朱小利
【摘要】數學教材中的例題、習題從某種程度上體現相關數學理論知識,并蘊含重要的數學思想與解題方法,一方面具有典型的示范作用,另一方面具有一定的開發價值.本文結合教學實踐中的相關案例,從開發例題、習題的背景、條件、結論三個方面闡述例題、習題二次開發的策略,有效提高課堂效率,培養學生分析問題、解決問題的能力,促進學生邏輯思維的發展.
【關鍵詞】例題習題;二次開發;策略研究
在初中數學課堂教學過程中,例題、習題的講解環節是課堂中教學中必要的環節之一,那么作為一名教師如何更好地利用教材中的例題、習題,對學生提高學習數學的興趣,增強學好數學的信心起著至關重要的作用.所謂例題、習題的“二次開發”,主要是指依據新課程標準,對數學教材中的例題、習題進行適度增刪、調整和加工,從而使其更好地適應具體的教育教學情景和學生的學習需求.因此,“二次開發”好教材中的例題、習題,才能使學生更好地掌握基本知識與基本技能,培養學生的推理能力與創新意識,從而有效地提高課堂教學效率.
一、初中數學教材例題、習題的教學現狀與價值訴求
(一)教學現狀
教材中的例題、習題因為其特殊性,具有很強的開發性,是教師在教學過程中非常重要的教學資源.但是在日常教學過程中,經常會看到以下情景:
教師PPT展示題目:已知在直角坐標系中,四邊形ABCD四個頂點的坐標分別為A(-3,-2),B(1,-1),C(3,2),D(-1,1),四邊形ABCD是不是平行四邊形?請給出證明.(浙教版八年級下冊第116頁第4題)
在教學過程中教師對例題、習題的處理方式有:1.教師一言堂,自己完成讀題、分析、講解題目;2.學生自己看題,讓有解題思路的學生講解題目;3.教師自選其他題目代替例題,教材中的例題讓學生課后自學.可見在平時的教學過程中,教師并沒有充分利用教材中的例題與習題的潛在價值,沒有在教學過程中對例題與習題深層次地挖掘與延伸.
(二)價值訴求
有效地對教材例題、習題進行“二次開發”具有一定的教學價值.第一,教師根據自己已有的教學經驗對教材例題、習題進行“二次開發”,不僅體現出教師自身的專業修養,還能在二次開發中不斷地提升教師的專業水平;第二,對教材例題、習題的“二次開發”充分服務于新課程標準,能不斷提高學生的分析推理能力、解題問題的能力,促進學生多角度分析問題,使學生在解題中能融會貫通、舉一反三;第三,教材例題、習題的“二次開發”,大大提高數學教學的有效性,學生學到的是思想方法,是情感體驗,是個性發展,學生會學、樂學.愛因斯坦說過:“學校教給學生什么樣的知識最有價值?那就是學生離開學校許多年之后,還留在學生大腦中的那一部分東西.”而這樣的教學,學生所形成的能力,是不會隨著時間而消逝的.
二、初中數學教材例題、習題“二次開發”的教學實踐
教師如能在課前結合教學要求與學生實際,精心設計教學環節,并在課堂教學中給予正確引導,在思考、探究問題的過程中,充分挖掘例題、習題的潛在功能,就會使學生在原有的知識儲備的基礎上,建構起更加靈活、更為寬廣的知識網絡,更有助于學生學會學習,學會思考,學會創造.
(一)基于背景
在日常的教學過程中,教師有意識地對題目背景進行更換,將同一知識融入到不同的背景中,教師選擇的背景可以是學生熟悉的事物和具體的情景,讓學生在數學的世界里開拓出可供他們思索、探討和發展的用武之地,使數學課程更具現實性.
圖 1案例 如圖1,直線l表示草原上的一條河流.一騎馬少年從A地出發,去河邊讓馬飲水,然后返回位于B地的家中.他沿怎樣的路線行走,能使路程最短?作出這條最短路線.(浙教版八年級上冊2.1圖形的軸對稱例2)
分析 如圖,設P是直線上任意一點,連接AP,BP.以直線l為對稱軸,作與線段AP成軸對稱線段A′P,則AP+BP=A′P+BP.顯然,當A′,P,B同在一直線上時,A′P+BP最短,即路程最短.
如圖7,在平面直角系中,A,B兩點的坐標分別為A(-2,0),B(8,0),以AB為直徑的半圓P與y軸交于點M,以AB為一邊作正方形ABCD.
(1)求C,M兩點的坐標;
(2)在x軸上是否存在一點Q,使得ΔQMC的周長最小?若存在,求出點Q的坐標和最小值;若不存在,請說明理由.
分析 (1)依題意推出AB=BC=CD=AD,連接PM,根據勾股定理求出OM的值后可求出點M的坐標;(2)首先作M點關于x軸的對稱點M′,連接M′C,根據題意可知QM+QC的和最小,因MC為定值,故△QMC的周長最小.
以上題目只是同一知識點在不同背景下的應用,解決這種同一類的問題,我們可以通過研究它們之間的共性,找到其解題的一般規律,這樣一來,學習數學思維由集中到發散,再由發散到集中,知識不再是零散,而是有規律地儲存在學生頭腦中,既牢固又能得到靈活運用.
(二)基于條件
教材中很多的例題、習題具有一定的代表性,教師時常以其為載體,對例題、習題的條件進行改編和變式,這對提高學生的發散能力,鍛煉學生的思維都是很有幫助的.
