生严密的逻辑推理能力。因此,在概念教学过程中,教师要善于不断改变问题的形式,让学生通过对比,学会比较全面地看问题,理解概念的内涵和外延,在一定程度上减少由于定势思维而导致解题错误的现象。如在教学“双曲线定义”时,采用以下变式:

1.定义中“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”,其余不变,动点的轨迹是什么?

2.定义中“小于|F1F2|”改为“大于|F1F2|”,其余不变,动点的轨迹是什么?

3.将绝对值去掉,其余不变,动点的轨迹是什么?

4.令常数为0,动点的轨迹是什么?

5.把条件“小于|F1F2|”去掉,其余不变,动点的轨迹是什么?

上述变式让学生对概念进行多角度辨识,对概念的本质产生深刻理解,在概念的形成过程中使学生的认知水平得到提升。

又如,在学习“两角和正切公式”后,可让学生做如下一组练习:

通过变式练习,辨别了两角和正切公式的正用、逆用、变形用,使学生对公式有了更深刻的理解。

三、注重习题变式,促使学生“会用”

著名的数学家波利亚曾说,“掌握数学就意味着要善于解题。”衡量学生“会”的最重要标志是学生能否“灵活运用”。在数学教学中,教师要注重习题的变式设计,让学生能够快速抓住问题的本质,灵活运用数学知识、数学思想、数学方法去分析、解决数学问题。如在学习了用导数求函数的单调性之后,笔者设计了以下变式习题:

变式1:求函数f(x)=x3-3x+2的单调区间。

变式2:求函数f(x)=x3-3ax+2的单调增区间。

变式3:已知函数f(x)=x3-3ax+2在R上是增函数,求实数a的取值范围。

变式4:若函数f(x)=x3-3ax+2的单调递减区间为(0,2),求实数a的取值范围。

变式5:若函数f(x)=x3-3ax+2在区间(0,2)上单调递减,求实数a的取值范围。

最后,引导学生反思解题方法,归纳、总结解题规律:①求函数单调区间的方法、步骤有哪些?②函数单调与导函数的关系是什么?③已知单调区间或在某个区间上单调时如何计算参数的值或范围?

这样,通过这一组变式习题的练习,充分调动学生参与解题的积极性,让他们积极、主动地亲历解题全过程,鼓励学生多角度、多层次地去分析问题,选择最合适的解题方法,有效地培养学生独立分析和解决问题的能力。

又如,在学习完《圆锥曲线》这章节的知识点后,进行章节综合应用前,先让学生完成下题:

已知F是双曲线=1的左焦点,A(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为_____。

以此题为引,就圆锥曲线的定义的应用、最值的解决方法、数形结合的思想进行变式训练。

变式1:已知F是双曲线=1的右焦点,

A(3,2),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为_____。

变式2:已知直线l1:4x-3y+6=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是_____。

变式3:已知椭圆C的方程:过上顶点A作斜率为1的直线l,在直线l上求一点M,使得以椭圆C的焦点为焦点,且过点M的双曲线E的实轴最长,求此双曲线E的方程。

利用知识之间的内在迁移规律,由变式1的直接应用,到变式2的抛物线应用,再到变式3的椭圆、双曲线与直线的综合应用,这种变式体现了数学知识、数学方法与数学思想的层层展示与巧妙应用,更加有效地激发了学生对知识的认知与体会,诱导了学生求同存异的思维,从而使他们“会用”解题方法。

总之,在高中数学教学中,教师要注重教学变式,敢于创设问题陷阱,设计变式练习,最大限度地克服数学学习中“懂而不会”的现象,力求使学生逐步达到“会说(融会贯通的会)、会辨(深刻理解的会)、会用(能够应对多种问题情境的会)”,使学生真正“懂而会”。

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参考文献

[1]王光明.“数学学习中的‘懂而不会’现象”[J].中学数学教学参考,2012,(10).

[2]梁县辉.“概念性变式在概念教学中的应用”[J].数学学习与研究(教师版),2011,(16).

[3]袁琴芳.“例谈高三数学复习课的有效引入”[J].中学数学教学参考,2011,(11).

(编辑:朱泽玲)