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以變促思:變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的深度實(shí)踐與探索一、引言1.1研究背景與動(dòng)因數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代,其重要性愈發(fā)凸顯。數(shù)學(xué)概念作為數(shù)學(xué)知識(shí)體系的基石,是學(xué)生理解數(shù)學(xué)原理、掌握數(shù)學(xué)方法、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵。良好的數(shù)學(xué)概念教學(xué)能夠幫助學(xué)生構(gòu)建起堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)知識(shí)框架,為后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下穩(wěn)固的基礎(chǔ)。它不僅有助于學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)知識(shí),還能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、抽象思維和創(chuàng)新思維能力,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,部分教師采用灌輸式教學(xué)方法,過(guò)于注重概念的記憶,忽視概念的形成過(guò)程,使得學(xué)生對(duì)概念的理解浮于表面,難以深入掌握概念的本質(zhì)內(nèi)涵,導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法靈活運(yùn)用概念解決問(wèn)題。同時(shí),教學(xué)內(nèi)容局限于教材,缺乏拓展和延伸,教學(xué)方法單一,多為教師講授,學(xué)生被動(dòng)接受,缺乏互動(dòng)與探究,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。此外,傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)學(xué)生個(gè)體差異關(guān)注不足,采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)教學(xué),無(wú)法滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難,逐漸失去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心和興趣。隨著教育理念的不斷更新和教育改革的深入推進(jìn),人們?cè)絹?lái)越關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展和綜合素質(zhì)的提升。在此背景下,變式教學(xué)作為一種有效的教學(xué)方式應(yīng)運(yùn)而生。變式教學(xué)通過(guò)變換問(wèn)題的情境、條件或結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,深入理解知識(shí)的本質(zhì),從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和思維能力。在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中引入變式教學(xué),能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。它可以將抽象的數(shù)學(xué)概念以多樣化的形式呈現(xiàn),幫助學(xué)生更好地理解概念的內(nèi)涵和外延,克服思維定式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和應(yīng)變能力。同時(shí),通過(guò)創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境和問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,讓學(xué)生在積極參與的過(guò)程中深入探究概念的本質(zhì),提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合作學(xué)習(xí)能力。此外,變式教學(xué)還能夠根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué),滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,使每個(gè)學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上得到充分發(fā)展。1.2研究?jī)r(jià)值與意義本研究聚焦于變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用,具有重要的理論價(jià)值與實(shí)踐意義,能夠?yàn)閿?shù)學(xué)教育領(lǐng)域的發(fā)展提供有力支持。在理論層面,本研究將豐富和完善數(shù)學(xué)教學(xué)理論體系。深入探究變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用,有助于揭示數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)的內(nèi)在機(jī)制和規(guī)律,進(jìn)一步拓展數(shù)學(xué)教育理論的研究范疇。通過(guò)分析變式教學(xué)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力、認(rèn)知結(jié)構(gòu)等方面的影響,為數(shù)學(xué)教學(xué)理論的發(fā)展提供新的視角和實(shí)證依據(jù),推動(dòng)數(shù)學(xué)教育理論不斷創(chuàng)新和完善。同時(shí),本研究還將促進(jìn)教學(xué)理論與心理學(xué)理論的融合。從心理學(xué)角度剖析學(xué)生在變式教學(xué)中的學(xué)習(xí)心理和認(rèn)知過(guò)程,能夠更好地理解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和特點(diǎn),為教學(xué)理論的構(gòu)建提供堅(jiān)實(shí)的心理學(xué)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)教學(xué)理論與心理學(xué)理論的有機(jī)結(jié)合,提升數(shù)學(xué)教育研究的科學(xué)性和系統(tǒng)性。在實(shí)踐層面,本研究對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。一方面,它能夠幫助教師改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)概念教學(xué)存在諸多問(wèn)題,而變式教學(xué)能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)概念以多樣化的形式呈現(xiàn),使教學(xué)內(nèi)容更加生動(dòng)有趣、富有啟發(fā)性,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。教師通過(guò)設(shè)計(jì)合理的變式練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,深入理解概念的本質(zhì),提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和解決問(wèn)題的能力,進(jìn)而提升教學(xué)效果。另一方面,本研究有利于促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。通過(guò)參與變式教學(xué)活動(dòng),學(xué)生能夠打破思維定式,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和應(yīng)變能力,提高自主學(xué)習(xí)能力和合作學(xué)習(xí)能力,這些能力對(duì)于學(xué)生的未來(lái)發(fā)展至關(guān)重要。此外,變式教學(xué)還能夠滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,使每個(gè)學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上得到充分發(fā)展,促進(jìn)教育公平的實(shí)現(xiàn)。1.3研究思路與方法本研究旨在深入探究變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用,通過(guò)系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)和多樣化的研究方法,全面剖析其應(yīng)用效果及影響因素,為數(shù)學(xué)教學(xué)提供切實(shí)可行的指導(dǎo)策略。在研究思路上,本研究首先對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于變式教學(xué)和數(shù)學(xué)概念教學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行全面梳理。深入了解已有研究的成果、不足以及研究趨勢(shì),為本研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和研究方向。通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的分析,明確變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的重要性和研究空白,從而確定本研究的重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。其次,對(duì)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行深入調(diào)查,運(yùn)用課堂觀察、教師訪談和學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查等方法,全面了解當(dāng)前數(shù)學(xué)概念教學(xué)中存在的問(wèn)題,以及教師和學(xué)生對(duì)變式教學(xué)的認(rèn)知、態(tài)度和應(yīng)用情況。在此基礎(chǔ)上,選取典型的教學(xué)案例,詳細(xì)分析變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的具體應(yīng)用過(guò)程和效果。通過(guò)對(duì)案例的深入剖析,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問(wèn)題,為提出有效的教學(xué)策略提供實(shí)踐依據(jù)。最后,依據(jù)研究結(jié)果,結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出針對(duì)性的教學(xué)策略和建議。同時(shí),對(duì)研究成果進(jìn)行總結(jié)和反思,展望未來(lái)的研究方向,為后續(xù)研究提供參考和借鑒。在研究方法上,本研究綜合運(yùn)用多種方法,以確保研究的科學(xué)性和有效性。文獻(xiàn)研究法是本研究的重要基礎(chǔ),通過(guò)廣泛查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊、學(xué)位論文、研究報(bào)告等文獻(xiàn)資料,對(duì)變式教學(xué)和數(shù)學(xué)概念教學(xué)的相關(guān)理論和實(shí)踐研究進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析。了解已有研究的現(xiàn)狀、成果和不足,為本研究提供理論支持和研究思路,避免重復(fù)研究,確保研究的創(chuàng)新性和前沿性。案例分析法也是本研究的關(guān)鍵方法之一,通過(guò)選取具有代表性的數(shù)學(xué)概念教學(xué)案例,深入分析變式教學(xué)在其中的具體應(yīng)用過(guò)程和效果。詳細(xì)記錄教師如何設(shè)計(jì)和實(shí)施變式教學(xué),學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的反應(yīng)和表現(xiàn),以及教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和解決方法。通過(guò)對(duì)案例的深入剖析,總結(jié)出變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用模式、優(yōu)勢(shì)和存在的問(wèn)題,為教學(xué)實(shí)踐提供具體的參考和借鑒。實(shí)證研究法同樣不可或缺,通過(guò)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn),選取一定數(shù)量的學(xué)生作為研究對(duì)象,將其分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組采用變式教學(xué)方法進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué),對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)方法,控制其他教學(xué)條件相同。在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)測(cè)試、問(wèn)卷調(diào)查、課堂觀察等方式收集數(shù)據(jù),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生在數(shù)學(xué)概念理解、應(yīng)用能力以及思維能力等方面的差異。從而驗(yàn)證變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的有效性和優(yōu)勢(shì),為研究結(jié)論提供有力的實(shí)證支持。二、理論基石:變式教學(xué)與數(shù)學(xué)概念教學(xué)理論剖析2.1變式教學(xué)的理論闡釋2.1.1概念內(nèi)涵變式教學(xué)是一種在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)變更教學(xué)內(nèi)容的非本質(zhì)特征,以突出其本質(zhì)屬性的教學(xué)方法。