廣東省深圳市深圳中學(xué)初中部 黃宜海
函數(shù)是發(fā)生在集合之間的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系。定義域、對(duì)應(yīng)關(guān)系和值域是函數(shù)的三要素。大量的函數(shù)可以用圖像、表格等形式表示。通過函數(shù)圖像的教學(xué),能訓(xùn)練學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想方法,學(xué)生也能更直觀地理解相關(guān)知識(shí)。在初中階段抓好函數(shù)圖像的教學(xué),有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,也利于與函數(shù)有關(guān)的知識(shí)和技能教學(xué)的順利開展。
對(duì)函數(shù)圖像和性質(zhì)這部分內(nèi)容的教學(xué),要求學(xué)生掌握各個(gè)函數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),并訓(xùn)練學(xué)生在解題過程中的數(shù)形結(jié)合思想,提高理解和應(yīng)用能力。然而,在實(shí)踐教學(xué)和私下訪談中發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生在解答函數(shù)題時(shí)偏重于函數(shù)解析式相關(guān)的代數(shù)知識(shí)的應(yīng)用,欠缺數(shù)形結(jié)合的意識(shí),不會(huì)結(jié)合函數(shù)圖像去詮釋函數(shù)的代數(shù)問題,進(jìn)而形成函數(shù)復(fù)雜,難以理解、掌握的觀念。
為了解初中生運(yùn)用函數(shù)圖像的解題能力,特意安排筆者所任教的初二、初三學(xué)生,用函數(shù)圖像解題的實(shí)驗(yàn)方法,解出以下幾道數(shù)形結(jié)合的經(jīng)典例題:
(2)已知點(diǎn)K的坐標(biāo)為(-3,8),求點(diǎn)K在第幾象限。
綜上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,一些學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解題的能力較弱。因此,初中階段的數(shù)學(xué)老師要注重在授課中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思維,提升其運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思維解題的能力。
由于函數(shù)由定義域、值域和對(duì)應(yīng)法則三要素組成,本身枯燥無味,而函數(shù)圖像所蘊(yùn)含的信息較多且具有隱蔽性,如果脫離了實(shí)際生活,初中生就難以理解,難以激發(fā)其學(xué)習(xí)函數(shù)的興趣。從當(dāng)前的函數(shù)圖像教學(xué)的教材內(nèi)容來看,初中階段還是較偏重基礎(chǔ)知識(shí)、函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)圖像的增減和坐標(biāo)軸之間的關(guān)系之類的理論知識(shí),與生活實(shí)際聯(lián)系不夠緊密,學(xué)生就會(huì)認(rèn)為“所學(xué)無所用”,或者因其較為抽象、難以理解,進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)現(xiàn)象。
一次函數(shù)、反比例函數(shù)和二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段三類重要的函數(shù)。一次函數(shù)和反比例函數(shù)較容易理解,但二次函數(shù)情況較為復(fù)雜。傳統(tǒng)的課堂靜態(tài)教學(xué),授課是以課本和黑板的板書為主,很難將二次函數(shù)的解析式、圖像及其性質(zhì)有效結(jié)合,并通過函數(shù)圖像變化的形式演示出來,讓學(xué)生來理解。隨著信息科技的進(jìn)步,幾何畫板被研發(fā)出來作為新的信息教學(xué)軟件,教師只要把函數(shù)解析式輸入軟件中,通過程序的快速運(yùn)行就可以自動(dòng)生成直觀的、動(dòng)態(tài)的函數(shù)圖像,且方便教師生動(dòng)形象地將相關(guān)知識(shí)傳授給學(xué)生,增加了師生之間的互動(dòng),讓枯燥的知識(shí)趣味化,容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提升學(xué)習(xí)的積極性。
一次函數(shù)的圖像為一條直線;反比例函數(shù)的圖像是雙曲線;二次函數(shù)的圖像為一條拋物線。一次函數(shù)和反比例函數(shù)較容易被理解。二次函數(shù)由于其形式多樣,對(duì)于初中生來說較難理解和應(yīng)用。若將函數(shù)的性質(zhì)用圖像精確表達(dá),則可以幫助學(xué)生直觀地理解。如,對(duì)于二次函數(shù)而言,其一般式y(tǒng)=ax2+bx+c中包含了三個(gè)參數(shù)a,b,c,單純的語言描述不能很好地說明這三個(gè)參數(shù)的變化對(duì)函數(shù)圖像產(chǎn)生的影響,學(xué)生不知道如何去理解,但將一般式用配方的方法轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式,再依據(jù)函數(shù)的變化描繪出函數(shù)圖像,就很容易直觀地看出圖像的對(duì)稱軸、頂點(diǎn)坐標(biāo)和單調(diào)性。
例:已知拋物線y=x2+bx+8和平面直角坐標(biāo)系的x軸相交,兩個(gè)交點(diǎn)分別為A與B,它與y軸的交點(diǎn)為C。其中,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,0),求三角形ABC的面積。
解題思路:若要解出三角形ABC的面積,必先依據(jù)已知條件作圖,并用待定系數(shù)法將B(4,0)代入拋物線的解析式中得:0=16+4b+8 ,求出b=-6,進(jìn)而推導(dǎo)出拋物線的解析式為y=x2-6x+8, 再將其轉(zhuǎn)化為交點(diǎn)式:y=(x-2)(x-4),所以點(diǎn)A的坐標(biāo)為(2,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,8),畫出二次函數(shù)y=x2-6x+8的圖像,將點(diǎn)A、B、C連成三角形,如下圖所示:
當(dāng)前,素質(zhì)教育已深入人心,中考試題也越來越貼近實(shí)際生活。鑒于此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,將函數(shù)理論與實(shí)踐相結(jié)合起來開展教學(xué),可依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況的限制條件和函數(shù)的變化來幫助做決策,學(xué)生也更容易理解。教師在教學(xué)過程中要重視理論與實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)數(shù)形結(jié)合的解題思想,通過情景導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,主動(dòng)動(dòng)手動(dòng)腦,學(xué)會(huì)科學(xué)理性地解決生活中的難題。
一次函數(shù)、二次函數(shù)和反函數(shù)的圖像與性質(zhì)是初中階段學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。在教學(xué)的過程中,教師有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思維能力、邏輯思維能力和綜合實(shí)際應(yīng)用能力等,有助于學(xué)生將數(shù)學(xué)抽象的概念更為具象化地思考,感知數(shù)學(xué)的力量。