陳 純
(上海市寶山實驗學校)
1.內(nèi)容
利用函數(shù)圖象研究函數(shù)的一般方法,觀察函數(shù)圖象特征的一般視角.
2.內(nèi)容解析
函數(shù)是數(shù)學中最重要的基本概念之一,是從數(shù)量關(guān)系的角度刻畫事物運動變化規(guī)律的工具.對函數(shù)圖象與性質(zhì)的研究,初中階段主要是通過對函數(shù)圖象特征的觀察,直觀獲得對性質(zhì)的認識;而高中階段將在直觀觀察的基礎(chǔ)上,逐步增加分析的方法去研究函數(shù).初中階段的函數(shù)內(nèi)容,是變量數(shù)學的奠基性內(nèi)容.教材先后討論了正、反比例函數(shù),一次函數(shù)和二次函數(shù),為以后對函數(shù)進行解析研究提供了思考的基礎(chǔ).學生在八年級學習了函數(shù)的概念和表示方法,研究了正、反比例函數(shù),一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),九年級進一步學習了二次函數(shù),掌握了研究函數(shù)的一些基本方法,具備了進一步學習函數(shù)的認知基礎(chǔ).但是學生僅僅是熟悉這些函數(shù)及其圖象性質(zhì),而對于研究函數(shù)的一般方法、步驟還沒有加以提煉和總結(jié).
本節(jié)課是閱讀材料教學,通過引導學生對先前所獲得的函數(shù)基礎(chǔ)知識和經(jīng)驗,以及所感悟的數(shù)學思想和方法認真進行反思和總結(jié),進一步提煉、總結(jié)利用函數(shù)圖象研究函數(shù)的一般方法,明確觀察圖象時所需關(guān)注的主要問題,體會從特殊到一般、數(shù)形結(jié)合的思想方法.學生對于研究函數(shù)一般方法和數(shù)學思想的認識,不僅有助于其進一步學習數(shù)學和研究問題,而且對于將它們遷移到現(xiàn)實生活中用于分析、處理各種各樣的問題,也有著重要的意義.
1.目標
(1)通過對已經(jīng)學習過的函數(shù)圖象與性質(zhì)研究過程的回顧與整理,提煉、總結(jié)利用函數(shù)圖象研究函數(shù)的一般方法,梳理觀察函數(shù)圖象特征的一般視角.
(2)能運用提煉、總結(jié)所獲得的一般方法解決簡單的函數(shù)問題.
(3)通過具體問題,研究、理解由形識數(shù)、由數(shù)想形的數(shù)形結(jié)合思想,從而提升數(shù)學抽象的核心素養(yǎng).
2.目標解析
基于本節(jié)課內(nèi)容在初中函數(shù)教學中所處的位置是最后一課,起著承上啟下的作用.對于初中階段的函數(shù)內(nèi)容,它起到了總結(jié)、歸納的作用.學生通過這節(jié)課能提煉出研究函數(shù)的一般方法和觀察圖象特征的一般視角,并能利用其研究一個新的函數(shù).同時也對高中階段函數(shù)的學習起到了拋磚引玉的作用.
學生對學習函數(shù)所需經(jīng)歷的一般過程應(yīng)該并不陌生,而要掌握并利用函數(shù)的圖象研究一個新函數(shù),需要學生從以往的經(jīng)驗中概括、提煉出一般方法,這對于學生的歸納、總結(jié)等綜合能力有較高的要求.同時對于函數(shù)圖象的觀察和認知,學生往往只停留在能聽懂,但不能內(nèi)化的層面,因此學生歸納、總結(jié)起來將有一定困難.而在研究新函數(shù)時,如何在所獲得的圖象中準確得到新函數(shù)的特征和性質(zhì),也需要學生具備一定的觀察能力和分析能力.教師需要在此處適當加以引導.基于此,筆者認為,提煉、總結(jié)利用函數(shù)圖象研究函數(shù)的一般方法,以及梳理觀察函數(shù)圖象的一般視角是本節(jié)課的難點.
為了有效實現(xiàn)教學目標,筆者設(shè)計的板書如圖1所示,在教學過程中逐漸展開.
圖1
根據(jù)教學問題診斷分析,筆者制定了6個教學環(huán)節(jié):情境引入,揭示課題—回顧梳理,總結(jié)提煉—例題解析,小試牛刀—自主探究,提高能力—梳理小結(jié),承前啟后—作業(yè)布置,精讀內(nèi)化.
1.情境引入,揭示課題
如圖2,根據(jù)研究,體內(nèi)血乳酸濃度升高是運動后感覺疲勞的重要原因,運動員未運動時,體內(nèi)血乳酸濃度水平通常在40 mg/L以下.如果血乳酸濃度降到50 mg/L以下,運動員就基本消除了疲勞.體育科研工作者根據(jù)實驗數(shù)據(jù),繪制了一幅圖象.它反映了運動員進行高強度運動后,體內(nèi)血乳酸濃度隨時間變化而變化的函數(shù)圖象.
問題:用哪種方式消除疲勞更好,為什么?