其核心在于通過(guò)多樣化的呈現(xiàn)方式,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同層面去認(rèn)識(shí)和理解知識(shí),從而更深入地把握知識(shí)的本質(zhì)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,這種方法尤為重要,它能夠幫助學(xué)生克服思維定式,拓展思維空間,提高對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。以三角形的概念教學(xué)為例,三角形的本質(zhì)屬性是由三條線段首尾順次連接所圍成的封閉圖形。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以通過(guò)展示不同形狀(銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形)、不同大小、不同擺放位置的三角形,讓學(xué)生觀察和分析。這些三角形雖然在邊長(zhǎng)、角度、位置等非本質(zhì)特征上有所不同,但它們都具備三角形的本質(zhì)屬性。通過(guò)這種方式,學(xué)生能夠更加清晰地理解三角形概念的內(nèi)涵,避免將一些非本質(zhì)特征(如特定的形狀、大?。┱`認(rèn)為是三角形的本質(zhì)特征。2.1.2理論溯源變式教學(xué)的理論根源可以追溯到多個(gè)方面。在國(guó)內(nèi),變式教學(xué)有著深厚的歷史淵源,它是中國(guó)數(shù)學(xué)教學(xué)傳統(tǒng)的重要組成部分。顧泠沅先生主持的上海青浦實(shí)驗(yàn)研究團(tuán)隊(duì)在20世紀(jì)70年代就開(kāi)始在教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行“變式訓(xùn)練”,并取得了良好的效果。他們將“組織變式訓(xùn)練”作為教學(xué)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)環(huán)節(jié),經(jīng)過(guò)多年的研究與實(shí)踐,于2003年顧泠沅、鮑建生等學(xué)者正式總結(jié)了中國(guó)“變式教學(xué)理論”,該理論強(qiáng)調(diào)通過(guò)直觀、具體的概念標(biāo)準(zhǔn)變式引入數(shù)學(xué)概念,利用概念非標(biāo)準(zhǔn)變式突出本質(zhì)屬性,借助非概念變式明確概念外延,同時(shí)通過(guò)組織有層次的數(shù)學(xué)活動(dòng)(過(guò)程變式)幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。在國(guó)外,與變式教學(xué)相關(guān)的理論也為其提供了有力的支撐。瑞典教育家馬頓的變易理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)源于變異,學(xué)習(xí)就是鑒別,學(xué)生需要在不同的情境中辨別事物的關(guān)鍵特征,才能實(shí)現(xiàn)有效的學(xué)習(xí)。這與變式教學(xué)通過(guò)變化情境來(lái)突出知識(shí)本質(zhì)特征的理念相契合。變易理論強(qiáng)調(diào),學(xué)生只有接觸到足夠多樣化的學(xué)習(xí)材料和情境,才能更好地理解和掌握知識(shí)。在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要通過(guò)對(duì)不同變式的比較和分析,才能準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵和外延。2.1.3主要類型在數(shù)學(xué)教學(xué)中,變式教學(xué)主要包括概念性變式和過(guò)程性變式兩種類型,它們?cè)诮虒W(xué)中發(fā)揮著不同的作用,共同促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握。概念性變式主要側(cè)重于對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解和掌握。它通過(guò)展示概念的多種不同表現(xiàn)形式,幫助學(xué)生從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)概念的本質(zhì)屬性,明確概念的內(nèi)涵和外延。概念性變式又可細(xì)分為標(biāo)準(zhǔn)變式和非標(biāo)準(zhǔn)變式。標(biāo)準(zhǔn)變式是指符合概念典型特征的例子,如在講解平行四邊形概念時(shí),呈現(xiàn)的兩組對(duì)邊分別平行且相等、四個(gè)角為非直角的平行四邊形,這是學(xué)生最容易理解和接受的典型平行四邊形形象,有助于學(xué)生初步建立起平行四邊形的概念。而非標(biāo)準(zhǔn)變式則是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)變式的拓展,它改變了概念的一些非本質(zhì)特征,但仍然保留其本質(zhì)屬性。例如,展示內(nèi)角為特殊角度(如含有直角)的平行四邊形(即矩形),或者邊長(zhǎng)具有特殊關(guān)系(如鄰邊相等)的平行四邊形(即菱形),以及更特殊的正方形。這些非標(biāo)準(zhǔn)變式雖然在形式上與標(biāo)準(zhǔn)變式有所不同,但它們都滿足平行四邊形的定義,即兩組對(duì)邊分別平行。通過(guò)對(duì)這些非標(biāo)準(zhǔn)變式的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠進(jìn)一步深化對(duì)平行四邊形概念的理解,認(rèn)識(shí)到平行四邊形概念的廣泛包容性,避免對(duì)概念的理解過(guò)于狹隘。同時(shí),概念性變式還包括反例變式,即通過(guò)展示不符合概念定義的例子,讓學(xué)生對(duì)比分析,從而更加清晰地明確概念的邊界,防止對(duì)概念的錯(cuò)誤理解。例如,在學(xué)習(xí)函數(shù)概念時(shí),給出一些不是函數(shù)的關(guān)系,如一個(gè)x值對(duì)應(yīng)多個(gè)y值的情況,讓學(xué)生判斷并分析原因,通過(guò)與函數(shù)概念的對(duì)比,學(xué)生能更準(zhǔn)確地把握函數(shù)“對(duì)于定義域內(nèi)每一個(gè)x值,都有唯一確定的y值與之對(duì)應(yīng)”這一本質(zhì)特征。過(guò)程性變式則更注重知識(shí)的形成過(guò)程和問(wèn)題解決的過(guò)程。它通過(guò)設(shè)計(jì)一系列有層次、有邏輯的問(wèn)題或活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生逐步深入地理解知識(shí),掌握解決問(wèn)題的方法和策略,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。在講解一元二次方程的解法時(shí),教師可以先從簡(jiǎn)單的直接開(kāi)平方法入手,給出形如x^2=a(a\geq0)的方程讓學(xué)生求解,幫助學(xué)生理解直接開(kāi)平方法的原理和步驟。接著,引入形如(x+m)^2=n(n\geq0)的方程,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)變形將其轉(zhuǎn)化為直接開(kāi)平方法可解的形式,從而掌握配方法的基本思路。然后,再給出一般形式的一元二次方程ax^2+bx+c=0(a\neq0),讓學(xué)生嘗試運(yùn)用配方法將其轉(zhuǎn)化為完全平方式,進(jìn)而推導(dǎo)出求根公式,學(xué)習(xí)公式法。在這個(gè)過(guò)程中,每一個(gè)步驟都是前一個(gè)步驟的延伸和拓展,通過(guò)這樣的過(guò)程性變式,學(xué)生能夠親身經(jīng)歷一元二次方程解法的形成過(guò)程,不僅掌握了具體的解法,還理解了數(shù)學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,學(xué)會(huì)了如何從已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)出發(fā),逐步探索和解決新的問(wèn)題,提高了數(shù)學(xué)思維能力和解決問(wèn)題的能力。2.2數(shù)學(xué)概念教學(xué)的理論解析2.2.1數(shù)學(xué)概念的特性數(shù)學(xué)概念具有多方面獨(dú)特的特性,這些特性深刻影響著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)的過(guò)程與方法。抽象性是數(shù)學(xué)概念的顯著特性之一。數(shù)學(xué)概念往往是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)量關(guān)系和空間形式的高度抽象概括,它舍棄了具體事物的非本質(zhì)屬性,只保留其本質(zhì)特征。例如,“函數(shù)”概念,它不是指某一個(gè)具體的數(shù)量關(guān)系,而是對(duì)一類具有相同本質(zhì)特征的數(shù)量關(guān)系的抽象概括。它不依賴于具體的數(shù)值或?qū)嶋H情境,而是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和符號(hào)來(lái)刻畫變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種抽象性使得數(shù)學(xué)概念能夠廣泛應(yīng)用于各種實(shí)際問(wèn)題和數(shù)學(xué)領(lǐng)域,但同時(shí)也增加了學(xué)生理解的難度。學(xué)生需要從大量具體的函數(shù)實(shí)例中,如一次函數(shù)y=kx+b(k\neq0)、二次函數(shù)y=ax^2+bx+c(a\neq0)等,通過(guò)分析、比較、歸納等思維活動(dòng),舍棄具體函數(shù)的特殊性質(zhì),提取出函數(shù)的本質(zhì)屬性,即對(duì)于定義域內(nèi)每一個(gè)自變量x,都有唯一確定的因變量y與之對(duì)應(yīng)。概括性與抽象性緊密相連,數(shù)學(xué)概念是對(duì)一類數(shù)學(xué)對(duì)象共同本質(zhì)屬性的概括。以“角”的概念為例,它概括了平面內(nèi)由兩條有公共端點(diǎn)的射線組成的各種圖形,無(wú)論是銳角、直角、鈍角,還是平角、周角,都具有“由兩條射線組成,且有公共端點(diǎn)”這一共同本質(zhì)屬性。這種概括性使得數(shù)學(xué)概念能夠簡(jiǎn)潔地表達(dá)大量具體事例的共同特征,為數(shù)學(xué)研究和應(yīng)用提供了便利。同時(shí),學(xué)生在學(xué)習(xí)概念時(shí),需要從眾多具體的角的實(shí)例中,概括出它們的共同本質(zhì),從而形成對(duì)角概念的理解。此外,數(shù)學(xué)概念還具有確定性和嚴(yán)謹(jǐn)性。每個(gè)數(shù)學(xué)概念都有明確的定義和內(nèi)涵,其意義是確定的,不容模糊。例如,“圓”的定義是平面內(nèi)到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合,這個(gè)定義明確地規(guī)定了圓的本質(zhì)特征,不存在任何歧義。在數(shù)學(xué)推理和證明中,必須嚴(yán)格依據(jù)概念的定義和性質(zhì)進(jìn)行,這體現(xiàn)了數(shù)學(xué)概念的嚴(yán)謹(jǐn)性。這種確定性和嚴(yán)謹(jǐn)性保證了數(shù)學(xué)知識(shí)的準(zhǔn)確性和邏輯性,是數(shù)學(xué)學(xué)科的基石。數(shù)學(xué)概念的這些特性決定了數(shù)學(xué)概念教學(xué)需要采用特殊的方法和策略,以幫助學(xué)生克服理解上的困難,深入把握概念的本質(zhì)。2.2.2概念教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)概念教學(xué)涵蓋多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)學(xué)生理解和掌握概念起著不可或缺的作用。概念引入是教學(xué)的起始環(huán)節(jié),至關(guān)重要。引入的方式應(yīng)生動(dòng)有趣、貼近生活實(shí)際,以便激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心,幫助學(xué)生建立起感性認(rèn)識(shí)。在引入“勾股定理”時(shí),可以通過(guò)展示生活中常見(jiàn)的直角三角形物體,如梯子靠在墻上形成的直角三角形,引導(dǎo)學(xué)生觀察直角三角形三條邊的長(zhǎng)度關(guān)系。也可以講述一些與勾股定理相關(guān)的歷史故事,如古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)勾股定理的過(guò)程,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的魅力和歷史底蘊(yùn)。通過(guò)這些方式,將抽象的數(shù)學(xué)概念與具體的生活情境或歷史文化相結(jié)合,使學(xué)生更容易接受和理解。概念形成是教學(xué)的核心環(huán)節(jié)。在這個(gè)階段,教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)引入的實(shí)例進(jìn)行分析、比較、抽象和概括,從而揭示概念的本質(zhì)屬性。以“方程”概念的形成為例,教師可以先給出一系列含有未知數(shù)的等式,如2x+3=7、3y-5=10等,讓學(xué)生觀察這些式子的共同特點(diǎn)。然后引導(dǎo)學(xué)生分析這些式子中未知數(shù)的作用、等式的性質(zhì)等,逐步抽象出“含有未知數(shù)的等式叫做方程”這一本質(zhì)屬性。在這個(gè)過(guò)程中,教師要注重啟發(fā)式教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、主動(dòng)參與,培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和概括能力。概念鞏固是強(qiáng)化學(xué)生對(duì)概念理解和記憶的重要環(huán)節(jié)。教師可以通過(guò)多種方式進(jìn)行概念鞏固,如設(shè)計(jì)針對(duì)性的練習(xí)題,包括判斷題、選擇題、填空題等,讓學(xué)生在練習(xí)中加深對(duì)概念的理解和應(yīng)用。例如,對(duì)于“函數(shù)”概念,可以給出一些關(guān)于函數(shù)定義、定義域、值域等方面的判斷題目,讓學(xué)生判斷對(duì)錯(cuò)并說(shuō)明理由。