(陜西省安康中學(xué) 陜西安康 725000)
數(shù)學(xué)抽象指的是通過對數(shù)量關(guān)系和空間形式的抽象,得到數(shù)學(xué)研究對象的素養(yǎng)[ 普通高中數(shù)學(xué)課程標準[M],北京,人民教育出版社.2017]。史寧中教授認為“數(shù)學(xué)在本質(zhì)上是抽象的東西”,而抽象的東西源于現(xiàn)實世界已經(jīng)脫離了具體和形式和關(guān)系。他指出,真正的知識是來源于感性的經(jīng)驗、通過直觀和抽象而得到的,并且,這種抽象是不能獨立于人的思維而存在的。[ 史寧中,數(shù)學(xué)思想概論(第1輯):數(shù)量與數(shù)量關(guān)系的抽象[M],長春;東北師范大學(xué)出版社.2008]正因為數(shù)學(xué)的抽象性,所以它才具有廣泛的應(yīng)用性。數(shù)學(xué)抽象作為數(shù)學(xué)的基本思想,反映了數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征。
由于函數(shù)概念的抽象性,教學(xué)設(shè)計從學(xué)生初中學(xué)過的函數(shù)為起點,同時通過大量舉例,從案例中通過抽象的層次性,抽象出函數(shù)的概念。
1.教材地位
函數(shù)是描述變化規(guī)律重要的數(shù)學(xué)模型,是高中數(shù)學(xué)的核心概念。函數(shù)的概念以及思想方法將貫穿于高中整個數(shù)學(xué)課程,滲透到數(shù)學(xué)各個領(lǐng)域。函數(shù)的定義從初中的“變量說”過渡到高中的“對應(yīng)說”,更加嚴謹。
2.學(xué)情分析
在初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了函數(shù)的概念,定義主要采用的是“變量說”,學(xué)習(xí)了三個具體的函數(shù)模型:一次函數(shù),二次函數(shù),反比例函數(shù)。借助函數(shù)圖像研究了函數(shù)的簡單性質(zhì),簡單的研究了函數(shù)與方程,不等式的關(guān)系。故本節(jié)課知識的“生長點”就是初中學(xué)習(xí)函數(shù)的知識和活動經(jīng)驗,共同探究更加嚴謹?shù)暮瘮?shù)概念
3.教學(xué)目標分析
3.1.通過大量的案列總結(jié)函數(shù)的概念,用集合的語言刻畫函數(shù),明確函數(shù)的三要素;
3.2.通過函數(shù)概念形成的過程,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力。
4.教學(xué)重難點分析
重點:通過案例獲得函數(shù)的概念,了解構(gòu)成函數(shù)的三要素。
難點:對符號y=f(x)的理解
活動一:研究案例,總結(jié)函數(shù)概念,培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象能力
問題1:我們在初中已經(jīng)學(xué)過函數(shù),你能舉出一些具體的案例嗎?
追問:你如何確定你舉的案例就是函數(shù)?你的依據(jù)是什么?
設(shè)計意圖:復(fù)習(xí)初中學(xué)過的函數(shù)概念,找到新知識的“固著點”。找到函數(shù)概念引入的先行組織者。
問題2:下面的案例是否為函數(shù)?
1.下圖表示安康市九月十六日溫度與時間的關(guān)系,這個關(guān)系是函數(shù)關(guān)系嗎?
2.奧運會某位選手射擊次數(shù)與射中環(huán)數(shù)的關(guān)系如下表:
這是函數(shù)關(guān)系嗎?
3.炮彈射擊經(jīng)過26s擊中目標,炮彈距地面高度h(單位:m)隨時間t(單位:s)變化的關(guān)系為: ,h是t的函數(shù)嗎?為什么?
設(shè)計意圖:引入函數(shù)的本質(zhì):對應(yīng)關(guān)系,而且理解對應(yīng)關(guān)系不一定只是解析式形式,還可以是表格,圖像。通過抽象理解對應(yīng)關(guān)系的概念。
問題3:您認為函數(shù)應(yīng)該由幾部分構(gòu)成?追問:x有限制嗎?由范圍問題自然過渡到集合,抽象出定義中的集合。
問題4:如何用集合的語言來定義函數(shù)?逐步引導(dǎo)學(xué)生在前面的案例的基礎(chǔ)上進一步抽象歸納出函數(shù)的定義。
活動二:對概念的進一步理解,再次抽象
問題5:我們已經(jīng)學(xué)過的一次函數(shù),二次函數(shù),反比例函數(shù),這些函數(shù)的定義域,對應(yīng)關(guān)系,值域分別是什么?
問題6:我們前面舉過的三個具體案例的定義域,對應(yīng)關(guān)系,分別是什么?你是如何理解對應(yīng)關(guān)系“f”的?
問題7:你能舉出一些用圖表,圖像表示的函數(shù)嗎?
設(shè)計意圖:通過案例引導(dǎo)學(xué)生正確的理解函數(shù)的三要素,尤其要正確理解對應(yīng)關(guān)系。
活動三:自主總結(jié)
問題8:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你對函數(shù)有哪些新的認識?你如何理解對應(yīng)關(guān)系?
再一次回顧抽象的過程,理解函數(shù)的概念
1.數(shù)學(xué)教學(xué)中要充分體現(xiàn)學(xué)生的自主性,教會學(xué)生探究學(xué)習(xí),體會數(shù)學(xué)的邏輯美和趣味性。
學(xué)生學(xué)習(xí)的過程不應(yīng)該是被動的死記課本上的概念結(jié)論,而是應(yīng)該學(xué)生參與的,豐富多彩的思維活動,是學(xué)生自主的建構(gòu)知識的過程。在自主學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生有足夠思考問題的時間和空間,學(xué)生可以親自經(jīng)歷定義和定理得到的過程,學(xué)生對這些知識點會有更深層次的理解。好的數(shù)學(xué)課堂應(yīng)該是一段奇幻的旅程,我們帶領(lǐng)學(xué)生不斷地探索,不斷地克服困難,不斷地解決問題,最后教會學(xué)生自己能提出問題。
2.找準抽象的起點,引導(dǎo)學(xué)生積極參與
找準抽象的起點,設(shè)置好的問題情境能夠引發(fā)學(xué)生的積極思考,能夠讓學(xué)生找到知識的生長點。問題情境的設(shè)計要尊重學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。新課改的理念指導(dǎo)我們的教學(xué)應(yīng)該教會學(xué)生學(xué)會探究式學(xué)習(xí)方法。在教學(xué)過程中讓學(xué)生能夠積極的主動參與,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.注意抽象的層次性,適度引導(dǎo)
學(xué)習(xí)是學(xué)生積極主動建構(gòu)知識的過程,教師不只是知識的傳授者,而是學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)活動的促進者。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下積極參與數(shù)學(xué)活動,幫助學(xué)生檢視和反思自我,明了自己想要學(xué)什么和獲得什么,幫助學(xué)生設(shè)計恰當?shù)膶W(xué)習(xí)活動,發(fā)現(xiàn)所學(xué)東西的個人意義,幫助學(xué)生營造和維持學(xué)習(xí)過程中的積極的心理氛圍,幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)過程和結(jié)果進行評價,并促進評價內(nèi)在化,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能和性格特征,淡化“差”,尊重“異”。如果沒有教師的的引導(dǎo)和點撥,學(xué)生很難找到學(xué)習(xí)的方向,很難做到有意義的學(xué)習(xí)。