☉江蘇省海安縣曲塘中學 陳宏春
有效的課堂教學是促進學生成長和實現教師自身發(fā)展的主要途徑,在平時教學實際中,筆者發(fā)現,如果能夠對一節(jié)課進行了合理的專題化探究,在研究中堅持以學生為主體,以訓練為主線,突出專題性,必定能夠保證課堂教學的效果.本文以“函數奇偶性”為例談談新授課中小專題探究的教學設計,進一步提升教師駕馭教材的能力和調控課堂教學的能力.
相比高三的大專題復習課而言,新授課中的小專題設計還要考慮新生的接受能力,知識的關聯度以及課時進度的安排等因素,因此,在設計小專題時應堅持如下的思路.
1.明確本節(jié)課的課標要求是核心
以“函數奇偶性”為例,課程標準對本節(jié)課的要求可以分為三個層次,一是學生能通過對具體函數的分析,了解奇偶性的含義;二是在理解概念的基礎上能解決與之有關的數學問題;三是給學生提供一些具體函數的圖像,讓學生從形的角度認識這些函數圖像的特征,然后從數的角度對函數的圖像特征加以詮釋,得出函數奇偶性的關鍵是等量關系,這是一個由感性認識上升到理性認識的過程.
2.分析好教材是關鍵
利用函數的奇偶性,可以為我們研究函數的求值、定義域、值域、單調性、圖像的繪制等問題提供方便.教材中采用了由數到形的引導方式,首先給出了兩個具體函數.通過運算和觀察得出奇偶性的定義,接著又對兩個函數的圖像進行分析,總結出奇偶性函數的圖形特征,比較系統地介紹了函數的奇偶性,然后配備了兩個典型例題,每道例題突出的重點不同.其中例1的目的是讓學生學會利用定義對函數的奇偶性進行判定,同時體會定義域關于原點對稱是函數具有奇偶性的前提;例2的目的是讓學生體會在學習了奇、偶性后為研究函數性質帶來的便利.從教材的安排上可以看出本節(jié)課的重點在于函數奇偶性的定義和圖像特征.
3.研究學情是課堂教學的前提
本節(jié)課是以學生在初中研究過的函數為基礎,且在前幾節(jié)詳細學習了函數的定義及單調性的前提下對函數性質的進一步探討,學生對于常見的基本函數的圖像已經有了直觀的認識,立足于利用函數圖像的結構特點引入函數奇偶性的定義,能夠自然地過渡到對概念的直觀認識,然后引入對定義的數學表達式,這樣層層深入的教學構思更有利于學生對知識的掌握.
本節(jié)課通過對課標和教材的分析,可以劃分為4個專題:函數奇偶性的定義、函數奇偶性的圖像特征、分段函數奇偶性問題、奇偶性與單調性的關系.
在每個專題中,首先要以問題的形式呈現教材中的主要內容,例題的選取要體現內容的基礎性與目標性,然后對該問題進行展開,主要采用變式訓練的形式將該專題的題型進行串聯,設計意圖要體現出對問題的理解和應該注意的問題環(huán)節(jié)等,具體設計如下:
專題一:函數奇偶性的定義
1.問題設計
閱讀教材P47~P48“例1”以上的內容,完成如下問題:
判斷下列命題的正誤:
(1)對于y=f(x),若?x,使f(-x)=-f(x),則y=f(x)一定是奇函數.
(2)不存在一個函數既是奇函數,又是偶函數.
(3)若函數的定義域關于原點對稱,則此函數不是奇函數就是偶函數.
(5)既是奇函數又是偶函數的一定是f(x)=0(x∈R).
2.問題解讀
(1)定義域關于原點對稱,是一個函數存在奇偶性的必要條件.否則這個函數既不是偶函數也不是奇函數.
(2)滿足定義域關于坐標對稱時,函數f(x)=0既是奇函數又是偶函數,因為它既滿足f(-x)=-f(x),又滿足f(-x)=f(x),并且這樣的函數因定義域的不同有無數多個.
(3)函數奇偶性分為4類:奇函數、偶函數、非奇非偶函數、既是奇函數又是偶函數.
(4)用定義判斷函數奇偶性的步驟:①求f(x)的定義域,若定義域不關于原點對稱,則該函數為非奇非偶函數;若定義域關于原點對稱,則進一步判斷.②根據f(x)的定義域,化簡f(x)的解析式.③求f(-x),根據f(x)與f(-x)的關系,判斷f(x)的奇偶性.