還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論、概念辨析活動(dòng),讓學(xué)生在交流和討論中進(jìn)一步明確概念的內(nèi)涵和外延,糾正可能存在的錯(cuò)誤理解。概念應(yīng)用是檢驗(yàn)學(xué)生是否真正掌握概念的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要途徑。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)多樣化的實(shí)際問(wèn)題情境,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)概念去解決問(wèn)題。在學(xué)習(xí)“概率”概念后,可以設(shè)計(jì)一些與抽獎(jiǎng)、游戲等相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生計(jì)算事件發(fā)生的概率。通過(guò)概念應(yīng)用,學(xué)生不僅能夠?qū)⒊橄蟮母拍钆c實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,提高解決問(wèn)題的能力,還能進(jìn)一步加深對(duì)概念的理解和記憶,體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。2.2.3影響概念學(xué)習(xí)的要素學(xué)生的概念學(xué)習(xí)受到多種要素的綜合影響,深入了解這些要素對(duì)于優(yōu)化教學(xué)策略、提升教學(xué)效果具有重要意義。學(xué)生自身的認(rèn)知水平是影響概念學(xué)習(xí)的關(guān)鍵內(nèi)部因素。不同年齡段的學(xué)生具有不同的認(rèn)知發(fā)展階段和特點(diǎn)。在小學(xué)階段,學(xué)生的思維主要以具體形象思維為主,他們對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解往往依賴于直觀的實(shí)例和形象的比喻。在學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)”概念時(shí),教師通常會(huì)通過(guò)分蛋糕、分蘋果等具體實(shí)例,讓學(xué)生直觀地感受分?jǐn)?shù)的含義。而到了中學(xué)階段,學(xué)生的抽象邏輯思維逐漸發(fā)展,但在學(xué)習(xí)較為抽象的數(shù)學(xué)概念時(shí),如“函數(shù)”“極限”等,仍需要借助一定的具體情境或?qū)嵗齺?lái)輔助理解。此外,學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)也會(huì)對(duì)新概念的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。如果學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與新概念存在緊密的聯(lián)系,那么他們就能更容易地將新概念納入已有的知識(shí)體系中。在學(xué)習(xí)“相似三角形”概念時(shí),如果學(xué)生已經(jīng)掌握了“全等三角形”的知識(shí),就可以通過(guò)類比的方法,從全等三角形的性質(zhì)和判定方法出發(fā),來(lái)理解相似三角形的相關(guān)知識(shí)。教學(xué)方法的選擇和運(yùn)用對(duì)概念學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的外部作用。合理的教學(xué)方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與概念學(xué)習(xí)過(guò)程。啟發(fā)式教學(xué)方法能夠引導(dǎo)學(xué)生自主思考、探索概念的本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。在講解“平行四邊形”概念時(shí),教師可以通過(guò)提問(wèn)、引導(dǎo)學(xué)生觀察平行四邊形的特征、讓學(xué)生自己動(dòng)手制作平行四邊形等方式,啟發(fā)學(xué)生思考平行四邊形的定義和性質(zhì)。多媒體教學(xué)手段則可以將抽象的數(shù)學(xué)概念以直觀、形象的方式呈現(xiàn)出來(lái),幫助學(xué)生更好地理解。利用動(dòng)畫演示可以清晰地展示函數(shù)圖像的變化過(guò)程,讓學(xué)生更直觀地感受函數(shù)的性質(zhì)。學(xué)習(xí)環(huán)境也在潛移默化中影響著學(xué)生的概念學(xué)習(xí)。積極的課堂氛圍能夠鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑、積極發(fā)言,促進(jìn)學(xué)生之間的合作與交流。在小組合作學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以相互討論、分享自己對(duì)概念的理解和想法,從而拓寬思維視野,加深對(duì)概念的理解。良好的師生關(guān)系也能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和自信心,使學(xué)生更愿意主動(dòng)參與到概念學(xué)習(xí)中。2.3變式教學(xué)契合數(shù)學(xué)概念教學(xué)的內(nèi)在邏輯數(shù)學(xué)概念的抽象性使得學(xué)生在理解和掌握時(shí)往往面臨較大困難,而變式教學(xué)恰好能夠通過(guò)多樣化的呈現(xiàn)方式,幫助學(xué)生更好地理解這些抽象概念,把握其本質(zhì)屬性,兩者之間存在著緊密的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。數(shù)學(xué)概念高度抽象,遠(yuǎn)離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和直觀感受。在學(xué)習(xí)“函數(shù)”概念時(shí),學(xué)生很難直接從抽象的定義“在一個(gè)變化過(guò)程中,有兩個(gè)變量x、y,如果給定一個(gè)x值,相應(yīng)的就確定唯一的一個(gè)y值,那么就稱y是x的函數(shù)”中理解其內(nèi)涵。而變式教學(xué)可以通過(guò)具體的函數(shù)實(shí)例,如一次函數(shù)y=2x+1,學(xué)生可以通過(guò)計(jì)算當(dāng)x取不同值時(shí)y的值,繪制函數(shù)圖像,直觀地看到x與y之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。再引入反比例函數(shù)y=\frac{6}{x},讓學(xué)生對(duì)比這兩種函數(shù)在表達(dá)式、圖像、性質(zhì)等方面的差異,從不同角度感受函數(shù)概念中“變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系”這一本質(zhì)屬性。通過(guò)這種方式,將抽象的函數(shù)概念轉(zhuǎn)化為具體可感的實(shí)例,使學(xué)生逐步理解函數(shù)概念的抽象本質(zhì)。變式教學(xué)能夠突出數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性。在概念的形成過(guò)程中,學(xué)生容易受到非本質(zhì)屬性的干擾,難以準(zhǔn)確把握概念的核心。以“三角形的高”這一概念為例,學(xué)生最初接觸到的可能是銳角三角形中從頂點(diǎn)向?qū)呑鞯拇咕€,這種標(biāo)準(zhǔn)圖形會(huì)讓學(xué)生誤以為三角形的高都在三角形內(nèi)部。教師可以通過(guò)展示直角三角形(其中兩條高是直角邊)和鈍角三角形(有兩條高在三角形外部)的高,這些非標(biāo)準(zhǔn)變式能夠打破學(xué)生的思維定式,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“從三角形的一個(gè)頂點(diǎn)向它的對(duì)邊所在直線作垂線,頂點(diǎn)和垂足之間的線段叫做三角形的高”這一本質(zhì)屬性,而不受三角形形狀等非本質(zhì)屬性的影響。同時(shí),通過(guò)正例變式,展示不同形狀、大小三角形的高,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)高的本質(zhì)特征的認(rèn)識(shí);通過(guò)反例變式,如展示一些不是三角形高的線段,讓學(xué)生判斷并說(shuō)明理由,進(jìn)一步明確概念的外延,使學(xué)生更準(zhǔn)確地把握“三角形的高”這一概念的本質(zhì)。從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律來(lái)看,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解是一個(gè)逐步深化的過(guò)程。變式教學(xué)提供了有層次的學(xué)習(xí)材料和問(wèn)題情境,符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展順序。在學(xué)習(xí)“圓”的概念時(shí),教師可以先通過(guò)展示生活中圓形的物體,如車輪、硬幣等,讓學(xué)生對(duì)圓有一個(gè)初步的感性認(rèn)識(shí),這是概念學(xué)習(xí)的起始階段。接著,給出圓的標(biāo)準(zhǔn)定義“平面內(nèi)到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合”,并通過(guò)在平面直角坐標(biāo)系中繪制圓,用坐標(biāo)表示圓上的點(diǎn),進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)圓的定義的理解,這是對(duì)概念的初步抽象和概括。然后,通過(guò)變式,如改變圓心的位置、半徑的大小,讓學(xué)生觀察圓的變化,探究圓的性質(zhì)與圓心、半徑的關(guān)系,從動(dòng)態(tài)的角度深入理解圓的概念。還可以引入與圓相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,如計(jì)算圓形花壇的面積、周長(zhǎng),讓學(xué)生運(yùn)用圓的概念和公式解決實(shí)際問(wèn)題,將抽象的概念應(yīng)用到具體情境中,實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的深度理解和掌握。這種由淺入深、由具體到抽象、再到實(shí)際應(yīng)用的變式教學(xué)過(guò)程,與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相契合,能夠有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)和理解。三、實(shí)踐掃描:數(shù)學(xué)概念教學(xué)中變式教學(xué)的應(yīng)用實(shí)例3.1基于具體或直觀變式引入概念3.1.1借助生活實(shí)例引入概念數(shù)學(xué)源于生活,又服務(wù)于生活。在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,借助生活實(shí)例引入概念,能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)知識(shí)與學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景緊密聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的實(shí)用性和趣味性,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,幫助學(xué)生更好地理解概念的本質(zhì)內(nèi)涵。以“函數(shù)”概念的教學(xué)為例,在課程伊始,教師可以展示這樣一個(gè)生活實(shí)例:某城市的出租車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為起步價(jià)8元(3千米以內(nèi)),超過(guò)3千米后,每千米加收2元。讓學(xué)生思考出租車行駛的路程x(千米)與收費(fèi)y(元)之間的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)分析可以得出,當(dāng)0\ltx\leq3時(shí),y=8;當(dāng)x\gt3時(shí),y=8+2(x-3)=2x+2。在這個(gè)實(shí)例中,學(xué)生能夠清晰地看到,對(duì)于每一個(gè)確定的行駛路程x,都有唯一確定的收費(fèi)y與之對(duì)應(yīng),這就初步體現(xiàn)了函數(shù)中變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。接著,教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考生活中其他類似的函數(shù)關(guān)系實(shí)例,如水電費(fèi)的計(jì)費(fèi)方式、手機(jī)套餐費(fèi)用與通話時(shí)長(zhǎng)或流量使用量的關(guān)系等。以水電費(fèi)計(jì)費(fèi)為例,水費(fèi)可能是按照用水量的不同階梯進(jìn)行收費(fèi),電費(fèi)也會(huì)根據(jù)用電量的多少分為不同的價(jià)格區(qū)間。讓學(xué)生嘗試用數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)表示這些關(guān)系,進(jìn)一步加深對(duì)函數(shù)概念的理解。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生能夠從多個(gè)生活實(shí)例中抽象出函數(shù)的共同特征,即“在一個(gè)變化過(guò)程中,有兩個(gè)變量x、y,如果給定一個(gè)x值,相應(yīng)的就確定唯一的一個(gè)y值,那么就稱y是x的函數(shù)”。通過(guò)這些生活實(shí)例的引入,學(xué)生不再覺(jué)得函數(shù)概念抽象難懂,而是能夠?qū)⑵渑c實(shí)際生活緊密聯(lián)系起來(lái),從而更好地理解函數(shù)概念的本質(zhì)。這種基于生活實(shí)例的變式引入,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的同時(shí),體會(huì)到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。3.1.2運(yùn)用圖形變式引入概念圖形是數(shù)學(xué)的重要語(yǔ)言,它具有直觀、形象的特點(diǎn)。在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,運(yùn)用圖形變式引入概念,能夠幫助學(xué)生更直觀地觀察和分析概念的特征,從不同角度認(rèn)識(shí)概念的本質(zhì),從而更好地理解和掌握概念。