變式訓練是指選取某一數學內容,從不同角度運用不同方式對知識進行變通,從而使學生更全面、更深入地理解數學知識的內涵。變式不僅僅是一種高效的教學途徑,也是一種應用廣泛的數學思想。筆者從以下三個角度介紹如何在數學中發揮變式訓練的作用,引領學生探索數學知識內涵。

一、概念變式,理解本質屬性

概念的簡潔性、總括性決定了它的抽象性,小學生正處在直觀思維向抽象思維的轉化階段,因此概念教學的推進難度也就可想而知了。為此筆者在教學中常用多樣化的形式來闡述概念,在增強課程趣味性的同時促進學生對概念本質的理解。

如在學習四年級下冊“三角形”時,由于小學生的具象思維及感性認知較為薄弱,僅僅依靠課本中三角形的概念“由三條線段組成的圖形”無法使學生透徹地理解知識。這時我采用變式教學,引導學生在不同條件下觀察,抓住不變的特性從本質上理解三角形的定義。我改變三角形的形態及面積,畫出各種銳角、鈍角、直角三角形,幫助學生理解三條邊、三個頂點、三個角是三角形的本質屬性,面積、形態等則是非本質屬性,從而使學生準確地理解三角形的內涵。在重點講解直角三角形時,我將直角三角形放大、縮小,改變三角形的面積,又將直角三角形斜著放、躺著放、立著放,讓學生從不同角度觀察直角三角形,在這些變化中尋找不變量,從而發現三個角中有一個角是直角的三角形就是直角三角形。

多重的變化看似會讓學生眼花繚亂,但是教師若能引導學生撥開層層干擾,抓住背后恒定不變的量,就會讓學生實現從量變到質變的飛躍,并立足于概念本質完成對數學概念的理解。

二、計算變式,辨析數量關系

思維定式是數學教學中很熟悉的名詞,有時我們希望學生在練習中形成慣有的解題思路,但當慣性思維與解題路徑不一時,學生就會遭遇解題瓶頸。在計算中滲透變式,使學生在變式中培養思維的靈活性、發散性,讓學生準確辨析數量關系。

例如,在學習四則混合運算時,為了提升學生的計算能力,我引導學生通過變式訓練辨析數量關系,總結計算的簡便方法。我在黑板上列出如下題目:①25×13×4,②41+15+5,③15×12÷3,然后限定學生在一分鐘以內完成題目。一分鐘過去后學生叫苦連天說:“老師,再給點時間,太難算了。”由于思維定式的影響,學生看到題目就慣性地從左向右依次計算,因此覺得計算量有點大。這時我將上式進行變式讓學生重新計算:①25×4×13,②15+5+41,③15÷3×12,還是在一分鐘內完成,這次學生很輕松地就在限定時間內完成。我讓學生觀察兩次的訓練有什么特點,學生說:“結果是一樣的,數也是一樣,但是計算順序變了,而且第二次訓練算起來更順暢。”由此學生發現在同級的混合運算中,改變運算順序結果不發生變化,因此我們可以根據需要調整運算順序,從而實現計算的簡便化。之后我又通過計算變式,引導學生總結出乘法分配律等簡便算法。

經過計算變式訓練,學生發現數量關系的本質,知曉了雖然計算結果只有一個,但是過程可以千變萬化,從而總結出“殊途同歸”的簡便算法,學生也在變式訓練中拓展了思維,加深對算法的掌握。

三、應用題變式,指導解決問題

為了消除學生對應用題的陌生感,教師常選擇生活中的問題構建題目,老師應重視將題中生活化的文字語言轉化成數學的文字語言,最終用數學符號或圖形語言代替,以培養學生的數感,提升學生分析與解決問題的能力。

例如,引導學生做加減法的應用題時,我就通過改變應用題的部分或全部條件,讓學生在條件變化中分析問題,歸納變與不變對解題策略的影響程度,從而總結出一類題目的解題策略。如:①小兔拔了15根蘿卜,送給小象7根,還剩幾根?我將此題進行變式:②小兔有7根胡蘿卜和8根水蘿卜,送個小象7根,還剩幾根?讓學生進行比較練習,題①是15-7,題②是7+8-7,列式無關蘿卜的種類,其本質就是拆分條件與合并條件的轉化。經過變式對比,學生就會發現應用題語言條件變動背后,數量關系未變,從而提升了數感和數學分析能力。

改變應用題條件的文字表述,引導學生觀察變化前后各部分的關系,刺激學生的思維活動,推動學生對問題進行深入解讀,從而透析變式背后數量關系不變的特性,更深入理解數量關系與應用題結構的關系。

認知心理學認為要實現知識向技能的轉化,就必須依托于變式訓練。變式訓練使學生不必受束于知識的表達形式,在變化的條件中直擊本質——數學知識的內涵,從而在靈活的練習中將知識內化成自己的技能,提高自身的應變能力。

作者單位 寧夏吳忠青銅峽市第三中學小學部