何艷芳
【摘要】基于數(shù)學核心素養(yǎng)下的初高中二次函數(shù)銜接教學中,教師引導學生繪制二次函數(shù)的圖像,讓學生學會觀察二次函數(shù)的圖像,從而提高學生的數(shù)學運算能力、邏輯推理能力和直觀想象力等數(shù)學核心素養(yǎng).
【關鍵詞】數(shù)學核心素養(yǎng);初高中銜接;二次函數(shù);圖形計算器;網(wǎng)絡畫板
作為一名高中數(shù)學教師,從教16年來,發(fā)現(xiàn)有很多高一新生的家長都有相同的困惑:孩子初中數(shù)學那么優(yōu)秀,為什么到了高中數(shù)學跟不上來了呢?對于這種現(xiàn)象我想原因是多方面的,其中初高中數(shù)學知識銜接脫節(jié)是個重要原因,因此,高中的數(shù)學教師做好初高中銜接工作顯得尤為重要.二次函數(shù)的銜接是重中之重,雖然二次函數(shù)是初中的知識,但仍然是高考的重點內(nèi)容,很多年高考的壓軸題就是跟二次函數(shù)有關,所以做好二次函數(shù)的初高中銜接教學工作是非常必要的.下面我把自己對于數(shù)學核心素養(yǎng)下二次函數(shù)初高中銜接教學的具體策略說一說.
一、引導學生繪制二次函數(shù)的圖像,提高學生的作圖能力
由于初中教學不要求學生會畫二次函數(shù)圖像,再加上我們學校生源是屬于中山市二類,所以高一新生大部分學生不會畫二次函數(shù)的圖像,更可笑的是居然還又一部分學生把二次函數(shù)的圖形畫成直線,真是讓人啼笑皆非??!因此引導學生繪制二次函數(shù)的圖像勢在必行.在高中數(shù)學學習過程中,學生如果不會畫函數(shù)圖像,將寸步難行.因為我們可以通過觀察函數(shù)圖像得出函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、定義域、值域等一系列性質,所以,教師在初高中數(shù)學二次函數(shù)銜接教學中第一節(jié)課的首要任務就是教學生畫二次函數(shù)圖像.由于二次函數(shù)是初中學生很熟悉的函數(shù),因此,我就直接引導學生總結出畫二次函數(shù)的圖像的步驟.
二、讓學生學會觀察函數(shù)圖像,提高學生的直觀想象力
高一新生不會畫二次函數(shù)圖像,更不會看函數(shù)圖像.通過函數(shù)圖像看函數(shù)的單調(diào)性還比較直觀,大部分學生沒什么問題;函數(shù)圖像是否關于y軸、原點對稱,教師只要適當引導,學生還是可以觀察出來的,但是通過觀察函數(shù)圖像得到函數(shù)的值域和定義域,對學生的來說是非常困難的,所以引導他們學會觀察函數(shù)圖形非常必要,同時為高中階段學習其他的函數(shù)奠定了重要的基礎.
下面我通過具體的例子引導學生學會看函數(shù)圖像.
先讓學生畫出該二次函數(shù)圖像,對于第(1)小題,教師可以這樣提問:“f(x)>0對應的函數(shù)圖像是哪部分?”引導學生看出是x軸上方的圖像,接下來教師問:“x軸上方的圖像對應的x的取值范圍怎么從圖像得出呢?”引導學生看出x軸取值范圍就是把圖像投影到x軸上對應的范圍.對于第(2)小問,教師可以這樣提問:“當x∈[0,3]時怎么從圖像得出其相應的值域呢?”引導學生發(fā)現(xiàn)值域其實就是函數(shù)的最小值與最大值構成的范圍,所以可以把求值域轉化為求函數(shù)的最大與最小值,接著提問:“那怎么從函數(shù)圖像得到函數(shù)的最大與最小值呢?”引導學生從x的取值范圍找到對應的函數(shù)圖像,再把對應的函數(shù)圖像投影到y(tǒng)軸,圖像最低點對應的就是函數(shù)的最小值,圖像最高點對應的就是函數(shù)的最大值,這樣函數(shù)的值域就求出來了.對于第(3)小問,教師可以這樣提問:“二次函數(shù)的單調(diào)性只跟誰有關?”大部分學生都知道跟二次函數(shù)的對稱軸有關,因此同學們通過圖像很容易得出f(x)=x2-2x-3的單調(diào)區(qū)間,增區(qū)間為(1,+∞),減區(qū)間為(-∞,1].