以“相似三角形”概念的教學(xué)為例,在課堂開(kāi)始時(shí),教師可以展示一系列不同位置和形狀的相似三角形圖形。首先展示一組標(biāo)準(zhǔn)的相似三角形,它們的對(duì)應(yīng)邊平行,對(duì)應(yīng)角相等,這是學(xué)生最容易識(shí)別的相似三角形形式。例如,在黑板上畫出\triangleABC和\triangleDEF,其中\(zhòng)angleA=\angleD,\angleB=\angleE,\angleC=\angleF,且\frac{AB}{DE}=\frac{BC}{EF}=\frac{AC}{DF}。通過(guò)對(duì)這組標(biāo)準(zhǔn)相似三角形的觀察,學(xué)生能夠初步了解相似三角形的基本特征。接著,教師展示位置發(fā)生變化的相似三角形,如將其中一個(gè)三角形進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)后與另一個(gè)三角形相似。在黑板上畫出\triangleABC,然后將其沿水平方向向右平移一定距離得到\triangleA'B'C',讓學(xué)生觀察\triangleABC與\triangleA'B'C'的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)它們的對(duì)應(yīng)角仍然相等,對(duì)應(yīng)邊的比例也不變,從而理解相似三角形的位置變化不影響其相似性。再展示旋轉(zhuǎn)后的相似三角形,將\triangleABC繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60^{\circ}得到\triangleAB'C',引導(dǎo)學(xué)生分析對(duì)應(yīng)角和對(duì)應(yīng)邊的關(guān)系,進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)相似三角形概念的理解。除了位置變化,教師還可以展示形狀有所變化的相似三角形。給出邊長(zhǎng)比例不同的相似三角形,如\triangleABC與\triangleA'B'C',\frac{AB}{A'B'}=\frac{1}{2},\frac{BC}{B'C'}=\frac{1}{2},\frac{AC}{A'C'}=\frac{1}{2},讓學(xué)生觀察它們的形狀差異以及相似性的體現(xiàn)。同時(shí),展示一些特殊角度的相似三角形,如直角相似三角形、等邊相似三角形等,讓學(xué)生從不同類型的相似三角形中歸納出相似三角形的本質(zhì)特征:對(duì)應(yīng)角相等,對(duì)應(yīng)邊成比例。在學(xué)生觀察圖形的過(guò)程中,教師引導(dǎo)學(xué)生思考每個(gè)圖形中三角形的邊和角的關(guān)系,鼓勵(lì)學(xué)生用自己的語(yǔ)言描述相似三角形的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)這些不同圖形變式的觀察、分析和討論,學(xué)生能夠逐漸擺脫對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖形的依賴,從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)相似三角形的本質(zhì)屬性,準(zhǔn)確理解相似三角形的概念,提高對(duì)圖形的觀察能力、分析能力和歸納能力。3.2運(yùn)用正例變式突出概念本質(zhì)屬性3.2.1標(biāo)準(zhǔn)變式精準(zhǔn)把握概念在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,標(biāo)準(zhǔn)變式是幫助學(xué)生初步建立概念、精準(zhǔn)把握概念本質(zhì)屬性的重要手段。通過(guò)展示符合概念典型特征的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例,能夠讓學(xué)生對(duì)概念形成清晰、準(zhǔn)確的初步認(rèn)識(shí),為后續(xù)深入理解概念奠定基礎(chǔ)。以“平行四邊形”概念教學(xué)為例,在課堂上,教師首先展示標(biāo)準(zhǔn)的平行四邊形圖形,如在黑板上畫出一個(gè)兩組對(duì)邊分別平行且相等,四個(gè)角為非直角的平行四邊形ABCD。此時(shí),教師結(jié)合圖形,詳細(xì)闡述平行四邊形的定義:“兩組對(duì)邊分別平行的四邊形叫做平行四邊形?!币龑?dǎo)學(xué)生觀察圖形中邊的位置關(guān)系,通過(guò)用直尺測(cè)量或直觀觀察,學(xué)生可以清晰地看到AB平行于CD,AD平行于BC,這是平行四邊形最核心的本質(zhì)屬性。同時(shí),介紹平行四邊形的性質(zhì),如對(duì)邊相等,即AB=CD,AD=BC;對(duì)角相等,\angleA=\angleC,\angleB=\angleD;對(duì)角線互相平分,AC與BD相交于點(diǎn)O,AO=CO,BO=DO。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平行四邊形圖形的這些分析,學(xué)生能夠直觀地理解平行四邊形的定義和性質(zhì),明確平行四邊形區(qū)別于其他四邊形的關(guān)鍵特征。在講解過(guò)程中,教師還可以通過(guò)動(dòng)畫演示,將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平行四邊形的對(duì)邊進(jìn)行平移拉伸,讓學(xué)生觀察在對(duì)邊始終保持平行的情況下,圖形的形狀和性質(zhì)如何變化,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)平行四邊形“兩組對(duì)邊分別平行”這一本質(zhì)屬性的理解。這種基于標(biāo)準(zhǔn)變式的教學(xué),能夠讓學(xué)生在頭腦中構(gòu)建起平行四邊形的標(biāo)準(zhǔn)模型,準(zhǔn)確把握平行四邊形概念的內(nèi)涵和外延,為后續(xù)學(xué)習(xí)其他特殊平行四邊形以及運(yùn)用平行四邊形知識(shí)解決問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3.2.2非標(biāo)準(zhǔn)變式拓展概念理解在學(xué)生對(duì)平行四邊形的標(biāo)準(zhǔn)圖形和基本概念有了初步理解之后,引入非標(biāo)準(zhǔn)變式能夠進(jìn)一步拓展學(xué)生對(duì)概念的理解,打破思維定式,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到概念的本質(zhì)屬性不受圖形的位置、形狀等非本質(zhì)因素的影響。教師展示一個(gè)斜放的平行四邊形EFGH,它的放置角度與標(biāo)準(zhǔn)平行四邊形不同,四條邊的傾斜方向和角度發(fā)生了變化。引導(dǎo)學(xué)生思考:“這個(gè)圖形還是平行四邊形嗎?”學(xué)生通過(guò)觀察和分析,發(fā)現(xiàn)雖然圖形的放置方式改變了,但它依然滿足平行四邊形的定義,即EF平行于GH,EH平行于FG,對(duì)邊相等、對(duì)角相等、對(duì)角線互相平分的性質(zhì)也依然成立。通過(guò)這樣的非標(biāo)準(zhǔn)變式,學(xué)生能夠明白平行四邊形的判定與圖形的擺放位置無(wú)關(guān),只要滿足兩組對(duì)邊分別平行這一本質(zhì)屬性,無(wú)論圖形如何傾斜或旋轉(zhuǎn),它都是平行四邊形。教師還可以展示邊長(zhǎng)比例不同的平行四邊形,如平行四邊形IJKL,其中IJ與JK的長(zhǎng)度比例與常見(jiàn)的平行四邊形不同。讓學(xué)生再次分析該圖形是否為平行四邊形,并驗(yàn)證其性質(zhì)。學(xué)生通過(guò)測(cè)量和推理,會(huì)發(fā)現(xiàn)盡管邊長(zhǎng)比例改變了,但平行四邊形的本質(zhì)屬性并未改變,進(jìn)一步深化了對(duì)平行四邊形概念中邊的關(guān)系的理解。除了位置和邊長(zhǎng)比例的變化,還可以展示內(nèi)角為特殊角度的平行四邊形,如含有直角的平行四邊形(矩形)。在黑板上畫出矩形MNOP,讓學(xué)生觀察它與一般平行四邊形的異同。學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn),矩形不僅滿足平行四邊形的所有性質(zhì),還具有四個(gè)角都是直角這一特殊性質(zhì),這是對(duì)平行四邊形概念的進(jìn)一步拓展。通過(guò)這種方式,學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到矩形是特殊的平行四邊形,它在保留平行四邊形本質(zhì)屬性的基礎(chǔ)上,增加了角的特殊條件。通過(guò)展示這些非標(biāo)準(zhǔn)的平行四邊形變式,學(xué)生能夠從不同角度、不同情況去認(rèn)識(shí)平行四邊形的概念,擺脫對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖形的刻板印象,更加全面、深入地理解平行四邊形概念的本質(zhì),提高對(duì)概念的靈活運(yùn)用能力和思維的靈活性。3.3借助反例變式明確概念外延3.3.1基于概念邏輯關(guān)系構(gòu)造反例在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,基于概念的邏輯關(guān)系構(gòu)造反例是一種有效的教學(xué)方法,它能夠幫助學(xué)生清晰地理解概念的內(nèi)涵和外延,明確概念之間的界限,避免出現(xiàn)概念混淆的情況。以“一元二次方程”概念教學(xué)為例,一元二次方程的定義是“只含有一個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是2的整式方程”。在學(xué)生初步了解這一概念后,教師可以構(gòu)造一些反例來(lái)幫助學(xué)生深化理解。給出方程x^3-2x^2+5=0,讓學(xué)生判斷它是否為一元二次方程。學(xué)生通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),該方程中未知數(shù)x的最高次數(shù)是3,不滿足“未知數(shù)的最高次數(shù)是2”這一條件,所以它不是一元二次方程。再給出方程\frac{1}{x^2}+3x-1=0,這個(gè)方程雖然含有未知數(shù)x且x的最高次數(shù)是2,但它是分式方程,不滿足“整式方程”這一條件,因此也不是一元二次方程。通過(guò)對(duì)這些反例的分析,學(xué)生能夠更加明確一元二次方程概念中“未知數(shù)最高次數(shù)是2”和“整式方程”這兩個(gè)關(guān)鍵要素,準(zhǔn)確把握一元二次方程的概念邊界,避免將其他類型的方程誤認(rèn)為是一元二次方程。教師還可以給出方程x^2+2xy+y^2=0,讓學(xué)生思考它是否為一元二次方程。學(xué)生發(fā)現(xiàn)方程中含有兩個(gè)未知數(shù)x和y,不滿足“只含有一個(gè)未知數(shù)”的條件,所以它也不是一元二次方程。通過(guò)這樣的反例,學(xué)生能夠進(jìn)一步理解一元二次方程概念中對(duì)未知數(shù)個(gè)數(shù)的要求,從而從多個(gè)角度深入理解一元二次方程的概念邏輯關(guān)系,準(zhǔn)確界定其外延。3.3.2針對(duì)學(xué)生常見(jiàn)錯(cuò)誤設(shè)置反例在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生由于對(duì)概念的理解不夠深入或存在思維定式,常常會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。針對(duì)這些常見(jiàn)錯(cuò)誤設(shè)置反例,能夠及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),強(qiáng)化對(duì)概念的正確理解,使學(xué)生更加準(zhǔn)確地把握概念的內(nèi)涵和外延。以“分式”概念教學(xué)為例,分式的定義是“一般地,如果A、B(B\neq0)表示兩個(gè)整式,且B中含有字母,那么式子\frac{A}{B}就叫做分式”。學(xué)生在理解這一概念時(shí),常常會(huì)忽略“分母不為零”這一關(guān)鍵條件。教師可以針對(duì)這一常見(jiàn)錯(cuò)誤設(shè)置反例,給出式子\frac{x+1}{x-1},當(dāng)x=1時(shí),讓學(xué)生思考此時(shí)該式子是否還是分式。學(xué)生通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)x=1時(shí),分母x-1=0,此時(shí)式子\frac{x+1}{x-1}無(wú)意義,但它仍然滿足分式的形式定義,只是在x=1這個(gè)特殊值下不成立。通過(guò)這個(gè)反例,學(xué)生能夠深刻認(rèn)識(shí)到“分母不為零”是分式有意義的必要條件,即使一個(gè)式子從形式上看是分式,但當(dāng)分母為零時(shí),它在這個(gè)特定情況下就失去了分式的實(shí)際意義。教師還可以給出式子\frac{2}{x^2+1},讓學(xué)生判斷它是否為分式。有些學(xué)生可能會(huì)因?yàn)閤^2+1恒大于零,不會(huì)等于零,就認(rèn)為它不是分式,這也是對(duì)分式概念理解不全面的表現(xiàn)。通過(guò)討論這個(gè)反例,學(xué)生能夠明確判斷一個(gè)式子是否為分式,只需要看它是否滿足分式的定義形式,即分母是含有字母的整式,而不需要考慮分母在實(shí)際取值中是否會(huì)為零。這樣的反例能夠糾正學(xué)生對(duì)分式概念的錯(cuò)誤理解,讓學(xué)生更加準(zhǔn)確地把握分式概念的本質(zhì)特征,避免在后續(xù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中出現(xiàn)錯(cuò)誤。3.4利用一題多解、一題多變深化概念理解3.4.1一題多解拓寬思維視角在數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過(guò)一題多解的方式能夠有效拓寬學(xué)生的思維視角,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念有更深入、全面的理解。以“三角形全等證明”這一知識(shí)點(diǎn)為例,教師可以精心設(shè)計(jì)一道證明題:已知在\triangleABC和\triangleDEF中,AB=DE,AC=DF,\angleA=\angleD,求證\triangleABC\cong\triangleDEF。首先,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“邊角邊”(SAS)定理進(jìn)行證明。根據(jù)已知條件,AB=DE,\angleA=\angleD,AC=DF,這完全符合SAS定理中“兩邊及其夾角對(duì)應(yīng)相等”的條件,所以可以直接得出\triangleABC\cong\triangleDEF。