☉江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星海實驗中學(xué) 王小燕
近讀《中學(xué)數(shù)學(xué)》(下),全國著名特級教師李庾南老師就反比例函數(shù)起始課教學(xué)給出了精彩的教學(xué)設(shè)計(見文[1]),讓我們大開眼界,才發(fā)現(xiàn)“教材重組”、“單元教學(xué)”原來是我們一線教師都可以嘗試的.對比以前,我們只是機械地執(zhí)行教材順序,嚴(yán)格按教材上的分節(jié)、分課時亦步亦趨,這給我們的專業(yè)思考和教學(xué)設(shè)計帶來了很大的沖擊.本文以二次函數(shù)起始課為例,談?wù)劰P者在一次校級教研課中的教學(xué)嘗試,敬請指導(dǎo).
教學(xué)環(huán)節(jié)(一) 研究實際問題,引入新課
課件出示一些現(xiàn)實生活中實際問題(限于篇幅,摘自教材上的相關(guān)問題情境,這里略去),安排學(xué)生用函數(shù)模型來刻畫,學(xué)生很快就寫出一次函數(shù)和二次函數(shù)的關(guān)系式,跟進以下問題:
問題1:你們寫出的這些函數(shù)關(guān)系式中,哪些是熟悉函數(shù)類型,哪些是不熟悉的函數(shù)類型?(一次函數(shù)是熟悉的類型)
問題2:你們覺得這些不熟悉的函數(shù)類型應(yīng)該取怎樣的名稱?(二次函數(shù))
教學(xué)組織:在學(xué)生列出一次、二次函數(shù)關(guān)系式之后,引出本課研究課題:二次函數(shù).并引導(dǎo)學(xué)生類比一次函數(shù)的定義,定義二次函數(shù),教師根據(jù)學(xué)生的歸納,提取有效信息形成板書:形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)的函數(shù),叫做二次函數(shù).
教學(xué)時注意跟學(xué)生強調(diào):x是自變量,a,b,c分別是函數(shù)解析式的二次項系數(shù)、一次項系數(shù)和常數(shù)項.
教學(xué)環(huán)節(jié)(二) 復(fù)習(xí)一次函數(shù)研究過程,為建構(gòu)二次函數(shù)知識框架作準(zhǔn)備
問題3:回顧一次函數(shù)的學(xué)習(xí),是從哪幾個方面進行研究的?
教學(xué)組織:引導(dǎo)學(xué)生回顧從實際問題抽象一次函數(shù),在此基礎(chǔ)上形成一次函數(shù)概念,研究一次函數(shù)圖像和性質(zhì),利用一次函數(shù)的圖像和性質(zhì)求解,得實際問題的答案.
問題4:一次函數(shù)的圖像和性質(zhì)又是如何研究的?
教學(xué)組織:引導(dǎo)學(xué)生回顧畫函數(shù)圖像,觀察圖像小結(jié)歸納一次函數(shù)圖像和性質(zhì),經(jīng)歷了從特殊到一般的探究過程,先研究了特殊的一次函數(shù)——正比例函數(shù)y=kx(k≠0)的圖像和性質(zhì),再研究了一般的一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的圖像和性質(zhì);并且分了k>0,k<0,兩種情況討論,由k取具體的數(shù)值入手,最后歸納出一般的情況.
教學(xué)環(huán)節(jié)(三) 建構(gòu)二次函數(shù)章知識框架,明確研究方向
教學(xué)組織:在復(fù)習(xí)一次函數(shù)學(xué)習(xí)路徑之后,引導(dǎo)學(xué)生猜想接下來要學(xué)習(xí)二次函數(shù)的哪些內(nèi)容,教師在學(xué)生回答的基礎(chǔ)之上,填補到如下的二次函數(shù)全章知識框架圖(生成板書).
教學(xué)環(huán)節(jié)(四) 從簡單出發(fā),探究y=ax2(a≠0)的圖像與性質(zhì)
教學(xué)組織:引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)類比一次函數(shù)的研究內(nèi)容和方法,從最簡單、最特殊的二次函數(shù)y=x2開始研究,在畫出圖像之前,先引導(dǎo)學(xué)生慢下來、停下來,不急于畫出它的圖像.
停留處一:認(rèn)真觀察函數(shù)表達式x2,從“式”的角度,談?wù)勛宰兞咳≈涤袥]有限制條件?進一步思考函數(shù)值與自變量之間有怎樣的對應(yīng)關(guān)系,函數(shù)值會在什么范圍里?猜想、想象它的圖像會有怎樣的特點?
停留處二:列表、取點有什么技巧或注意事項?從解析式分析自變量的取值范圍,在此基礎(chǔ)上合理的選取x的值,計算y的值.分析表格中數(shù)據(jù)的特點,預(yù)測、想象圖像的特點:過原點(0,0),其余各點均在x軸的上方;無最高點,原點為最低點;圖像關(guān)于y軸對稱.
最后再安排學(xué)生描點連線生成圖像,學(xué)生動手實踐,對稱描點,從左至右用平滑的曲線順次連接.在描點的過程中,驗證此前兩處停留時對二次函數(shù)y=x2的圖像的猜測與想象.
