给学生一双慧眼

2017-11-12 09:13黎丽娟
中学课程辅导·教学研究 2017年22期
关键词:发现变式数形结合

黎丽娟

摘要:从一道课本复习题引发对练习不同表现形式的教学探索,引导学生去发现,进而掌握本质,在获得成功的同时,激发学生的学习兴趣,促使各个层次的学生都能得到一定的发展。

关键词:发现;变式;数形结合

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)08-0122

波利亚曾说过,一个专心备课的教师能够拿出一个有意义的但又不太复杂的题目,去帮助学生发掘问题的多个方面,使通过这道题,就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的理论领域。

但是,教学实践又告诉我,学生并不喜欢被教师牵着鼻子走,因为兴趣才是最好的老师。如何让学生打开那道门户呢?

按照新课程标准“面向全体学生,立足双基”的要求,从学生认知能力和思维能力的最近区域出发,充分发挥学生的主体意识,发现问题,从特殊到一般,探索规律,总结经验,力求达到层层递进、分解难度,在获得成功的同时,激发学生的学习兴趣,促使各个层次的学生都能得到一定的发展。

现在以浙教版八下P156练习8的教学为例来说明,让学生自己发现:数学并不神秘,只要我们立足基础,虽然横看成岭侧成峰,但透过层层迷雾,能够发现它的本来面目,增强学习的自信,拓宽知识面,改进自己的认知!

原题:在反比例函数(y=■>0)的图像上,有点P1、P2、P3、P4,它们的横坐标分别是1、2、3、4,分别过这些点作x轴、y轴的垂线,图中所构成的阴影部分的面积从左到右依次记为s1、s2、s3,则s1+s2+s3= 。

本题主要考查了y=■反比例函数中的几何意义,即过双曲线上任意一点引x轴、y轴垂线,所得矩形面积为k,是经常考查的知识点;这里体现了数形结合的思想,做此类题一定要正确理解k的几何意义,并在解题过程中结合所给的条件,充分挖掘使用相应的解题技巧。

一、立足双基,梳理知识点

解决问题首先要从学生的认知能力和思维能力的最近区域出发,符合学生学情。

知识点:

设P(x,y)是反比例函数y=■图像上的任一点,过点P作x轴、y轴的垂线,垂足为A,

则(1)OPA的面积=■OA·PA=■xy=■k

(2)矩形OAPB的面积=OA·PA=xy=k

这就是比例系数K的几何意义,并且无论P如何移动,OPA的面积和矩形OAPB的面积都保持不变。

二、预设问题,做准备工作

要求学生利用K的几何意义,充分思考。

问题:对于反比例函数y=■,

1. S1与S2的大小?

2. 当0A1=A1A2时,S3与S2的大小?

问2的设计意图:既承接原题的相邻横坐标等距的意思,又为变式拓展时的表述的正确理解做铺垫。凸显这个条件的重要性,让学生更加有效地理解题目。

三、一题多解,把握其本质

一题多解是从不同的角度、不同的方位审视分析同一题中的数量关系,用不同的解法求得相同结果的思维过程。教学中适当地运用一题多解,可以激发学生发现或创造的强烈愿望,加深学生对所学知识的深刻理解,训练学生对数学思想和数学方法的娴熟应用。

解原题:由题意,可知点P1、P2、P3、P4的坐标为:(1,2)、(2,1)、(3,■),(4,■)

解法一:

∵s1=1×(2-1)=1,s2=1×(1-■)=■,

s3=1×(■-■)=■

∴s1+s2+s3=1+■+■=■

学生取名累加法

解法二:

∵图中所构成的阴影部分的总面积正好是从P1向x轴、y轴引垂线构成的长方形面积减去最下方的长方形的面积,

∴1×2-■=■,

故答案为:■。

学生取名推积木法

总结:

解法一用到了函数基本技能:求点坐标,再结合图形求解。

解法二由图形的特点入手,通过图形的平移变换变成一个矩形,再利用坐标计算。两种方法都体现出了数形结合在解此类问题的优势,并且让学生体会这些基本解题经验。

四、变式训练,横侧皆看清

变式训练的目的是对一道题或联想,或类比,或推广,可以得到一系列的新题,甚至得到更一般的结论,从而增强学生的应变能力和解题的信心,是减少题海战术的好方法,并培养了学生学会如何真正吃透题目,同时还要坚持以学生为主体,教师作为组织和引导的角色。

积极引导学生发现原题中的一些特定的数据和顺序,可以改变吗?改变后还有相关结论吗?你能给出解答吗?