在這個(gè)證明過(guò)程中,學(xué)生對(duì)SAS定理的應(yīng)用有了更直觀的體驗(yàn),明確了在已知兩邊及其夾角相等的情況下如何運(yùn)用該定理證明三角形全等。接著,教師可以啟發(fā)學(xué)生從其他角度思考證明方法。比如,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)作輔助線的方式,運(yùn)用“角邊角”(ASA)定理來(lái)證明。過(guò)點(diǎn)C作CG\parallelAB,交DF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G。因?yàn)镃G\parallelAB,所以\angleA=\angleACG(兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等)。又因?yàn)閈angleA=\angleD,所以\angleACG=\angleD。再由AB=DE,AC=DF,以及\angleACG=\angleD,可以證明\triangleACG\cong\triangleDFE(AAS),從而得到CG=EF,\angleG=\angleE。因?yàn)镃G\parallelAB,所以\angleG=\angleABC(兩直線平行,同位角相等),進(jìn)而得出\angleABC=\angleE。此時(shí),已知\angleA=\angleD,AB=DE,\angleABC=\angleE,滿足ASA定理“兩角及其夾邊對(duì)應(yīng)相等”的條件,所以\triangleABC\cong\triangleDEF。通過(guò)這種方法,學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了如何巧妙地作輔助線,還對(duì)ASA定理有了更深刻的理解,認(rèn)識(shí)到在不同的條件組合下,可以通過(guò)轉(zhuǎn)化和構(gòu)造來(lái)運(yùn)用不同的定理進(jìn)行證明。除了上述兩種方法,還可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試運(yùn)用“邊邊邊”(SSS)定理來(lái)證明。延長(zhǎng)AC到H,使CH=DF-AC,連接BH。通過(guò)一系列的線段等量代換和三角形內(nèi)角和定理的運(yùn)用,可以證明\triangleABH\cong\triangleDEF,進(jìn)而得出\triangleABC\cong\triangleDEF。這種方法進(jìn)一步拓展了學(xué)生的思維,讓學(xué)生明白在已知部分邊和角的條件下,如何通過(guò)添加輔助線、構(gòu)造新的三角形來(lái)創(chuàng)造滿足SSS定理的條件。通過(guò)這道題目的多種證明方法,學(xué)生能夠從不同的角度運(yùn)用三角形全等的判定定理,深入理解每個(gè)定理的適用條件和內(nèi)在聯(lián)系。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生的思維不再局限于單一的解題模式,而是學(xué)會(huì)從多個(gè)角度思考問(wèn)題,培養(yǎng)了發(fā)散思維能力,對(duì)三角形全等的概念也有了更全面、深入的理解。3.4.2一題多變提升應(yīng)變能力在數(shù)學(xué)教學(xué)中,一題多變是一種非常有效的教學(xué)方式,它通過(guò)改變題目中的條件或結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,從而提升學(xué)生的應(yīng)變能力和對(duì)數(shù)學(xué)概念的靈活運(yùn)用能力。以“勾股定理應(yīng)用”題目為例,教師可以先給出一道基礎(chǔ)題目:在直角三角形ABC中,\angleC=90^{\circ},a=3,b=4,求斜邊c的長(zhǎng)度。學(xué)生根據(jù)勾股定理c^2=a^2+b^2,很容易得出c=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5。在學(xué)生掌握了這一基礎(chǔ)應(yīng)用后,教師可以對(duì)題目進(jìn)行第一次變式:在直角三角形ABC中,\angleC=90^{\circ},a=3,c=5,求另一條直角邊b的長(zhǎng)度。此時(shí),學(xué)生依然運(yùn)用勾股定理,將公式變形為b^2=c^2-a^2,即b=\sqrt{5^2-3^2}=\sqrt{25-9}=\sqrt{16}=4。通過(guò)這一變式,學(xué)生不僅鞏固了勾股定理的應(yīng)用,還學(xué)會(huì)了根據(jù)不同的已知條件對(duì)公式進(jìn)行靈活變形。教師可以進(jìn)一步對(duì)題目進(jìn)行第二次變式:已知直角三角形的兩條邊長(zhǎng)分別為3和4,求第三邊的長(zhǎng)度。在這個(gè)題目中,并沒(méi)有明確指出哪條邊是斜邊,所以需要分情況討論。當(dāng)3和4為兩條直角邊時(shí),根據(jù)勾股定理,斜邊長(zhǎng)度為\sqrt{3^2+4^2}=5;當(dāng)4為斜邊,3為一條直角邊時(shí),另一條直角邊的長(zhǎng)度為\sqrt{4^2-3^2}=\sqrt{16-9}=\sqrt{7}。通過(guò)這種情況的討論,學(xué)生的思維更加嚴(yán)謹(jǐn),對(duì)勾股定理的應(yīng)用也更加靈活,不再局限于固定的條件和模式。教師還可以進(jìn)行第三次變式:在一個(gè)三角形中,AB=3,BC=4,AC=5,判斷這個(gè)三角形的形狀。學(xué)生需要運(yùn)用勾股定理的逆定理來(lái)判斷,因?yàn)?^2+4^2=5^2,滿足a^2+b^2=c^2的形式,所以這個(gè)三角形是直角三角形。通過(guò)這一變式,學(xué)生對(duì)勾股定理和其逆定理之間的關(guān)系有了更深入的理解,能夠在不同的情境中準(zhǔn)確運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題。通過(guò)對(duì)這道“勾股定理應(yīng)用”題目的一系列變式,學(xué)生在面對(duì)不同條件和問(wèn)題時(shí),能夠迅速調(diào)整思維,運(yùn)用所學(xué)的勾股定理及相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析和解決,有效提升了應(yīng)變能力和對(duì)數(shù)學(xué)概念的靈活運(yùn)用能力,培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解決問(wèn)題的能力。四、成效審視:變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的作用與影響4.1對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升作用4.1.1促進(jìn)知識(shí)理解與掌握在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)中,學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握程度直接影響其后續(xù)的學(xué)習(xí)效果。以“函數(shù)”概念教學(xué)為例,傳統(tǒng)教學(xué)方式下,學(xué)生往往死記硬背函數(shù)的定義,對(duì)其本質(zhì)理解不深。在一項(xiàng)針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)的調(diào)查中,約30%的學(xué)生在回答函數(shù)的定義時(shí),只是機(jī)械地復(fù)述教材原文,當(dāng)被問(wèn)及函數(shù)概念中變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如何在實(shí)際問(wèn)題中體現(xiàn)時(shí),超過(guò)50%的學(xué)生表現(xiàn)出困惑,無(wú)法準(zhǔn)確作答。而采用變式教學(xué)后,學(xué)生對(duì)函數(shù)概念的理解和掌握情況有了顯著改善。教師通過(guò)引入大量生活實(shí)例,如出租車計(jì)費(fèi)問(wèn)題、水電費(fèi)計(jì)費(fèi)問(wèn)題等,讓學(xué)生從具體情境中抽象出函數(shù)關(guān)系。在學(xué)習(xí)完這些實(shí)例后,對(duì)采用變式教學(xué)的班級(jí)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果顯示,超過(guò)80%的學(xué)生能夠準(zhǔn)確闡述函數(shù)概念中變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并且能夠根據(jù)給定的實(shí)際問(wèn)題,建立相應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式。教師還運(yùn)用圖形變式,展示不同類型函數(shù)的圖像,如一次函數(shù)的直線圖像、二次函數(shù)的拋物線圖像、反比例函數(shù)的雙曲線圖像等,讓學(xué)生從直觀的圖像中感受函數(shù)的性質(zhì)和變化規(guī)律。在后續(xù)的學(xué)習(xí)中,當(dāng)遇到判斷函數(shù)類型、分析函數(shù)性質(zhì)等問(wèn)題時(shí),采用變式教學(xué)班級(jí)的學(xué)生正確率比傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)高出25%左右。這表明,變式教學(xué)能夠?qū)⒊橄蟮暮瘮?shù)概念轉(zhuǎn)化為具體、直觀的實(shí)例和圖形,幫助學(xué)生更好地理解函數(shù)概念的本質(zhì),從而提高對(duì)知識(shí)的掌握程度。4.1.2提高解題能力與思維品質(zhì)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,解題能力是學(xué)生綜合素養(yǎng)的重要體現(xiàn),而思維品質(zhì)則是影響解題能力的關(guān)鍵因素。通過(guò)對(duì)采用變式教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的班級(jí)進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)變式教學(xué)在提高學(xué)生解題能力和思維品質(zhì)方面具有顯著作用。在解題能力方面,以“三角形全等證明”的題目測(cè)試結(jié)果為例,傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)學(xué)生在面對(duì)常規(guī)題目時(shí),正確率約為60%,但當(dāng)題目條件稍作變化,如改變?nèi)切蔚奈恢谩⑻砑右恍└蓴_條件時(shí),正確率迅速下降到35%左右。而采用變式教學(xué)的班級(jí),學(xué)生在常規(guī)題目上的正確率達(dá)到85%,在條件變化的題目中,正確率仍能保持在70%左右。這是因?yàn)樵谧兪浇虒W(xué)中,教師通過(guò)一題多解的方式,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,掌握多種證明方法。在學(xué)習(xí)三角形全等證明時(shí),教師不僅讓學(xué)生掌握“邊角邊”“角邊角”“邊邊邊”等基本判定定理的常規(guī)應(yīng)用,還通過(guò)作輔助線等方法,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用不同定理進(jìn)行證明。這種訓(xùn)練使學(xué)生對(duì)三角形全等的判定條件有了更深入的理解,能夠靈活運(yùn)用各種方法解決不同類型的證明題。在思維品質(zhì)方面,變式教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性、深刻性和靈活性效果顯著。在學(xué)習(xí)“勾股定理”時(shí),教師通過(guò)一題多變的方式,改變題目條件和結(jié)論,讓學(xué)生從不同角度運(yùn)用勾股定理。從已知直角三角形的兩條直角邊求斜邊,到已知斜邊和一條直角邊求另一條直角邊,再到判斷一個(gè)三角形是否為直角三角形等多種變化。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生學(xué)會(huì)了全面分析問(wèn)題,考慮各種可能的情況,思維的廣闊性得到了鍛煉。同時(shí),學(xué)生對(duì)勾股定理的本質(zhì)理解更加深刻,不再局限于簡(jiǎn)單的公式應(yīng)用,而是能夠深入探究定理的內(nèi)涵和應(yīng)用條件,思維的深刻性得以提升。當(dāng)面對(duì)新的問(wèn)題情境時(shí),采用變式教學(xué)班級(jí)的學(xué)生能夠迅速調(diào)整思維,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決,表現(xiàn)出更強(qiáng)的思維靈活性。4.1.3增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性是影響學(xué)習(xí)效果的重要因素。通過(guò)對(duì)學(xué)生的反饋調(diào)查發(fā)現(xiàn),變式教學(xué)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和主動(dòng)性方面發(fā)揮了積極作用。許多學(xué)生表示,在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容和方式較為單一,往往是教師講解概念定義,學(xué)生被動(dòng)接受,缺乏互動(dòng)和趣味性,導(dǎo)致他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)缺乏熱情。而變式教學(xué)改變了這種狀況,教師通過(guò)引入生活實(shí)例、展示圖形變式、開(kāi)展一題多解和一題多變等活動(dòng),使數(shù)學(xué)課堂變得生動(dòng)有趣。在學(xué)習(xí)“相似三角形”概念時(shí),教師展示生活中各種相似三角形的應(yīng)用實(shí)例,如建筑設(shè)計(jì)中的相似三角形原理、攝影中的構(gòu)圖比例等,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,從而激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。在課堂互動(dòng)方面,變式教學(xué)為學(xué)生提供了更多的參與機(jī)會(huì)。在一題多解的討論中,學(xué)生們積極發(fā)表自己的見(jiàn)解,分享不同的解題思路,課堂氛圍活躍。一位學(xué)生在反饋中提到:“以前上數(shù)學(xué)課覺(jué)得很枯燥,現(xiàn)在通過(guò)變式教學(xué),我可以和同學(xué)們一起討論不同的解題方法,感覺(jué)自己真正參與到了學(xué)習(xí)中,對(duì)數(shù)學(xué)也越來(lái)越感興趣了?!