教學(xué)環(huán)節(jié)(五) 成果擴大,小結(jié)概括二次函數(shù)y=x2的圖像特征和性質(zhì)
教學(xué)組織:在同一平面直角坐標(biāo)系xOy中,繼續(xù)畫二次函數(shù)y=x2,y=2x2的圖像,與函數(shù)y=x2的圖像比,有什么共同點?有什么不同點?當(dāng)a>0時,二次函數(shù)y=ax2的圖像有什么共同特點?
引導(dǎo)學(xué)生類比研究二次函數(shù)y=x2的角度和方法,嘗試從對稱軸、頂點、開口方向、開口大小及增減性等方面描述圖像特征和性質(zhì).
進一步小組內(nèi)取a<0時,猜想、確認(rèn)圖像與性質(zhì),最后梳理、歸納二次函數(shù)圖像與性質(zhì)(教師在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,調(diào)整完善生成結(jié)構(gòu)化板書):
當(dāng)a>0時,拋物線y=ax2的開口向上,對稱軸是y軸,頂點是原點,頂點是拋物線的最低點,a越小,拋物線的開口越大.
當(dāng)a<0時,拋物線y=ax2的開口向下,對稱軸是y軸,頂點是原點,頂點是拋物線的最高點,a越小,拋物線的開口越小.
(一)基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū),重視“類比教學(xué)”
根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論,我們的教學(xué)起點可以選在學(xué)生已有的知識點、學(xué)習(xí)經(jīng)驗之處,在此基礎(chǔ)上,基于數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系、邏輯關(guān)系進行恰當(dāng)?shù)倪x取,形成教學(xué)設(shè)計并規(guī)劃教學(xué)流程.比如二次函數(shù)起始課是九年級所學(xué)內(nèi)容,學(xué)生的知識起點是一次函數(shù),與函數(shù)相關(guān)的概念、研究套路也是學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,這時我們就選定了一組情境問題,學(xué)生列出了一次函數(shù)關(guān)系式、二次函數(shù)關(guān)系式,就自然的引向二次函數(shù)的定義、圖像與性質(zhì)等問題,并且在開課階段安排學(xué)生復(fù)習(xí)一次函數(shù)的研究方法、路徑,也是提醒學(xué)生要善于類比“一次”學(xué)“二次”.
(二)教學(xué)重點與難點之處,切勿“一帶而過”
我們知道,教學(xué)重點不能輕輕“滑過”.本課教學(xué)重點是二次函數(shù)y=x2的圖像與性質(zhì),并由此“走向一般”,在這個教學(xué)過程中,“萬事開頭難”的道理是一致的.我們不能因為函數(shù)y=x2的圖像與性質(zhì)很簡單,一帶而過就行了,把教學(xué)與訓(xùn)練的重點轉(zhuǎn)向研究“走向一般”的情形.事實上,清楚最簡單的函數(shù)y=x2的圖像與性質(zhì)是教學(xué)重點之后,需要辨明如何避免“一帶而過”的教學(xué),這就是在上面課例中提出的“兩處停留”,即引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察解析式,從“式”的特點判斷自變量與函數(shù)值的取值范圍,并由此猜測、想像出圖像的特點;另外跟進列表時取點要恰當(dāng)?shù)?、智慧的選取數(shù)對,而不是盲目的、大量的、無序的選取數(shù)對,不利于最后描點、連線、生成圖像.事實上,學(xué)生結(jié)合對式的觀察,對自變量選取互為相反數(shù)的數(shù)對作值,更易發(fā)現(xiàn)函數(shù)值的特點.
(三)滲透數(shù)學(xué)思想與方法,從特殊走向一般
數(shù)學(xué)課不但要講知識、講習(xí)題,還要更上一層:通過數(shù)學(xué)知識、習(xí)題的學(xué)習(xí),向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)思想與研究方法.比如二次函數(shù)起始課的學(xué)習(xí),可以類比一次函數(shù)學(xué)習(xí)二次函數(shù),這是類比思想,具體來說,可以類比一次函數(shù)定義二次函數(shù),類比一次函數(shù)的研究套路(定義、圖像與性質(zhì)、應(yīng)用)學(xué)習(xí)二次函數(shù);另外,二次函數(shù)的學(xué)習(xí)是從特殊、從簡單出發(fā),最后再走向一般、歸納性質(zhì),在這個過程中學(xué)生不但學(xué)到了二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),而且感悟到從特殊到一般的研究方法,日后可用于其它新(陌生)函數(shù)(甚至一些新領(lǐng)域數(shù)學(xué)概念)的研究學(xué)習(xí).
當(dāng)前倡導(dǎo)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)需要“落地生根”,而數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的界定又是“眾說不一”.由于數(shù)學(xué)的精神或本質(zhì)(如抽象、推理、模型,或者求簡、從特殊到一般、量化研究等等)是值得重視的核心素養(yǎng),所以如何在我們的日常課堂訓(xùn)練或滲透這些素養(yǎng),亟需教師基于“核心素養(yǎng)”的高觀點來精心設(shè)計教學(xué).我們關(guān)于二次函數(shù)起始課的教學(xué)與思考只是一點初步的嘗試(比如向?qū)W生傳遞和滲透了類比、從特殊走向一般的思想方法等),還不成熟,期待批評指正.同時我們也希望出現(xiàn)大量體現(xiàn)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)設(shè)計,豐富這方面的研究.