劉國森
(江蘇省江陰市利港中學,江蘇江陰 214400)
數學變式是轉換問題的形式和內容,但是并不改變數學題本質的知識點,要找到“變”和“不變”的基本因素,認準本質的基本特點。通過這個過程提升學生的思維敏捷性和創新性。
初中數學課程中,大部分學生解題總是按照特定的思路去思考問題,也就成了一種“思維定式”,這樣的思維方式不利于學生的數學思維的養成。“思維定式”和“變式思維”是兩種相反的思維模式[1]。舉例來看,一類學生思維靈活,面對同一類型的題總是能想出新的解題方法;而另一種學生的思考模式相對固定,面對同一類型的題只會使用教師所傳授的方式解題。這兩者之間的對比體現的是“變通”的能力,也體現出了學生思維開發和邏輯思維能力的重要性。
初中階段數學教學重視培養學生發現問題、提出問題并解決問題的能力,其核心思想是讓學生的數學能力得到全面發展,讓學生通過學習提升思維能力。在變式訓練中提升學生的解題技巧,通過培養學生“一題多解”和“一題多變”的變式思維,讓學生們通過探索獲取足夠的信心和探索成功的喜悅感。
數學來源于生活,應用于生活。教師可以用生活中的例子去引導學生養成變式思維。用生活中的例子可以讓學生將所學知識與生活中的常識相聯系,賦予數學知識畫面感,從而挖掘數學知識在生活中的應用方法。這種教學方式更容易讓學生理解數學知識,同時也可以為學習難度提高做好鋪墊,由淺入深,將高層次的變式知識慢慢滲透到教學中。
教師在講授《直線、射線、線段》一課時,可以向學生提問:“要在院子里固定一條晾衣繩至少需要幾根釘子?”學生的回答可能不一,此時教師再向學生進行演示。先用一根釘子將繩子固定在一端,這時,松手讓繩子自然垂落,由此可見,一根釘子不能固定住繩子;再將繩子的另一頭用第二根釘子固定住,將繩子放開,此時可見到,繩子不再垂落,成功地拉起一條直線。通過創設實際問題情境,讓學生知道要想固定一條繩子,至少需要兩個釘子。從而引出結論:兩點確定一條直線。
培養學生知識遷移的能力,可以從簡單的方程題開始,從方程題變成應用題,再從應用題變成圖形方面的應用題[2]。這是一個逐步簡化題目,便于學生理解的過程,也是一種開發學生變式思維的過程。由此鍛煉學生舉一反三的思維,從不同的方程式到圖形,再到函數等高難題型都可以靈活運用這個方法。
例:A和B兩個工人要加工480個汽車模具,A每個小時可以加工出46個汽車模具,而B每個小時可以加工出34個汽車模具,問,A、B用時多久才可以加工完全部汽車模具?
變式1
小紅和小明在學校樓道打掃衛生,兩人相距距離是480米,小明每分鐘可以打掃樓道46米,而小紅每分鐘可以打掃樓道34米,現在兩人開始相向打掃樓道,請問幾分鐘以后小紅可以和小明相遇?
變式2
老師家有一塊面積為480平方米的梯形水稻田(如圖1),上邊的長度是34米,下邊的長度是46米。誰能算出老師家水稻田的高是多少米?
解:46x+34x=480
(46+34)x=480
480=80x
x=6
同樣的公式,同樣的解題方法,但經過變式后,就會讓學生有一種新的感受,從中感悟到數學的趣味,激發出學生們對數學的熱愛,還能提高學生們的理解能力、變通能力,從而開發學生的創新能力,更好地幫助學生進行數學學習。
考慮到數學的抽象性、系統性、邏輯性特點,在進行變式時,要貼近生活實際,把一道題變式成生活中的場景,更有利于學生思考和解題。同理,此方法可以適用在很多數學題上,如一元一次方程式、兩元一次方程、勾股定理、圖形等,都可以利用變式使問題變得通俗易懂。數學不只是包括數學概念而已,學數學要有方法、有思想,數學最重要的是數學應用,通過變式幫助學生提升數學綜合能力,牢牢抓住變式的規律和本質,這樣才能探索一道題的內涵和外延關系[3]。
初中數學課程中,教師應鼓勵學生開拓思維,使用新的思路去解題,合理、科學地提升學生們的數學認知能力。把日常生活學習、考試中的一些題進行一番“通俗易懂”的變化,找到題目之中隱藏的規律,再把題目中的重要線索進行串聯,最后形成一個新的、易懂的題型。這是對知識構建的一個挑戰,也是對想象力和理解力的一個考驗。總而言之,學生仍需加強練習,在解題中慢慢領悟變式的精髓,通過題目的變換培養變式思維,以此提升數學綜合能力。