边@種積極的課堂互動(dòng)不僅增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還提高了他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。學(xué)生們不再滿足于被動(dòng)接受知識(shí),而是主動(dòng)思考、探索,積極尋求解決問(wèn)題的方法。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),采用變式教學(xué)后,學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論的頻率提高了約40%,課后主動(dòng)完成數(shù)學(xué)作業(yè)和拓展練習(xí)的學(xué)生比例也增加了30%左右。四、成效審視:變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的作用與影響4.2對(duì)教師教學(xué)的優(yōu)化作用4.2.1豐富教學(xué)策略與方法在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,教師的教學(xué)方法往往較為單一,主要以講授法為主,側(cè)重于對(duì)概念的直接講解和傳授。這種教學(xué)方式雖然能夠在一定程度上保證知識(shí)傳遞的準(zhǔn)確性,但缺乏靈活性和趣味性,難以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神。而變式教學(xué)的引入,為教師提供了豐富多樣的教學(xué)策略和方法,打破了傳統(tǒng)教學(xué)的局限性。教師可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況,靈活運(yùn)用多種變式教學(xué)手段。在概念引入環(huán)節(jié),借助生活實(shí)例變式,將抽象的數(shù)學(xué)概念與學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景緊密聯(lián)系起來(lái)。在講解“函數(shù)”概念時(shí),教師可以引入水電費(fèi)計(jì)費(fèi)、出租車收費(fèi)等生活實(shí)例,讓學(xué)生從這些具體的生活情境中感受到函數(shù)所描述的變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而更輕松地理解函數(shù)概念。通過(guò)這種方式,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力。教師還可以運(yùn)用圖形變式來(lái)引入概念,使抽象的概念變得更加直觀、形象。在教授“相似三角形”概念時(shí),展示不同位置、不同形狀的相似三角形圖形,讓學(xué)生通過(guò)觀察圖形的特征,直觀地理解相似三角形的定義和性質(zhì)。這種圖形變式教學(xué)方法能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)感官,幫助學(xué)生更好地建立起數(shù)學(xué)概念與圖形之間的聯(lián)系,加深對(duì)概念的理解。在概念講解過(guò)程中,教師可以運(yùn)用正例變式和反例變式來(lái)突出概念的本質(zhì)屬性和明確概念的外延。通過(guò)展示標(biāo)準(zhǔn)變式,讓學(xué)生準(zhǔn)確把握概念的核心特征;通過(guò)引入非標(biāo)準(zhǔn)變式,拓展學(xué)生對(duì)概念的理解,避免學(xué)生對(duì)概念的理解過(guò)于狹隘。教師可以給出各種不同類型的平行四邊形,包括標(biāo)準(zhǔn)的平行四邊形以及內(nèi)角為特殊角度、邊長(zhǎng)比例不同的非標(biāo)準(zhǔn)平行四邊形,讓學(xué)生分析它們的共同特征和差異,從而深入理解平行四邊形的概念。同時(shí),通過(guò)構(gòu)造反例,如給出一些看似是平行四邊形但實(shí)際上不滿足平行四邊形定義的圖形,讓學(xué)生判斷并分析原因,幫助學(xué)生明確概念的邊界,避免概念混淆。在鞏固和深化概念理解階段,教師可以采用一題多解、一題多變的教學(xué)方法。通過(guò)一題多解,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,拓寬學(xué)生的思維視野,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。在講解幾何證明題時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用不同的定理和方法進(jìn)行證明,讓學(xué)生在解題過(guò)程中體會(huì)不同方法的優(yōu)缺點(diǎn),加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。通過(guò)一題多變,改變題目的條件、結(jié)論或形式,引導(dǎo)學(xué)生在變化中尋找規(guī)律,提高學(xué)生的應(yīng)變能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在學(xué)習(xí)“勾股定理”時(shí),教師可以設(shè)計(jì)一系列不同條件和要求的題目,如從已知直角邊求斜邊,到已知斜邊和一條直角邊求另一條直角邊,再到判斷三角形是否為直角三角形等,讓學(xué)生在解決這些問(wèn)題的過(guò)程中,深入理解勾股定理的應(yīng)用范圍和條件。這些豐富多樣的變式教學(xué)策略和方法,使教師能夠根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,靈活選擇合適的教學(xué)方式,從而提高教學(xué)的針對(duì)性和有效性,讓數(shù)學(xué)概念教學(xué)更加生動(dòng)、有趣、高效。4.2.2提升教學(xué)能力與專業(yè)素養(yǎng)在設(shè)計(jì)和實(shí)施變式教學(xué)的過(guò)程中,教師需要深入理解數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)內(nèi)涵,把握概念之間的內(nèi)在聯(lián)系。以“函數(shù)”概念教學(xué)為例,教師不僅要熟悉函數(shù)的定義、性質(zhì)等基本內(nèi)容,還要能夠?qū)⒑瘮?shù)概念與其他數(shù)學(xué)知識(shí),如方程、不等式等建立聯(lián)系。在設(shè)計(jì)函數(shù)概念的變式教學(xué)時(shí),教師需要思考如何通過(guò)不同的實(shí)例和問(wèn)題,幫助學(xué)生理解函數(shù)與方程之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,如將函數(shù)y=2x+1與方程2x+1=5聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生明白方程的解就是函數(shù)值為特定值時(shí)自變量的值。這就要求教師具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí),能夠從更高的視角審視教學(xué)內(nèi)容,準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)知識(shí)的體系結(jié)構(gòu)。教師還需要具備較強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計(jì)能力。在設(shè)計(jì)變式教學(xué)時(shí),教師要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)特點(diǎn),合理安排教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié),使教學(xué)過(guò)程既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,又能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。在引入“圓”的概念時(shí),教師可以先展示生活中各種圓形的物體,引發(fā)學(xué)生的興趣,然后通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手畫圓、測(cè)量圓的半徑和直徑等活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生逐步探究圓的定義和性質(zhì)。在設(shè)計(jì)變式練習(xí)時(shí),要注意難度的遞進(jìn)和層次的分明,從簡(jiǎn)單的概念辨析題到復(fù)雜的綜合應(yīng)用題,逐步提高學(xué)生的思維能力和解題能力。實(shí)施變式教學(xué)過(guò)程中,教師需要根據(jù)學(xué)生的課堂反應(yīng)和學(xué)習(xí)情況,及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法,靈活應(yīng)對(duì)各種教學(xué)問(wèn)題。在講解“三角形全等”的判定定理時(shí),教師通過(guò)一題多解的方式引導(dǎo)學(xué)生思考不同的證明方法。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)某種證明方法理解困難,教師需要及時(shí)調(diào)整講解方式,采用更直觀、更簡(jiǎn)單的例子進(jìn)行說(shuō)明,或者引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組討論、合作探究的方式來(lái)解決問(wèn)題。這要求教師具備良好的課堂駕馭能力和應(yīng)變能力,能夠敏銳地捕捉學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和需求,及時(shí)做出有效的教學(xué)決策。在進(jìn)行變式教學(xué)后,教師需要對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行反思和總結(jié)。分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足之處,思考教學(xué)方法和策略的有效性,總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn),為今后的教學(xué)提供參考和借鑒。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生在運(yùn)用勾股定理解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)存在困難,教師需要反思在教學(xué)過(guò)程中是否對(duì)實(shí)際問(wèn)題的情境設(shè)置不夠貼近學(xué)生生活,或者是否對(duì)勾股定理的應(yīng)用講解不夠深入,從而在今后的教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)和完善。這種反思和總結(jié)能力有助于教師不斷改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)自身教學(xué)能力和專業(yè)素養(yǎng)的持續(xù)提升。4.2.3促進(jìn)師生互動(dòng)與教學(xué)相長(zhǎng)在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,課堂往往以教師講授為主,學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài),師生之間的互動(dòng)較少,課堂氛圍相對(duì)沉悶。而變式教學(xué)為師生互動(dòng)創(chuàng)造了更多的機(jī)會(huì)和平臺(tái),能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,使課堂氛圍變得活躍起來(lái)。在運(yùn)用變式教學(xué)進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué)時(shí),教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)多樣化的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動(dòng)參與討論。在學(xué)習(xí)“函數(shù)”概念時(shí),教師展示出租車計(jì)費(fèi)的生活實(shí)例,并提出問(wèn)題:“如果出租車行駛的路程發(fā)生變化,收費(fèi)會(huì)如何變化?這種變化關(guān)系可以用怎樣的數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)表示?”學(xué)生們針對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)熱烈的討論,紛紛發(fā)表自己的看法。在討論過(guò)程中,學(xué)生們不僅能夠更深入地理解函數(shù)概念中變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,還能鍛煉自己的思維能力和表達(dá)能力。教師在這個(gè)過(guò)程中,不再是知識(shí)的灌輸者,而是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者,與學(xué)生進(jìn)行平等的交流和互動(dòng),傾聽(tīng)學(xué)生的想法,給予及時(shí)的指導(dǎo)和反饋。在一題多解、一題多變的教學(xué)環(huán)節(jié)中,師生之間的互動(dòng)更加頻繁和深入。教師鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,提出自己的解題思路和方法。在講解幾何證明題時(shí),學(xué)生們可能會(huì)提出多種不同的證明方法,教師組織學(xué)生對(duì)這些方法進(jìn)行討論和分析,讓學(xué)生比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),從而拓寬學(xué)生的思維視野。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生們相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā),教師也能從學(xué)生的思維中獲得新的教學(xué)靈感。有時(shí)候,學(xué)生獨(dú)特的解題思路可能會(huì)給教師帶來(lái)新的思考,促使教師反思自己的教學(xué)方法和知識(shí)體系,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。通過(guò)變式教學(xué),學(xué)生在課堂上的主體地位得到充分體現(xiàn),他們不再是被動(dòng)的學(xué)習(xí)者,而是積極主動(dòng)的探索者。