学生1:发现例题的横坐标间隔都是1,可以改变吗?

变式1:改变特殊条件为一般条件(例题的横坐标间隔都是1

横坐标间隔等距)

过在反比例函数(y=■>0)的图像上的点P1、P2、P3…Pn、Pn+1分别作x轴、y轴的垂线段,在轴的垂足分别为A1、A2、A3…An、An+1,构成若干个矩形,且OA1=A1A2=A2A3=A3A4=A4A5…如图所示,将阴影部分的面积从左到右依次为s1、s2、s3…sn,则= s1+s2+s3+…+sn=

(用含n的代数式表示)

解:设=OA1=A1A2=A2A3=A3A4=A4A5=a

则P1(a,2/a),P2(2a,2/2a)

Pn(na,2/na),Pn+1((n+1)a,2/(n+1)a),

解法一:累加法

s1+s2+s3+…+s=a(2/a-2/(n+1)a)=2n/n+1

解法二:推積木法endprint

目的:进行知识的正迁移。体现数学从特殊到一般的探究式的自主学习方式。学生解决。

学生2:那么不等距呢?

变式2:横坐标间隔等距 不等距

(新编)在反比例函数(y=■>0)的图像上,S1+S2+S3= 。

学生发现:原式=s1+2s2+s3,可以单个计算,累加。学生解决。

学生3:发现反比例函数是确定的。

变式3:进一步改变特殊条件为一般条件(比例系数k如果也不知道呢?)

把变式1中的反比例函数改成(y=■>0)?

发现两种解法照样可以解决:s1+s2+s3+…+sn=Kn/n+1

学生发现有些问题,哪怕变成一般条件,照样能够找到规律和一般结论。学生解决。

学生4:一定要第1个加到最后一个吗?

变式4:改变结论(取部分的和)

(改编)反比例函数改成(y=■>0),OA1=A1A2=A2A3=A3A4=A4A5…

当k=8时,s2+s3= 。

这个问题有一定难度,需要在找到规律的同时,学生合作解决!

学生5:能把条件和结论换个位置吗?

变式5:改条件为结论,结论为条件。

(新编)当s2+s3=5时,k等于多少?(知识负迁移)

效果:激发学生的逆向思维,主动运用方程思想,解决问题的能力。合作解决。

学生6:一定要是矩形嗎?

变式6:从矩形变成三角形

(改编)在反比例函数(y=■>0)的图像上,若OA1=A1A2=A2A3=A3A4=A4A5…现分别过点A1、A2、A3、…An、An+1…作x轴的垂线段,交反比例函数图像于点P1、P2、P3、P4、P5构成若干个三角形,如图所示,将阴影部分的面积从左到右依次记为s1、s2、s3、s4、s5,已知s4=2,则s1= 。

解:再次探究规律,sn=■。

∵s4=■=2

∴k=16,s1=■=8

发现是什么?发现是一切智慧的起源!只有敢于发现的人,才有获得新知识的动力。在教学中,我们需要让学生发现问题,并引导他们如何去改变,获得更多的、更完整的处理问题的经验。

在探究过程中,我发现学生发现的并不比我们少,有弱化条件的,有改变图形的,有找规律的,也有求特殊的,甚至有学生问“会不会有动点问题?”这些发现和改变无疑都是很精彩的。

(作者单位:浙江省绍兴市上虞区张杰中学 312000)endprint

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