鐘鳴 陳鋒
一、教學目標
理解反比例函數(shù)的概念;
能根據(jù)實際問題中的條件確定反比例函數(shù)的表達式;
能判斷一個給定函數(shù)是否為反比例函數(shù)。
二、重點難點
重點:通過反比例函數(shù)概念形成的過程理解反比例函數(shù)的概念。
難點:在對比和聯(lián)想中領會反比例函數(shù)的內(nèi)涵和外延。
三、教法分析
在對一類例子的概括和抽象中,相互啟發(fā)和補充是必要的;在對一類例子的辨析和判斷中,獨立思考和積極嘗試是必要的。因此,本節(jié)課的教法采用啟發(fā)式探究法和合作式討論法。
四、教學過程
導入:同學們好,清明假期,我回了趟老家,我的老家是距離無錫400km的徐州睢寧。
1.概念感悟
例1:從無錫到睢寧大概400km,如果平均速度是100km/h,那么只要4個小時就能到達。
問題1:填填表格。
問題2:在這個變化過程中,有幾個量?常量是什么?變量是什么?
問題3:v和t滿足怎樣的關系式?
例2:我們村組織60人參加植樹活動,計劃植樹480棵,2h可以完成任務。
問題1:填填表格。
問題2:在這個變化過程中,有幾個量?常量是什么?變量是什么?
問題3:人數(shù)n和完成時間t滿足怎樣的關系式?
師:在這兩個例題中,兩個數(shù)量之間的關系有何共同點呢?
生:……
師:很好,發(fā)現(xiàn)共性是概括的基礎。這樣的兩個變量是一種什么關系呢?
生:一個在變大,一個在變小。
師:一個量變大,另一個量也變大,叫做什么關系?一個量變大,另一個量變小,叫什么關系?
生:正比例,反比例。
概念呈現(xiàn):如果用x和y表示兩個相關聯(lián)的量,用k表示它們的比值,正比例關系可以用這個式子表示:(一定)。
如果用x和y表示兩個相關聯(lián)的量,用k表示它們的積,反比例關系可以用這個式子表示:(一定)。
追問1:你能分別用含v、n的代數(shù)式表示t嗎?
追問2:從這兩個表達式可以看出,當v的值確定的時候,t的值怎樣?當n確定的時候呢?
追問3:t是v的函數(shù)嗎?t是n的函數(shù)嗎?
概念呈現(xiàn):一般地,如果在一個變化過程中有兩個變量x、y,對于x的每個取值,變量y都有唯一確定的值與它對應,那么我們稱y是x的函數(shù),x是自變量。
設計意圖:函數(shù)的概念較抽象,再加上相隔時間較長,學生回憶起來較困難。本設計通過一個具體的例子,引導學生感受函數(shù)的本質(zhì)特征(兩個變量、互相聯(lián)系、單值對應),為學生提供回憶的線索,激活學生的回憶,喚醒學生的理解。
師:這兩個函數(shù)是我們學過的函數(shù)嗎?你認為它應該叫什么名字?
生:……
師:你的答案很正確,我們今天的學習對象就是反比例函數(shù)。類比學習一次函數(shù)的經(jīng)歷,你認為本章我們將怎樣來研究反比例函數(shù)?
設計意圖:引導學生思考知識的發(fā)展,將知識的發(fā)生、發(fā)展貫通起來,形成對整章學習內(nèi)容的整體性了解。初中階段的函數(shù)學習,就是在“變量說”的基礎上,用一以貫之的研究方法,從概念、圖形與性質(zhì)、應用三個方面去研究。
2.對比觀察
用函數(shù)關系式表示下列例題中變量之間的關系。
例3:老師出發(fā)前,汽車的油箱中有50升油,行駛中平均每千米耗油量為0.1升,油箱中剩余的油量Q(升)隨行駛路程x(千米)的變化而變化。
例4:現(xiàn)在油價為每升6.72元,加油費用y(元)隨加油量x(升)的變化而變化。
例5:面積為24的10個矩形貼在直角坐標系中(直角坐標系中每個小正方形的邊長為1),矩形紙片的一個頂點與原點重合,相鄰兩邊分別在x軸、y軸上,在x軸上的邊長為x,在y軸上的邊長為y,如右圖所示。矩形邊長如下表所示。y隨x的變化而變化。
例6:實數(shù)m與n的積為-200,m隨n的變化而變化。
例7:正方形的邊長為x(cm),面積y(cm2)隨x的變化而變化。
問題1:你能給這七個函數(shù)關系式( ____ 、 ____ 、 ____ 、 ____ 、____ 、____ )分分類嗎?說說你的理由。
問題2:一次函數(shù)的一般式是什么?正比例函數(shù)的一般式是什么?你能給這些新的函數(shù)寫個一般式嗎?