教師則通過(guò)與學(xué)生的互動(dòng),更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和困惑,能夠更有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)策略和方法,提高教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),這種良好的師生互動(dòng)關(guān)系還能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和信心,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。五、策略探尋:有效實(shí)施變式教學(xué)的路徑與建議5.1明確教學(xué)目標(biāo)與原則5.1.1契合課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生實(shí)際在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中運(yùn)用變式教學(xué),首要任務(wù)是確保教學(xué)目標(biāo)與課程標(biāo)準(zhǔn)緊密契合,同時(shí)充分考量學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)需求,從而為教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。課程標(biāo)準(zhǔn)作為教學(xué)的根本依據(jù),對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求以及學(xué)生應(yīng)達(dá)成的學(xué)習(xí)目標(biāo)均作出了明確規(guī)定。在教授“函數(shù)”概念時(shí),課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生理解函數(shù)的定義,能夠運(yùn)用函數(shù)的概念分析和解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。教師在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵循這一要求,通過(guò)變式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生從不同角度理解函數(shù)的本質(zhì)屬性,如通過(guò)展示不同類型的函數(shù)表達(dá)式、函數(shù)圖像以及實(shí)際生活中的函數(shù)應(yīng)用案例等變式,讓學(xué)生明確函數(shù)是描述兩個(gè)變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,掌握函數(shù)的定義域、值域等關(guān)鍵要素。學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)需求存在個(gè)體差異,這就要求教師在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)充分考慮這些因素。對(duì)于認(rèn)知水平較高、學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生,教學(xué)目標(biāo)可以側(cè)重于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和綜合運(yùn)用能力,通過(guò)設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的變式問(wèn)題,引導(dǎo)他們深入探究函數(shù)的性質(zhì)和應(yīng)用,如探究函數(shù)在不同條件下的最值問(wèn)題、函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性的綜合運(yùn)用等。而對(duì)于認(rèn)知水平相對(duì)較低、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生,教學(xué)目標(biāo)則應(yīng)著重于基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和基本技能的訓(xùn)練,通過(guò)簡(jiǎn)單易懂的變式實(shí)例,幫助他們逐步理解函數(shù)概念,如從簡(jiǎn)單的一次函數(shù)、二次函數(shù)的實(shí)例入手,讓他們掌握函數(shù)的基本運(yùn)算和圖像特征。教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格。有些學(xué)生對(duì)圖形比較敏感,教師可以多運(yùn)用函數(shù)圖像的變式進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生通過(guò)觀察圖像的變化來(lái)理解函數(shù)的性質(zhì);有些學(xué)生則對(duì)實(shí)際問(wèn)題更感興趣,教師可以引入更多生活中的函數(shù)應(yīng)用實(shí)例,如水電費(fèi)計(jì)費(fèi)、出租車收費(fèi)等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況,制定個(gè)性化的教學(xué)目標(biāo),能夠使每個(gè)學(xué)生都能在變式教學(xué)中有所收獲,提高學(xué)習(xí)效果。5.1.2遵循科學(xué)性與適度性原則在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中運(yùn)用變式教學(xué),必須嚴(yán)格遵循科學(xué)性與適度性原則,以確保教學(xué)的有效性和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果??茖W(xué)性是變式教學(xué)的首要原則,它要求教師在設(shè)計(jì)和實(shí)施變式教學(xué)時(shí),所選用的變式內(nèi)容必須準(zhǔn)確無(wú)誤,符合數(shù)學(xué)學(xué)科的邏輯體系和概念的本質(zhì)特征。在教授“三角形全等”的概念時(shí),教師運(yùn)用正例變式展示各種不同形狀和位置的全等三角形,這些三角形必須嚴(yán)格滿足全等三角形的判定條件,如“邊邊邊”(SSS)、“邊角邊”(SAS)、“角邊角”(ASA)、“角角邊”(AAS)以及直角三角形的“斜邊、直角邊”(HL)定理。只有這樣,學(xué)生才能通過(guò)這些正例變式準(zhǔn)確把握全等三角形的概念和判定方法,形成正確的認(rèn)知。教師在運(yùn)用反例變式時(shí),也要確保反例的準(zhǔn)確性和典型性,如展示一些看似全等但實(shí)際上不滿足判定條件的三角形,讓學(xué)生通過(guò)分析反例,明確全等三角形的概念邊界,避免出現(xiàn)概念混淆。適度性原則也是變式教學(xué)中不可或缺的。一方面,變式的數(shù)量要適度。如果變式過(guò)多,學(xué)生可能會(huì)陷入“題海”,導(dǎo)致學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)過(guò)重,產(chǎn)生厭煩情緒,同時(shí)也會(huì)分散學(xué)生的注意力,難以集中精力深入理解概念的本質(zhì)。在講解“一元二次方程”的概念時(shí),教師展示2-3個(gè)具有代表性的正例變式和1-2個(gè)反例變式即可,讓學(xué)生在有限的實(shí)例中充分理解一元二次方程的定義、一般形式以及與其他方程的區(qū)別。另一方面,變式的難度要適度。變式問(wèn)題的難度應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行合理設(shè)置,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,逐步遞進(jìn)。如果變式問(wèn)題難度過(guò)大,學(xué)生可能會(huì)感到無(wú)從下手,打擊學(xué)習(xí)積極性;如果難度過(guò)小,又無(wú)法激發(fā)學(xué)生的思維,達(dá)不到訓(xùn)練的目的。在學(xué)習(xí)“勾股定理”后,教師可以先設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的變式問(wèn)題,如已知直角三角形的兩條直角邊求斜邊,讓學(xué)生鞏固勾股定理的基本應(yīng)用;然后逐漸增加難度,如已知斜邊和一條直角邊求另一條直角邊,或者判斷一個(gè)三角形是否為直角三角形等,引導(dǎo)學(xué)生逐步提高運(yùn)用勾股定理解決問(wèn)題的能力。5.1.3突出主體性與啟發(fā)性原則在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,實(shí)施變式教學(xué)應(yīng)始終突出主體性與啟發(fā)性原則,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、探索,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。主體性原則強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位,教師應(yīng)將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。在運(yùn)用變式教學(xué)時(shí),教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)多樣化的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、分析、討論和總結(jié)。在教授“相似三角形”的概念時(shí),教師展示不同形狀、大小和位置的相似三角形圖形,讓學(xué)生自主觀察這些三角形的邊和角的關(guān)系,鼓勵(lì)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)相似三角形的特征。教師還可以組織小組合作學(xué)習(xí),讓學(xué)生在小組中交流自己的觀察結(jié)果和想法,共同探討相似三角形的定義和判定方法。在這個(gè)過(guò)程中,教師作為引導(dǎo)者,應(yīng)適時(shí)給予學(xué)生指導(dǎo)和幫助,引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解相似三角形的概念,而不是直接告訴學(xué)生答案。啟發(fā)性原則要求教師在教學(xué)過(guò)程中善于啟發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生的思維活力。教師可以通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)變式問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,拓寬思維視野。在講解“平行四邊形”的性質(zhì)時(shí),教師可以設(shè)計(jì)這樣的變式問(wèn)題:“如果平行四邊形的一個(gè)內(nèi)角變?yōu)橹苯牵敲催@個(gè)平行四邊形會(huì)變成什么圖形?它的性質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些變化?”通過(guò)這個(gè)問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生思考平行四邊形與矩形之間的聯(lián)系和區(qū)別,深入理解平行四邊形性質(zhì)的本質(zhì)。教師還可以通過(guò)追問(wèn)、引導(dǎo)學(xué)生反思等方式,進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生的思維。在學(xué)生回答問(wèn)題后,教師可以追問(wèn):“你是怎么想到這個(gè)方法的?還有其他的思路嗎?”引導(dǎo)學(xué)生反思自己的思考過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。五、策略探尋:有效實(shí)施變式教學(xué)的路徑與建議5.2精心設(shè)計(jì)變式內(nèi)容與過(guò)程5.2.1依據(jù)概念特點(diǎn)設(shè)計(jì)變式不同的數(shù)學(xué)概念具有各自獨(dú)特的特點(diǎn),這些特點(diǎn)決定了在教學(xué)中應(yīng)采用不同類型的變式來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握。在設(shè)計(jì)變式時(shí),教師需深入剖析概念的本質(zhì)特征,結(jié)合其特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì),以確保學(xué)生能夠準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵和外延。對(duì)于一些具有直觀幾何意義的概念,如“三角形”“四邊形”等,運(yùn)用圖形變式是一種極為有效的方式。在“三角形”概念教學(xué)中,教師可以展示各種不同形狀的三角形,包括銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形,讓學(xué)生觀察它們的角的特征;還可以展示不同邊長(zhǎng)比例的三角形,讓學(xué)生分析邊的關(guān)系。通過(guò)這些圖形變式,學(xué)生能夠直觀地感受到三角形的本質(zhì)屬性是由三條線段首尾順次連接所圍成的封閉圖形,而與三角形的角的大小、邊的長(zhǎng)短等非本質(zhì)屬性無(wú)關(guān)。教師還可以通過(guò)動(dòng)態(tài)圖形變式,利用多媒體軟件展示三角形的平移、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)等變換過(guò)程,讓學(xué)生觀察在這些變換中三角形的哪些性質(zhì)保持不變,進(jìn)一步加深對(duì)三角形概念的理解。對(duì)于一些抽象的代數(shù)概念,如“函數(shù)”“方程”等,情境變式和問(wèn)題變式則更為適用。在“函數(shù)”概念教學(xué)中,教師可以創(chuàng)設(shè)豐富的生活情境,如水電費(fèi)計(jì)費(fèi)情境:每月用水量不超過(guò)10噸時(shí),每噸水收費(fèi)3元;超過(guò)10噸的部分,每噸水收費(fèi)5元。設(shè)用水量為x噸,水費(fèi)為y元,讓學(xué)生寫出y與x的函數(shù)關(guān)系式。通過(guò)這樣的情境變式,學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮暮瘮?shù)概念與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái),理解函數(shù)所描述的變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。