教師通過上述圖像訓練解決了與二次函數(shù)有關的定義域、值域和單調(diào)性問題.比如求函數(shù)f(x)=log2(x2-2x-3)的定義域、值域和單調(diào)區(qū)間.這類相似問題同學們就迎刃而解了.這種方式培養(yǎng)了學生的直觀想象能力,滲透了數(shù)形結合的思想,這些數(shù)學思想是高中數(shù)學重要的核心素養(yǎng).
高一新生經(jīng)歷上述知識的銜接過程,基本掌握了二次函數(shù)的基本特征和二次函數(shù)圖像的畫法,深刻認識并理解二次函數(shù)圖像的應用,為后續(xù)解決有關二次函數(shù)的問題提供了堅實的基礎,下面對這些問題從兩個方面進行分類總結.
類型1:與二次函數(shù)有關含有絕對值的函數(shù)圖像,通過研究圖像得到函數(shù)的單調(diào)性
含有絕對值的函數(shù)是高中學習函數(shù)的重點也是難點,學生往往一知半解,教師反復講都不能掌握,其中最重要的原因是學生不會畫相應的函數(shù)圖像.對于初中學過的函數(shù)一次函數(shù)和反比例函數(shù)圖像大部分學生掌握比較好,但二次函數(shù)圖像真的是很糟糕,因此,學生只有掌握了二次函數(shù)圖像的畫法,突破了問題的難點,才能解決這類函數(shù)問題.
例2 畫出下列函數(shù)圖像,并由圖像得到函數(shù)的單調(diào)性
在這個學習過程中,教師利用網(wǎng)絡畫板這一教學軟件輕松化解了學習難點,逐步滲入了分類討論的思想和方法,進一步強化了學生的直觀想象力和數(shù)形結合的思想.因為題目是含參數(shù)的運算,對于學生來說是初中沒接觸的運算,所以該題同時提高了學生的數(shù)學運算能力,這些都是數(shù)學核心素養(yǎng)至關重要的組成部分.
三、重視二次函數(shù)的實際應用問題,提高學生的數(shù)學建模能力
二次函數(shù)實際應用問題主要是最值問題和拱橋問題,其中最值問題主要是最大面積和最大利潤問題.
在這里我就以最大利潤問題為例來進行分析.
例4 某商店經(jīng)營T恤衫,已知成批購進時單價是2.5元.根據(jù)市場調(diào)查,銷售量與銷售單價滿足如下關系:在某一時間內(nèi),單價是13.5元時,銷售量是500件,而單價每降低1元,就可以多售出200件.請你幫助分析:銷售單價是多少時,可以獲利最多?
設銷售單價為x元,那么
(1)銷售量可以表示為 ;
(2)銷售額可以表示為 ;
(3)所獲利潤可以表示為 ;
(4)當銷售單價是元時,可以獲得最大利潤,最大利潤是.
對于這個實際應用問題,教師通過層層設問,引導學生建立二次函數(shù)模型,從而列出函數(shù)解析式求出最大利潤.二次函數(shù)的實際應用問題,是學生學習函數(shù)的難點,也是初高中二次函數(shù)銜接脫節(jié)的地方,通過解決二次函數(shù)的實際應用問題,可以訓練學生把實際應用問題抽象成數(shù)學問題的數(shù)學思維,從而,建立相應的函數(shù)模型的能力.這個過程培養(yǎng)了學生數(shù)學抽象和數(shù)學建模這些核心素養(yǎng).
我從三個方面闡述了二次函數(shù)在高中數(shù)學教學中是如何銜接的,這些都是初高中有關二次函數(shù)銜接教學的具體做法.其實在初高中數(shù)學銜接中學生的學法和教師的教法都很重要重要,作為數(shù)學老師要明白初高中數(shù)學銜接教學作用是承前啟后,銜接教學不應該是知識的簡單重復學習,除了教學內(nèi)容的銜接,還要注重培養(yǎng)學生學習方式、學習習慣、學習能力和學習興趣.
教師在初高中數(shù)學銜接教學時以銜接內(nèi)容為載體給學生滲透數(shù)形結合的思想和分類與整合的思想,可以培養(yǎng)他們數(shù)學運算能力、邏輯推理能力和直觀想象能力,這樣慢慢培養(yǎng)學生在遇到問題時選擇合適的思想和方法進行解決的能力,學生掌握好數(shù)學思想和方法,比死記硬背形式化的數(shù)學知識更重要,對高中階段數(shù)學核心素養(yǎng)的形成必有益處.
【參考文獻】
[1]錢佩玲.普通高中課程標準實驗教科書數(shù)學1必修A版[M].北京:人民教育出版社,2004,05.