肖鋒
[摘 要]函數(shù)單調(diào)性是高中函數(shù)的重要性質(zhì),對函數(shù)后續(xù)學(xué)習具有重要意義.立足于概念的抽象化、符號化 、形式化的產(chǎn)生過程,進行函數(shù)單調(diào)性的教學(xué)設(shè)計,可以培養(yǎng)學(xué)生抽象的思維能力,提高教學(xué)質(zhì)量,落實“學(xué)科育人”的目標.
[關(guān)鍵詞]學(xué)科育人;函數(shù)單調(diào)性;教學(xué)思考
[中圖分類號]? ? G633.6? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2021)35-0006-02
如何落實“立德樹人”的育人目標,努力挖掘“學(xué)科育人”的數(shù)學(xué)學(xué)科價值?筆者以《函數(shù)單調(diào)性》的教學(xué)為例淺談教學(xué)思考與設(shè)計.
函數(shù)單調(diào)性的研究起源于從函數(shù)的圖像中獲得的感性認識 ,再從直覺的“上升” 與“下降” 的圖像特征,通過抽象概括進入到變量關(guān)系的特征表述,最后到利用嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)符號語言替代特征表述,完成對概念的理解.
【問題設(shè)計】
問題1:你能畫出學(xué)過的一些函數(shù)圖像嗎?
設(shè)計意圖:從熟悉的函數(shù)入手,提升學(xué)生課堂參與意識,活躍課堂氣氛.學(xué)生通過自己畫出圖像,直觀感知圖像之美.
問題2:觀察圖像你能描述圖像的整體變化規(guī)律嗎?
學(xué)生回答:
(1)函數(shù)值[y]隨自變量[x]的增大而增大.
(2)函數(shù)值[y]隨自變量[x]的增大而減小.
(3)當[x<0]時,函數(shù)值隨著自變量[x]的增大而減小;
當[x>0]時,函數(shù)值[y]隨著自變量[x]的增大而增大.
設(shè)計意圖:教師提出觀察標準,學(xué)生對具體函數(shù)圖像進行觀察后,直觀感知到函數(shù)圖像的變化特征,這對研究函數(shù)性質(zhì)具有促進作用,為進一步研究函數(shù)單調(diào)性做好鋪墊.
此過程教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習空間,激發(fā)學(xué)生主動探究和表達的熱情,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)育人的目標:通過畫圖、觀察的過程,教育學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度觀察,以數(shù)學(xué)的思維思考問題.
問題3:我們通過觀察可以感知,有的函數(shù)單調(diào)遞增 ,有的函數(shù)單調(diào)遞減 .按之前的分組討論后,是否能通過表述[f (x)]和自變量[x]的關(guān)系,用概括性語言給出函數(shù)單調(diào)性的定義?
學(xué)生回答:
設(shè)函數(shù) [y= f (x)],[x∈A] ,區(qū)間 [I?A] ,如果函數(shù) [f (x)]在區(qū)間I上隨著自變量[x]的增大而增大,則稱函數(shù)[f (x)]在區(qū)間[I]上為增函數(shù) .如果函數(shù) [f (x)] 在區(qū)間[I]上隨著自變量[x]的增大而減小,則稱函數(shù)[f (x)]在區(qū)間[I]上為減函數(shù).
設(shè)計意圖:教師提出概念的表達標準,通過分組,激勵學(xué)生做有價值的討論活動,提升學(xué)生的抽象概括能力.學(xué)生代表組織好語言表述,將圖像的直觀感知上升為數(shù)學(xué)理論.
此過程教師為學(xué)生留足課堂討論空間,通過組內(nèi)成員集思廣益找到最適合自己理解的角度.鼓勵學(xué)生大膽展現(xiàn)組內(nèi)合作學(xué)習成果,表達自己的總結(jié),大膽將本組成員思考的問題和全班同學(xué)溝通交流,最后得到共同結(jié)論.學(xué)生理解概念的同時,增加了學(xué)習的興趣和信心.再次體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育的育人目標:教育學(xué)生以數(shù)學(xué)的思維思考,用數(shù)學(xué)的語言表達.
