變式訓(xùn)練是指教師不斷變換命題的條件、結(jié)論、內(nèi)容、形式等,但不改變命題的本質(zhì)屬性,使學(xué)生掌握知識(shí).在教學(xué)中,教師對(duì)典型的題目進(jìn)行變式,并引導(dǎo)學(xué)生開展變式訓(xùn)練,能幫助學(xué)生提升變通能力、創(chuàng)新思維能力.那么如何對(duì)習(xí)題進(jìn)行變式呢?
一、改變命題的條件或結(jié)論
在對(duì)題目進(jìn)行變式時(shí),教師要抓住題目的本質(zhì)特征,嘗試改變?cè)}的條件或結(jié)論,如改變參數(shù)的取值范圍,改變代數(shù)式中的字母、符號(hào)、數(shù)字的大小等,但要確保所考查的知識(shí),以及解題所用的方法不變.
例題:(新人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)第二章58頁(yè)習(xí)題6)當(dāng)[k]取什么值時(shí),一元二次不等式[2kx2+kx-38lt;0]對(duì)一切實(shí)數(shù)[x]都成立?
分析:要使不等式對(duì)一切實(shí)數(shù)[x]都成立,就需要找到[y=2kx2+kx-38]的最大值,并使其恒小于[0].而[2kx2+kx-38lt;0]是一元二次不等式,所以二次項(xiàng)系數(shù)[2k]不能為[0].因此只需討論[k]不為[0]的情況.再根據(jù)二次函數(shù)[y=2kx2+kx-38]圖象的開口方向和對(duì)稱軸[x=-14],求得函數(shù)的最大值,使其小于0,即可求得k的取值范圍.
教師可以對(duì)題目作如下變式.
變式1.當(dāng)[k]取什么值時(shí),一元二次不等式[2kx2+kx-38gt;0]對(duì)一切實(shí)數(shù)[x]都成立?
這里只是改變了不等式的符號(hào),但解題思路仍不改變.學(xué)生只需要討論:當(dāng)[k]不為[0]時(shí),不等式對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)[y=2kx2+kx-38]的最小值,即可解題.
變式2.當(dāng)[k]取什么值時(shí),一元二次不等式[2kx2+kx-38lt;0]對(duì)任意實(shí)數(shù)[x∈[1,3]]都成立?
教師改變了[x]的取值范圍,但解題思路仍不改變.學(xué)生只需要討論:當(dāng)[k]不為[0]時(shí),不等式對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)[y=2kx2+kx-38]在[[1,3]]內(nèi)的最大值,即可解題.
二、改變命題的形式
教師還可以嘗試改變問(wèn)題的形式,但不改變問(wèn)題的本質(zhì)特征.例如,可以創(chuàng)設(shè)新的問(wèn)題情境,用圖形代替代數(shù)式,用數(shù)學(xué)符號(hào)表示圖形,用表格呈現(xiàn)題目中的數(shù)據(jù),等等,以改變問(wèn)題的形式.這樣的變式,能讓學(xué)生學(xué)會(huì)在面對(duì)同一類題型的不同形式時(shí),抓住問(wèn)題的本質(zhì)特征,以“不變”應(yīng)“萬(wàn)變”.
以上述例題為例,作如下變式:
變式3.當(dāng)[k]取什么值時(shí),一元二次函數(shù)[y=2kx2+kx-38]的圖象始終在x軸下方?
教師將問(wèn)題中的“一元二次不等式”變?yōu)椤耙辉魏瘮?shù)”,將不等式問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象問(wèn)題,但這并沒(méi)有改變問(wèn)題的本質(zhì).學(xué)生仍然需討論:當(dāng)[k]不為[0]時(shí),不等式對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)[y=2kx2+kx-38]的最大值.但需結(jié)合函數(shù)的圖象,通過(guò)數(shù)形結(jié)合來(lái)解題.
變式4.當(dāng)[k]取什么值時(shí),存在實(shí)數(shù)[x∈[1,3]],使一元二次不等式[2kx2+kx-38lt;0]成立?
本題中對(duì)x的取值進(jìn)行了限制,教師將不等式恒成立問(wèn)題轉(zhuǎn)化為不等式存在性問(wèn)題.學(xué)生在解題時(shí),需考慮函數(shù)[y=2kx2+kx-38]取最值時(shí)[x]是否在區(qū)間內(nèi),若不在則重新討論新范圍內(nèi)的最值.
變式5.當(dāng)[x]取什么值時(shí),不等式[2kx2+kx-38lt;0]對(duì)一切實(shí)數(shù)[k∈[-1,1]]都成立?
教師改變了題目的形式,變更了主元.學(xué)生需要辨別誰(shuí)是主元,明確所求的目標(biāo),仍用同樣的方法即可解題.
通過(guò)這樣的變式訓(xùn)練,學(xué)生不僅在課堂上不會(huì)感覺(jué)枯燥無(wú)聊,增加了探究的興趣,還掌握了一元二次不等式恒成立問(wèn)題的“通性通法”.
數(shù)學(xué)題目多而廣,教師要通過(guò)對(duì)教材習(xí)題、典型題目的變式,來(lái)引導(dǎo)學(xué)生掌握一類題的不同命題形式和解題思路.總之,教師在教學(xué)中開展變式訓(xùn)練,不僅能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中有新穎感,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,還能進(jìn)一步加深其對(duì)知識(shí)的理解,讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三,掌握一類題的本質(zhì),達(dá)到“通一題會(huì)一類”的目的.