問題3:請觀察這個新的函數(shù)的一般式,從形式上來看有什么特征?還能寫成什么樣的等式?
問題4:你能類比一次函數(shù)的定義,說說什么是反比例函數(shù)嗎?
定義:形如的函數(shù)叫作反比例函數(shù),其中x是自變量,y是x的函數(shù)。
設計意圖:概念建立的標志是用詞來標示和記載,對概念的理解最終要回到對概念的標示詞的理解上來,理解它的來龍去脈,搞清概念的本質(zhì)特征。
總結(jié):初中階段我們從函數(shù)的角度深入研究成反比例關系的兩個變量:從成正比例的量到正比例函數(shù),從成反比例的量到反比例函數(shù)。
3.概念鞏固
例8:寫出下列問題中兩個變量之間的函數(shù)表達式,并判斷它們是不是反比例函數(shù)。
(1)面積為100cm2的三角形,邊長y(cm)隨該邊上的高x (cm)的變化而變化。
(2)體積是100cm3的圓錐,高h(cm)隨底面積S(cm2)的變化而變化。
(3)你還能舉出哪些例子?
解后反思:①需要說明的是,實際問題中自變量的取值除了不能為0外,還有實際意義的限制。
②如何舉反比例函數(shù)的例子?
思考:①關于x的函數(shù)是反比例函數(shù)嗎?如果是,比例系數(shù)k是多少?如果不是,請說明為什么。
②y與(x+1)這個整體是不是反比例關系?為什么?
y1與(x+3)成正比例,你能寫出它們之間的關系式嗎?
y2與x2成反比例,你能寫出它們之間的關系式嗎?
4.小結(jié)升華
通過本節(jié)課的學習,你認為怎樣判斷函數(shù)是否為反比例函數(shù)?
反比例關系與反比例函數(shù)有何區(qū)別和聯(lián)系?
比較反比例函數(shù)與一次函數(shù)的聯(lián)系和區(qū)別。
五、設計說明
溫故知新。本節(jié)課的知識生長點為函數(shù)概念、比例關系,知識沖突點為新的形式與已知函數(shù)形式的沖突,延伸點為已有函數(shù)學習經(jīng)歷的類比。本節(jié)課通過具體的例子感受函數(shù),激活函數(shù)的回憶;通過例群的觀察比較,發(fā)現(xiàn)新函數(shù)的不同。
概念學習。本節(jié)課的概念學習包括概念建立、概念強化、概念應用和概念發(fā)展四個階段。其中本節(jié)課的概念建立,既有概念形成的方式,也有利用上位概念同化新的概念的方式。概念形成過程一般要經(jīng)歷單例的初步感受、模糊認識,例群的合理分類、觀察對比(以便在“大量同類事物的不同例證中”發(fā)現(xiàn)共同的關鍵特征,發(fā)現(xiàn)新舊知識的異同關系),本質(zhì)的概括提煉、語詞標示。概念同化過程一般要經(jīng)歷復習回顧提供固定點,新舊對比明確異同,新舊聯(lián)系獲得同化。
正反強化。概念的核心是其內(nèi)涵,反比例函數(shù)的本質(zhì)是成反比例關系的函數(shù)。獲得對本質(zhì)的認識,既需要在教學中提供學習內(nèi)容的標準正例,還必須設計和提供豐富而又具有典型意義的非標準正例甚至反例,即本質(zhì)的變式。本質(zhì)與變式,不僅能夠使學生舉一反三,由本質(zhì)想象出無窮的變式,實現(xiàn)遷移與應用;更重要的是,能使學生學會學習,即學會如何對學習對象進行深度加工,提升智慧水平。
總之,“將外在的學習內(nèi)容轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的精神力量”是深度學習的永恒追求。遵循概念新課的一般規(guī)律,契合初中生學習的階段特點,以學定教、循序漸進,引導學生全身心經(jīng)歷、體驗、探究、反思,促成學生高階認知的參與,深度學習才能真實發(fā)生。