【概念形成】
一般地,連續(xù)函數(shù)[f(x)]的定義域為[D],則如果對于屬于定義域[D]內(nèi)某個區(qū)間上的任意兩個自變量的值[x1],[x2∈D]且[x1>x2],都有[f(x1)>f(x2)],即在[D]上具有單調(diào)性且單調(diào)增加,那么就說[f(x)]在這個區(qū)間上是增函數(shù).相反地,如果對于屬于定義域[D]內(nèi)某個區(qū)間上的任意兩個自變量的值[x1],[x2∈D]且[x1>;x2],都有[f(x1)<f(x2)],即在[D]上具有單調(diào)性且單調(diào)減少,那么就說 [f(x)] 在這個區(qū)間上是減函數(shù).
【概念深化】
概念初步形成,此時學(xué)生理解概念尚不深刻,教師需及時深化概念的內(nèi)涵,明確概念的外延,有目的地引導(dǎo)學(xué)生深刻認識函數(shù)單調(diào)性概念,這對后續(xù)學(xué)習指數(shù)函數(shù)、對指數(shù)函數(shù)具有深遠意義.深化概念是概念課的核心環(huán)節(jié),決定了學(xué)生能否以更高的角度看待問題.此環(huán)節(jié)要求學(xué)生準確掌握數(shù)學(xué)概念的名稱、定義及符號表達.特別注意強調(diào),定義域是研究函數(shù)單調(diào)性的前提,函數(shù)單調(diào)性需在題目給定定義域中討論.如題目未明確定義域所在區(qū)間,需根據(jù)函數(shù)結(jié)構(gòu)先求出定義域,再研討函數(shù)單調(diào)性才有意義.
【概念應(yīng)用】
根據(jù)圖5,寫(求)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
設(shè)計意圖:依據(jù)函數(shù)單調(diào)性概念,結(jié)合函數(shù)圖像分析解決問題.此環(huán)節(jié)要求學(xué)生完整、簡潔、規(guī)范地答題,又一次體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育的育人功能,教育學(xué)生用數(shù)學(xué)的語言表達,取數(shù)學(xué)的結(jié)論去應(yīng)用.
師:請同學(xué)們結(jié)合實際,舉例說明函數(shù)單調(diào)性在實際生活中的應(yīng)用.
學(xué)生回答:
(1)日常氣溫的變化.
(2)患者心電圖的變化.
(3)股票走勢圖像的變化.
……
設(shè)計意圖:函數(shù)單調(diào)性與生活息息相關(guān),研究身邊事件的變化規(guī)律對我們理解學(xué)科知識具有強大的促進作用.教師通過創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實際,提出生活中的具體例子,讓學(xué)生會用數(shù)學(xué)的眼光看待發(fā)生在生活中的事件,結(jié)合數(shù)學(xué)的思維分析、解決問題.
【總結(jié)反思】
師:同學(xué)們,你們在這節(jié)課中有什么收獲?
學(xué)生:本節(jié)課我們學(xué)習了函數(shù)單調(diào)性的概念,理解了在一般連續(xù)函數(shù)的情況下,函數(shù)值[f(x)]與自變量[x]同向為單調(diào)遞增函數(shù), [f(x)]與自變量[x]反向為單調(diào)遞減函數(shù).
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生形成總結(jié)、反思的良好學(xué)習習慣,通過自己總結(jié)提升表述能力,提高學(xué)習興趣,增強學(xué)習信心,達到以數(shù)學(xué)理性育人的目的.
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重點內(nèi)容,函數(shù)單調(diào)性是函數(shù)板塊的重要性質(zhì),對學(xué)生理解比較大小、解不等式、求參量等經(jīng)典題型具有重要意義.問題是核心,思維是主線;學(xué)生為主體,教師做主導(dǎo).本節(jié)課通過分組合作研討的方式,提高了教學(xué)效果.
新時期對教師提出了更高的要求,教師在課堂教學(xué)中要有意識地讓學(xué)生通過觀察、分析、推理解決問題,發(fā)展學(xué)生思維,提升學(xué)生的核心素養(yǎng),落實“立德樹人”的教育目標.
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
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(責任編輯 黃桂堅)