圖 81.變更條件
案例:如圖8,△ABD和△AEC均為等邊三角形,B,A,C三點在同一直線上,連接BE,CD.求證:BE=CD.(浙教版八年級上冊2.3等腰三角形的性質作業本)
變更一:改編案例的條件
將“B,A,C三點在同一直線上”改為“△ABD或△AEC繞點A旋轉”,其余條件保持不變.
變更二:改編案例的條件
將“等邊三角形”改成“等腰直角三角形”,繼而改成“等腰三角形”“正方形”“任意正多邊形”,其余條件不變.
2.加強或弱化例題、習題的條件
在教材原題的基本上拓展變化,通過變更條件、加強條件與弱化條件等角度提出新問題,引導學生探索獲取知識,這樣不僅能使題目涉及的基礎知識得到強化,而且能提高學生對前后知識的整合能力,對培養學生的變通性能起到“以點帶面”的作用,有助于學生克服思維的單一性和片面性,提高創新思維能力.
(三)基于結論
笛卡兒說:“我所解決的每一個問題將成為一個范例,以用于解決其他問題.”教材中典型的例題、習題在日常教學中如同可再生資源,可以變化、引申、拓展,由一道題變出多道題,挖掘這些具有啟發性的題目不僅可以提高課堂效率,還能有效激發學生的思維,提高學生解決問題的能力.
圖 14 1.挖掘題目中其他結論
案例 如圖,△ABD和△AEC均為等邊三角形,B,A,C三點在同一直線上,連接BE,CD.求證:BE=CD.(浙教版八年級上冊2.3等腰三角形的性質作業本)
[結論開發一]圖中哪些三角形可以通過旋轉而得到?挑
選其中的一對三角形,指出旋轉中心及旋轉角度.
[結論開發二]求∠BHD的度數.
[結論開發三]求證:△AFG是等邊三角形.
[結論開發四]求證:FG∥BC.
2.挖掘題中隱含結論
案例
原題1:已知直角坐標系內四個點A(a,1),B(b,1),C(c,-1),D(d,-1),四邊形ABCD一定是平行四邊形嗎?如果你認為是,請給出證明;如果你認為不一定是,請添加一個條件,使它一定是平行四邊形.(浙教版八年級下冊第114頁第6題)
原題2:已知在直角坐標系中,四邊形ABCD四個頂點的坐標分別為A(-3,-2),B(1,-1),C(3,2),D(-1,1),四邊形ABCD是不是平行四邊形?請給出證明.(浙教版八年級下冊第116頁第4題)
挖掘結論:在平面直角坐標系中探索平行四邊形頂點坐標問題.
圖 15如圖,點A,B,C是平面直角坐標系中不在同一直線上的三點.
(1)如圖,以A,B,C三點為頂點的平行四邊形可以作出三個,分別以AB,BC,AC為對角線分類討論;
(2)若A,B,C,D四點的坐標分別為xA,yA,xB,yB,xC,yC,(xD,yD),
則xA+xC=xB+xD,yA+yC=yB+yD.
應用結論:(2011鄂爾多斯)如圖,拋物線y=-(x-1)2+4的頂點為A,與x軸相交于B,C兩點,直線y=-2x+6經過A,C兩點,且點C的坐標為(3,0),連接OA.(1)求出點B的坐標和直線OA的解析式.(2)直線y=m(0 圖 16①用含m的代數式表示線段EF長;②試求S與m的函數關系式,且當m為何值時,S有最大值? (3)設直線y=m與y軸交于點Q,則在拋物線上是否存在這樣的點P,使以點Q,P,C,B為頂點的四邊形為平行四邊形?若存在,請直接寫出點P的坐標. 分析 本題第(2)小題著重考查平行四邊形的性質等重要知識點,綜合性強,能力要求較高.在解決有關拋物線與平行四邊形的問題中,關鍵是要靈活應用上述結論,達到解一題會一類. 因此,在平時的教學過程中,要注意總結與歸納,努力把問題中的一些共同的性質揭示出來,并應用它們解決更復雜的問題,有效地培養了學生思維的靈活性、廣闊性、創新性,使學生零散的思維聚集為有序的推理,獲得對表象體驗的濃度認識. 三、實施“二次開發”的思考 1.“二次開發”過程中要重視學生開發的主體性.在對教材例題、習題二次開發過程中,教師在不知不覺中會將重點放到例題、習題的處理中,會不斷花時間地對例題、習題進行補充、拓展、加深,在這個過程中經常會忽略學生的主體性,因此,在教學過程中,對例題、習題的內在潛能挖掘是必要的,但不能忽略學生在教學過程中的主體性,使學生在教學過程中積極地、目的明確地、主動地投入到教學活動中. 2.“二次開發”過程中培養學生的總結歸納能力.教師在對例題、習題二次開發過程中,可以讓學生嘗試地對例題、習題進行歸納整理,可以讓能力強的學生利用自己已知的知識嘗試對題目進行開發,這樣不僅可以讓學生親自發現其實很多題目是有共性的,從而提高學生的學習能力. 3.“二次開發”過程中教師應不斷地提升自己的專業水平.在新課程標準下,作為教師應該轉變原有的教學模式,不斷適應新課程標準,教師之間應不斷地交流、合作,教師可以把教學過程中的成功與失敗、教學心得、教學案例等及時積累,不斷累積,因為只有教師自己本身不斷鉆研,不斷充電提高,才能更好地指導學生學習. 四、結束語 總之,教材例題、習題的二次開發,一方面使教師在教學過程中能靈活使用教材中的例題、習題,提高教師自身的專業素養,使教學達到“事半功倍”的效果,另一方面還能在提高學生學習數學的興趣的同時,也提高學生的解題能力和探究推理能力,有利于促進學生各方面更好地發展.