實線表示采用慢跑等活動方式放松時血乳酸濃度的變化情況;虛線表示采用靜坐方式休息時血乳酸濃度的變化情況.
板書能生動、有效地幫助學生回顧并梳理學習函數(shù)所經(jīng)歷的過程,從而提煉、歸納出研究函數(shù)的一般方法,并對觀察圖象特征的一般視角加以梳理.板書與課件隨著學生的思維同步展開.
圖2
【設(shè)計意圖】教學引入源于教材的例題,問題背景與視頻銜接順暢,引導學生體會函數(shù)是非常重要的數(shù)學模型,有非常廣泛的應(yīng)用.利用圖象來研究生產(chǎn)、生活中的實際問題是普遍存在的,其本質(zhì)就是通過圖象研究函數(shù)的某些性質(zhì).
教學策略1:引例生活化、淺近化.
初中階段學生對函數(shù)的學習是以函數(shù)圖象作為立足點的,因此以一個生活實例的函數(shù)圖象作為引入,既自然生動,又突出了本節(jié)課的主題.
2.回顧梳理,總結(jié)提煉
問題1:初中階段我們已經(jīng)學習了四個函數(shù),那么我們通常是從哪些方面來研究一個函數(shù)的?
活動1:回顧研究二次函數(shù)圖象與性質(zhì)的大致過程,初步提煉出研究函數(shù)圖象與性質(zhì)的一般方法、步驟:確定函數(shù)解析式—畫函數(shù)圖象—觀察圖象特征—獲得函數(shù)性質(zhì).
問題2:我們研究函數(shù)圖象與性質(zhì)的一般方法是什么?
【設(shè)計意圖】二次函數(shù)是初三學生在當前學段接觸到的函數(shù),且剛剛學完比較熟悉,通過對研究過程的回顧與梳理,初步感受、嘗試提煉研究函數(shù)圖象與性質(zhì)的一般方法步驟.
教學策略2:語言藝術(shù)化、情感化.
活動2:回顧研究正比例函數(shù)和一次函數(shù)圖象與性質(zhì)的過程,驗證并體會研究函數(shù)圖象與性質(zhì)確實是按照上述方法步驟進行的.體會不同函數(shù)圖象之間的聯(lián)系,函數(shù)圖象可以通過已知圖象的平移得到.
【設(shè)計意圖】在回顧的過程中,運用已獲得的理解,驗證并逐步清晰圖象獲得的不同方法.在補充、完善的同時,注意體會函數(shù)圖象平移背后的理由及平移的方法.
活動3:回顧研究反比例函數(shù)圖象與性質(zhì)的大致過程,檢驗所提煉出來的研究函數(shù)圖象與性質(zhì)的一般方法步驟的普適性,同時感受作圖過程的局限與理性思考的作用.
【設(shè)計意圖】回顧、梳理研究反比例函數(shù)圖象與性質(zhì)的過程,體會圖象的對稱性、圖象無窮遠處的判斷與感受等理性思考的作用,再次檢驗、修正,并增進理解.
活動4:閱讀教材.
問題3:在觀察函數(shù)圖象特征的時候,我們通常會從哪些視角來進行觀察?
【設(shè)計意圖】通過對教材的閱讀,進一步內(nèi)化鞏固先前所提煉的知識和方法,同時歸納、總結(jié)觀察函數(shù)圖象特征的一般視角.
【本環(huán)節(jié)整體設(shè)計意圖】本節(jié)課的重點和難點是利用函數(shù)圖象研究函數(shù)一般方法的提煉與總結(jié),而提煉與總結(jié)的前提是對所學知識的系統(tǒng)梳理與歸納.初中階段重點學習了四種函數(shù),在回顧整理的過程中,不斷驗證、補充、修正、完善.
教學策略3:板書多維化、圖式化.
教學策略4:研究整體化、層級化.
數(shù)學的學習,其過程并非是一蹴而就的.學生在不斷的感受和嘗試中逐步修正、完善,增進其自身理解,從而獲得最終結(jié)論.而對于結(jié)論本身,我們應(yīng)該淡化,要將重點放在獲得結(jié)論所經(jīng)歷的過程和方法上.
3.例題解析,小試牛刀
【設(shè)計意圖】運用本節(jié)課所提煉、總結(jié)的利用函數(shù)圖象研究函數(shù)的一般方法,師生合作,共同研究,從中進一步體會利用函數(shù)圖象研究函數(shù)的一般方法.
4.自主探究,提高能力
【設(shè)計意圖】運用本節(jié)課所提煉、總結(jié)的利用函數(shù)圖象研究函數(shù)的一般方法,學生獨立完成,也是對本節(jié)課學習內(nèi)容的及時評價與反饋.其中,的圖象可由的圖象向上平移1個單位得到,希望更多的學生能夠感受到.
5.梳理小結(jié),承前啟后
我收獲了……,我體會了……
【設(shè)計意圖】引導學生對自身學習行為進行反思,啟發(fā)學生從知識、技能、方法、情感等方面自主小結(jié),期盼學生逐步養(yǎng)成整理知識、提煉思想方法的習慣,不斷提高運用數(shù)學語言的素養(yǎng),日益增強數(shù)學反思、質(zhì)疑的意識.