3.知識拓展
變式3.已知函數f(x)=ax2+bx+3a+b為偶函數,其定義域為[a-1,2a],則a+b=______.
4.設計意圖
本環(huán)節(jié)的設計主要圍繞對函數奇偶性定義的理解,一是要注意判斷定義域的對稱性;二是了解函數根據奇偶性可分為四類;三是根據定義判斷函數奇偶性的基本步驟,在這一步驟中要特別注意結合定義域對解析式進行化簡,否則在判斷過程中極易出錯.
專題二:分段函數奇偶性問題
1.問題設計
2.問題解讀
(1)分段函數奇偶性應分段證明f(-x)與f(x)的關系,只有當對稱的兩段上都滿足相同的關系時,才能判斷其奇偶性,因為奇偶性是對整個定義域而言的.
3.知識拓展
(1)已知函數f(x)是定義在R上的奇函數,且當x>0時,f(x)=x3+x+1.
①當x<0時,f(x)的解析式為______;
②在R上f(x)的解析式為______;
③若將f(x)改為偶函數,則當x<0時,f(x)的解析式為______.
4.設計意圖
利用函數奇偶性求解析式是難點,本環(huán)節(jié)先從判斷分段函數的奇偶性入手,從步驟上分析解析式的特點,然后引入到解析式的求解上,應特別注意拓展中第(1)問的第②小問,在R上的解析式應特別注意f(0)=0,這是奇函數的重要性質.
專題三:函數奇偶性的圖像特征
1.問題設計
2.問題解讀
本環(huán)節(jié)從課本例2入手,結合函數奇偶性的定義,奇函數圖像關于原點對稱,偶函數圖像關于y軸對稱,利用該結論可以畫函數的圖像,進而討論函數性質.
3.知識拓展
設f(x)為偶函數,在(-∞,0)上為減函數,且f(-2)=0,則不等式x·f(x)<0的解集為______.
能否求得f(x-1)<0的解集?若f(x)為奇函數呢?
4.設計意圖
應用奇偶性并結合圖像是解決函數問題的主要方法,因此本環(huán)節(jié)的設計要圍繞如何利用奇、偶函數的對稱性,簡化研究函數的某些性質,并借助數形結合思路快速、準確地解題.
專題四:奇偶性與單調性的關系
1.問題設計
如果奇函數f(x)在區(qū)間[1,6]上是增函數,且最大值為10,最小值為4,那么f(x)在區(qū)間[-6,-1]上是增函數還是減函數?求f(x)在[-6,-1]上的最大值和最小值.
2.問題解讀
若f(x)為奇函數,則f(x)在區(qū)間[a,b]和[-b,-a]上的單調性相同;若f(x)為偶函數,則f(x)在區(qū)間[a,b]和[-b,-a]上的單調性相異,簡記“奇同偶異”.
3.知識拓展
(1)已知偶函數f(x)是區(qū)間[-3,-1]上的單調減函數,則f(-3),f(1),f(2)的大小關系為______.
(2)已知定義在[-1,1]上的偶函數f(x),當x≥0時,f(x)為增函數,若f(1+m)<f(2m),求m的取值范圍.
4.設計意圖
本專題是在上一專題“函數奇偶性與圖像關系”的深入拓展,結合圖像讓學生理解單調性與奇偶性的關系,牢記結論,“奇同偶異”,同時在利用奇偶性和單調性判斷函數值的大小,關鍵是利用奇偶性把自變量轉化到函數的一個單調區(qū)間內,然后利用單調性比較;利用奇偶性和單調性求參數范圍,首先要弄清楚函數在各個區(qū)間的單調性,然后利用單調性列出不等式求解,同時不要忘記函數自身定義域對參數的影響.
為了讓“數學課堂有效性小專題設計”能夠順利進行,需要教研組共同來認真梳理和修改完善,基本上做到研究切口細小化,研究個性化,研究方法通俗化,以便更好地適應新授課的特點.為了將小專題研究根植到課堂教學中,我們應該加大管理的引導力度,具體做法:
(1)圍繞小專題研究進行說課,教師介紹自己近期小專題的實施策略及目前存在的主要問題.
(2)現場觀摩聽課,教研組教師和學校領導共同參與,并對課堂教學進行評課,針對性提出問題和下一步措施.
(3)集體會診評課,教研組根據教師意見進行歸納形成研究成果集.
通過專題問題的設計引導學生自我發(fā)現問題,通過問題的解讀使得問題得到強化,利用拓展練習強化對問題的應用,通過這幾個專題會讓學生更加明確本節(jié)課的知識結構.F