教師還可以設(shè)計(jì)問(wèn)題變式,從簡(jiǎn)單的已知函數(shù)表達(dá)式求函數(shù)值,到給定函數(shù)值求自變量的值,再到根據(jù)實(shí)際問(wèn)題建立函數(shù)模型等,逐步加深學(xué)生對(duì)函數(shù)概念的理解和應(yīng)用能力。5.2.2注重變式的層次與梯度在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,變式的層次與梯度設(shè)計(jì)至關(guān)重要。合理的層次與梯度能夠引導(dǎo)學(xué)生逐步深入地理解概念,符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,避免學(xué)生因難度過(guò)大而產(chǎn)生畏難情緒,從而提高教學(xué)效果。教師應(yīng)從簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)變式入手,幫助學(xué)生初步建立概念的基本認(rèn)知。在“圓”的概念教學(xué)中,教師可以先展示標(biāo)準(zhǔn)的圓形圖形,讓學(xué)生觀察圓的基本特征,如圓是一個(gè)封閉的曲線圖形,到定點(diǎn)(圓心)的距離等于定長(zhǎng)(半徑)。然后給出一些簡(jiǎn)單的變式,如改變圓的半徑大小,讓學(xué)生觀察圓的大小變化;或者改變圓心的位置,讓學(xué)生觀察圓的位置變化。通過(guò)這些簡(jiǎn)單的變式,學(xué)生能夠初步理解圓的概念,掌握?qǐng)A的基本要素。隨著教學(xué)的推進(jìn),教師應(yīng)逐步增加變式的難度,引導(dǎo)學(xué)生深入探究概念的本質(zhì)屬性。教師可以展示一些特殊的圓,如同心圓(圓心相同,半徑不同的圓)、等圓(半徑相等的圓),讓學(xué)生分析它們與一般圓的異同,進(jìn)一步理解圓的概念中圓心和半徑的重要性。教師還可以引入與圓相關(guān)的問(wèn)題,如已知圓的直徑求周長(zhǎng)和面積,或者已知圓的周長(zhǎng)求半徑等,通過(guò)這些問(wèn)題變式,讓學(xué)生運(yùn)用圓的概念和公式進(jìn)行計(jì)算,加深對(duì)圓的性質(zhì)的理解。教師可以設(shè)計(jì)一些綜合性的變式,將圓的概念與其他數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維。將圓與三角形結(jié)合,給出一個(gè)三角形,讓學(xué)生在三角形內(nèi)作一個(gè)內(nèi)切圓,或者在三角形外作一個(gè)外接圓,通過(guò)這種方式,讓學(xué)生理解圓與三角形之間的關(guān)系,同時(shí)也考查了學(xué)生對(duì)圓和三角形相關(guān)知識(shí)的掌握程度。教師還可以設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性的問(wèn)題,如讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)圓形花壇,要求滿足一定的面積和周長(zhǎng)條件,讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中,充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力,提高綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。5.2.3引導(dǎo)學(xué)生參與變式過(guò)程在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生參與變式過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力的重要途徑。學(xué)生通過(guò)自主設(shè)計(jì)變式,能夠更加深入地理解概念的本質(zhì),提高思維的靈活性和創(chuàng)造性,同時(shí)也能增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。教師可以在課堂上設(shè)置專門的環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已有的數(shù)學(xué)概念或問(wèn)題進(jìn)行變式。在學(xué)習(xí)“平行四邊形”的判定定理后,教師給出一個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題:已知四邊形ABCD中,AB=CD,AD=BC,求證四邊形ABCD是平行四邊形。然后引導(dǎo)學(xué)生思考如何對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行變式,學(xué)生可能會(huì)提出改變條件,如將“AB=CD,AD=BC”改為“AB∥CD,AB=CD”,或者改變結(jié)論,如求證四邊形ABCD是矩形(在原條件基礎(chǔ)上增加一個(gè)角為直角的條件)。在這個(gè)過(guò)程中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考,積極發(fā)言,對(duì)學(xué)生提出的變式進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo),幫助學(xué)生完善自己的想法。教師還可以布置課后作業(yè),讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)與所學(xué)概念相關(guān)的變式練習(xí)題。在學(xué)習(xí)“一元二次方程”的概念后,讓學(xué)生自己編寫一些一元二次方程的題目,包括標(biāo)準(zhǔn)形式的方程和一些非標(biāo)準(zhǔn)形式但可轉(zhuǎn)化為一元二次方程的題目,然后讓學(xué)生自己解答這些題目,并說(shuō)明解題思路。通過(guò)這種方式,學(xué)生不僅能夠加深對(duì)一元二次方程概念的理解,還能提高自己的解題能力和創(chuàng)新能力。教師可以將學(xué)生設(shè)計(jì)的優(yōu)秀變式題目整理成冊(cè),在班級(jí)內(nèi)分享,讓學(xué)生相互學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。五、策略探尋:有效實(shí)施變式教學(xué)的路徑與建議5.3加強(qiáng)教師培訓(xùn)與專業(yè)發(fā)展5.3.1提升教師對(duì)變式教學(xué)的認(rèn)識(shí)為了讓教師全面深入地理解變式教學(xué)的內(nèi)涵,學(xué)校和教育部門應(yīng)定期組織專門的培訓(xùn)活動(dòng)。培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋變式教學(xué)的理論基礎(chǔ),包括其起源、發(fā)展歷程以及在教育心理學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域的理論支撐。詳細(xì)闡述中國(guó)數(shù)學(xué)教學(xué)傳統(tǒng)中變式教學(xué)的深厚淵源,以及國(guó)外如瑞典教育家馬頓的變易理論與變式教學(xué)的緊密聯(lián)系。通過(guò)這些理論知識(shí)的學(xué)習(xí),教師能夠從更高的層面認(rèn)識(shí)變式教學(xué),明確其在促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展、培養(yǎng)學(xué)生思維能力方面的重要作用。培訓(xùn)中還應(yīng)深入剖析變式教學(xué)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用原理和實(shí)際價(jià)值。通過(guò)具體的案例分析,讓教師了解如何通過(guò)不同類型的變式,如概念性變式和過(guò)程性變式,幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性,掌握概念的形成過(guò)程和應(yīng)用方法。展示在“函數(shù)”概念教學(xué)中,如何運(yùn)用生活實(shí)例變式引入概念,讓學(xué)生從出租車計(jì)費(fèi)、水電費(fèi)計(jì)費(fèi)等實(shí)際問(wèn)題中,深刻理解函數(shù)中變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;如何通過(guò)正例變式和反例變式,突出函數(shù)概念的本質(zhì)屬性,明確其外延,避免學(xué)生對(duì)概念的誤解。為了檢驗(yàn)教師對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容的掌握程度和應(yīng)用能力,應(yīng)定期組織考核評(píng)估。考核方式可以多樣化,包括理論知識(shí)考試,考查教師對(duì)變式教學(xué)理論的理解和記憶;教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)估,要求教師根據(jù)給定的數(shù)學(xué)概念,設(shè)計(jì)完整的變式教學(xué)方案,評(píng)估其對(duì)變式教學(xué)方法的運(yùn)用是否合理、恰當(dāng),教學(xué)目標(biāo)是否明確,教學(xué)過(guò)程是否符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律等;課堂教學(xué)觀察,通過(guò)觀察教師在實(shí)際課堂中的教學(xué)表現(xiàn),評(píng)估其能否靈活運(yùn)用變式教學(xué)策略,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂討論和思考,提高課堂教學(xué)效果。對(duì)于考核優(yōu)秀的教師,給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)和表彰,激勵(lì)更多教師積極學(xué)習(xí)和應(yīng)用變式教學(xué);對(duì)于考核不達(dá)標(biāo)的教師,提供針對(duì)性的輔導(dǎo)和再培訓(xùn),幫助他們提升對(duì)變式教學(xué)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。5.3.2增強(qiáng)教師的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施能力學(xué)校和教育部門應(yīng)積極組織教師參與專門的教學(xué)設(shè)計(jì)工作坊和實(shí)踐活動(dòng),邀請(qǐng)教育專家和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的骨干教師擔(dān)任指導(dǎo)教師。在工作坊中,指導(dǎo)教師首先會(huì)結(jié)合具體的數(shù)學(xué)概念教學(xué)案例,詳細(xì)講解如何依據(jù)概念特點(diǎn)設(shè)計(jì)有效的變式教學(xué)。在“平行四邊形”概念教學(xué)中,指導(dǎo)教師會(huì)分析如何展示標(biāo)準(zhǔn)的平行四邊形圖形,讓學(xué)生準(zhǔn)確把握其定義和基本性質(zhì);如何引入非標(biāo)準(zhǔn)變式,如改變平行四邊形的內(nèi)角大小、邊長(zhǎng)比例、放置位置等,拓展學(xué)生對(duì)概念的理解,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到平行四邊形的本質(zhì)屬性不受這些非本質(zhì)因素的影響。教師會(huì)指導(dǎo)教師如何根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)需求,設(shè)計(jì)具有層次和梯度的變式問(wèn)題。從簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)變式入手,幫助學(xué)生初步建立概念的基本認(rèn)知;隨著教學(xué)的推進(jìn),逐步增加變式的難度,引導(dǎo)學(xué)生深入探究概念的本質(zhì)屬性;最后,設(shè)計(jì)綜合性的變式,將概念與其他數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維。在“圓”的概念教學(xué)中,先展示標(biāo)準(zhǔn)圓形圖形,讓學(xué)生了解圓的基本要素;接著給出改變半徑大小、圓心位置的變式,讓學(xué)生觀察圓的變化;然后引入與圓相關(guān)的計(jì)算問(wèn)題,如求圓的周長(zhǎng)、面積等,加深學(xué)生對(duì)圓的性質(zhì)的理解;最后設(shè)計(jì)一些綜合性的問(wèn)題,如將圓與三角形、四邊形等圖形結(jié)合,讓學(xué)生解決相關(guān)的幾何問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。在實(shí)踐活動(dòng)中,教師們分組進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂模擬,相互交流和討論。每個(gè)小組針對(duì)特定的數(shù)學(xué)概念,共同設(shè)計(jì)變式教學(xué)方案,并在模擬課堂中進(jìn)行展示。其他小組成員認(rèn)真觀察,并從教學(xué)目標(biāo)的明確性、變式設(shè)計(jì)的合理性、教學(xué)方法的有效性、學(xué)生參與度等多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。通過(guò)這種方式,教師們能夠相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā),不斷完善自己的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施能力。指導(dǎo)教師會(huì)在一旁給予及時(shí)的指導(dǎo)和建議,幫助教師們解決在實(shí)踐過(guò)程中遇到的問(wèn)題和困惑。5.3.3促進(jìn)教師間的交流與合作為了促進(jìn)教師之間的交流與合作,學(xué)校和教育部門應(yīng)積極搭建多樣化的交流平臺(tái),如定期舉辦教學(xué)研討會(huì)議、建立線上交流論壇等。在教學(xué)研討會(huì)議上,教師們可以分享自己在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中運(yùn)用變式教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)和心得體會(huì),展示優(yōu)秀的教學(xué)案例和教學(xué)設(shè)計(jì)。一位教師在分享“三角形全等”概念教學(xué)經(jīng)驗(yàn)時(shí),詳細(xì)介紹了如何通過(guò)展示不同形狀、大小和位置的全等三角形,運(yùn)用正例變式讓學(xué)生準(zhǔn)確把握全等三角形的判定條件;如何通過(guò)構(gòu)造反例,
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