延伸思考:研究函數(shù)y=x3-x的圖象與性質(zhì).
【設(shè)計意圖】為學生進一步學習函數(shù)奠定基礎(chǔ),并且通過這個過程,使學生感受利用數(shù)形結(jié)合法研究函數(shù)的重要性和必要性,為高中階段進一步研究其他函數(shù)埋下伏筆.
教學策略5:小結(jié)自主化、領(lǐng)悟化.
在函數(shù)的學習過程中,無論是數(shù)的方法,還是形的方法,都有其自身的不足和局限性,因此通過上述課堂總結(jié),期望學生感受到在研究函數(shù)的過程中,不能割裂地去使用數(shù)的方法或是形的方法,并為高中階段進一步研究較復雜的函數(shù)埋下了伏筆.
6.作業(yè)布置,精讀內(nèi)化
精讀教材第108,109頁的閱讀材料,加深對課堂內(nèi)容的理解.
嘗試研究函數(shù)y=x4的圖象、特征和性質(zhì).
【設(shè)計意圖】這道題與本節(jié)課上所學習的利用函數(shù)的圖象研究函數(shù)密切相關(guān),也是對課上練習的加深和鞏固.
1.值得肯定的方面
(1)教學中注重了理論與實際相結(jié)合,激發(fā)了學生的學習興趣,提高了教學效率.函數(shù)是一個較為抽象的概念,對于許多學生來說,理解起來有一定的困難,因而許多學生的學習積極性較低.為此,本節(jié)課一開始以一個生活實例作為引入,既自然生動,又突出了本節(jié)課的主題.通過將生活實例作為引例,使得學生的學習積極性得到了很大的提升,為后續(xù)學習的開展打下了很好的基礎(chǔ).
(2)本節(jié)課作為初中階段函數(shù)部分最后一課時內(nèi)容,起著承上啟下的作用.其既是對初中階段函數(shù)內(nèi)容的總結(jié)、提煉,同時也是對高中階段函數(shù)的學習起著拋磚引玉的作用.本節(jié)課通過對學生初中階段學習過的函數(shù)的研究過程的回顧,逐步梳理、提煉出利用函數(shù)的圖象研究函數(shù)的一般方法,學生對這種方法的歸納既提升了自己的總結(jié)能力,同時運用該方法還能去研究一個新的函數(shù),學生真切地收獲了一種技能并能加以運用.
(3)板書能生動、有效地幫助學生回顧并梳理學習函數(shù)所經(jīng)歷的過程,從而歸納提煉出研究函數(shù)的一般方法,并對觀察圖象特征的一般視角加以梳理.本節(jié)課筆者的板書追求美感,充分運用黑板的二維空間,而且利用時間維度逐步凸顯板書的邏輯圖式,對學生歸納、掌握本節(jié)課的學習內(nèi)容起到了很好的輔助作用.
(4)本節(jié)課使用的五種教學策略為課堂教學的順利進行提供了幫助.最值得一提的是,由于本節(jié)課在教材中的角色是“閱讀材料”,因此筆者圍繞其制定了整節(jié)課的教學策略:分步閱讀,促進內(nèi)化.課前,筆者要求學生對這部分材料進行自主閱讀,大致了解其所敘述的內(nèi)容,并對初中階段學習過的函數(shù)有個初步的印象;課內(nèi),筆者提出對課上出現(xiàn)的問題引導后再讀,這是對學生歸納出來的研究函數(shù)的一般方法的進一步內(nèi)化和鞏固;課后,筆者再次提出對這部分材料進行延續(xù)性精讀,從整體上加深理解,促進知識體系的形成.由于閱讀能力愈發(fā)的重要,筆者希望通過這樣的教學策略,讓學生體會到自主閱讀、自主學習的重要性.
2.不足之處
(1)對于提煉、利用函數(shù)的圖象研究函數(shù)的一般方法這個環(huán)節(jié)的設(shè)計,在課上筆者采用了以教師引導為主的回顧方法.如果能夠在今后的教學過程中采用小組合作學習的模式,可能會進一步提高課堂效率,并且更能夠鍛煉學生的合作交流能力,為數(shù)學課堂活動的積累提供很好的范例.
(2)在課上筆者的教學語言較為精煉,但是在一些地方打斷了學生的正常思維和描述,有點包辦的感覺.這個問題需要在今后的教學中加以注意.教師應(yīng)該給予學生充分的發(fā)言時間和思考時間,這也是對學生表達能力的培養(yǎng).
3.今后努力的方向
通過這節(jié)課的教學,筆者發(fā)現(xiàn)要講好一節(jié)課很不容易.我們不僅要做好課前的教學設(shè)計,還要根據(jù)課堂的情況,及時引導學生學習和思考,課后還要認真反思、總結(jié)一堂課的得與失,并在以后的教學實踐中不斷推進和改善,以期獲得更好的教學效果.
參考文獻:
[1]張曉燕.在“函數(shù)零點”教學中發(fā)展學生的數(shù)形結(jié)合思想[J]. 上海中學數(shù)學,2016(1):41-42.