田 普
(福建理工學(xué)校 福建福州 350002)
人的認(rèn)知發(fā)展是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不斷重構(gòu),學(xué)習(xí)從屬于發(fā)展,從屬于主體的一般認(rèn)知水平。數(shù)學(xué)教學(xué)既要對(duì)學(xué)生提出不超過其當(dāng)前的認(rèn)知發(fā)展水平,又要能促使學(xué)生向更高階段發(fā)展。新知識(shí)是舊知識(shí)的延伸和擴(kuò)展,通過深入中職生群體,發(fā)現(xiàn)中職學(xué)生迫切渴望成功、希望受到關(guān)注,現(xiàn)實(shí)中卻屢受打擊,致使中職學(xué)生選擇自暴自棄,或者通過另類的方式引起注意。中職學(xué)生存在著數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不扎實(shí),學(xué)習(xí)習(xí)慣不好,學(xué)習(xí)方法不正確等問題,由此可見,中職數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)銜接得是否有效,直接關(guān)系到學(xué)生能否順利進(jìn)行知識(shí)遷移、學(xué)校能否順利完成全員育人、全程育人、全方位育人的課程思政目標(biāo)。
一元二次不等式在數(shù)學(xué)中有非常重要的地位,它與數(shù)、式、方程、函數(shù)等內(nèi)容密切相關(guān),利用不等式可以解決很多生活和生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問題。學(xué)習(xí)一元二次不等式需要用到初中一元二次方程以及一元二次函數(shù)等知識(shí),因此,中職數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)的有效銜接,有利于學(xué)生適應(yīng)最近發(fā)展區(qū),并跨越最近發(fā)展區(qū);有利于激發(fā)中職學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,從而使中職學(xué)校實(shí)現(xiàn)立德樹人、實(shí)施三全育人的課程思政目標(biāo)。
中職學(xué)生大多可以熟練利用公式法解一元二次方程,少部分學(xué)生可以準(zhǔn)確使用因式分解法。知道一元二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像為拋物線,當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)圖像開口向上;當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)圖像開口向下。以往在進(jìn)行一元二次不等式教學(xué)時(shí),往往直接將一元二次不等式與一元二次方程銜接,忽略了學(xué)生隱藏的更深層次的問題——學(xué)生無法將一元二次函數(shù)的圖像與一元二次方程及不等式聯(lián)系起來。具體表現(xiàn)為:一是不理解函數(shù)圖像與x 軸、y 軸相交的含義,二是不理解y=0、y>0、y<0在圖像中的應(yīng)用。究其原因,初中對(duì)不等式的解集與函數(shù)圖像上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的橫坐標(biāo)之間的關(guān)系缺少專門研究,學(xué)生在初中學(xué)習(xí)一元一次不等式時(shí),多是應(yīng)用代數(shù)法利用不等式的基本性質(zhì)進(jìn)行求解,忽略了幾何方法,導(dǎo)致數(shù)與形沒有聯(lián)系起來,沒有形成數(shù)形結(jié)合思想,學(xué)生不會(huì)看圖、用圖,最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)跟不上,從學(xué)習(xí)掉隊(duì)到思想掉隊(duì)。因此,要想從根源上解決這一問題,需要夯實(shí)基礎(chǔ),找準(zhǔn)學(xué)生不理解的問題,對(duì)癥下藥,從而真正實(shí)現(xiàn)在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新事物,提升學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)自信心,進(jìn)而達(dá)到事半功倍的效果[1]。
平面直角坐標(biāo)系是解決幾何問題的必需工具,通過平面直角坐標(biāo)系,平面上的點(diǎn)和坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng),圖像與方程建立了聯(lián)系,巧妙地將數(shù)與形有機(jī)統(tǒng)一。
初中借助平面直角坐標(biāo)系,通過列表、描點(diǎn)、連線三步驟作出了函數(shù)圖像,學(xué)生經(jīng)過動(dòng)手作圖,可以直觀地看到平面直角坐標(biāo)系中位于x 軸上的點(diǎn)的縱坐標(biāo)均為0,即y=0;位于x 軸上方的點(diǎn)的縱坐標(biāo)均大于0,即y>0;位于x 軸上下方的點(diǎn)的縱坐標(biāo)均小于0,即y<0。于是,根據(jù)平面直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的縱坐標(biāo)的情況,可以將平面分為三個(gè)部分:y=0、y>0、y<0。如圖1 所示:
圖1
y=0、y>0、y<0分別對(duì)應(yīng)x 軸、x 軸上方和x 軸下方。這三個(gè)部分以x 軸為分界線,且與y 軸無關(guān)。平面三部分正如生活中常見的溫度計(jì),溫度計(jì)以零攝氏度為分界線,分界線以上的是正數(shù),分界線以下的是負(fù)數(shù)。所以在借助函數(shù)圖像解決方程和不等式的問題時(shí),可將平面直角坐標(biāo)系中的y 軸忽略不看,減少學(xué)生因混淆兩軸交點(diǎn)的含義而產(chǎn)生的錯(cuò)誤,解決學(xué)生會(huì)畫圖不會(huì)看圖的問題。
教學(xué)目的:借助溫度計(jì)學(xué)習(xí)平面三部分,使學(xué)生從生活實(shí)例中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),理解數(shù)如何對(duì)應(yīng)到圖,初步了解等式和不等式在圖形中的表示范圍,為數(shù)形結(jié)合思想做準(zhǔn)備。符合中職學(xué)生的發(fā)展規(guī)律,便于學(xué)生理解生活,熱愛生活。同時(shí),由溫度計(jì)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到新冠肺炎疫情期間的防疫措施,向?qū)W生灌輸疫情期間,要聽黨話,跟黨走,積極響應(yīng)國家的防疫政策,做一名愛國愛黨、遵紀(jì)守法、具有奉獻(xiàn)精神的好公民。
抽象問題對(duì)于中職學(xué)生來說比較難以理解,而數(shù)形結(jié)合具有直觀性,能夠更簡單、有效地解決問題,為學(xué)生加強(qiáng)理解知識(shí)打下基礎(chǔ),同時(shí)也對(duì)解決一元二次不等式的問題起著關(guān)鍵作用。
為由淺入深、層層遞進(jìn)的構(gòu)建知識(shí)框架,本文從回顧一元一次函數(shù)與一元一次不等式之間的關(guān)系入手。以一次函數(shù)y=x-1為例,方程就是函數(shù)值y=0的情況,由于y=0對(duì)應(yīng)的是x 軸,所以,方程的根就是一次函數(shù)與x 軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。不等式則是函數(shù)值y>0(y<0)的情況,y>0(y<0)對(duì)應(yīng)x 軸上方(x 軸下方),因此,只需要找出函數(shù)圖像在x 軸上方(x 軸下方)的部分即可。
教學(xué)目的:利用一元一次函數(shù)與一元一次不等式之間的關(guān)系建立數(shù)形結(jié)合思想,一方面是該知識(shí)點(diǎn)簡單易懂,便于提高教學(xué)效率,可以循序漸進(jìn)地向?qū)W生滲透知識(shí);另一方面也為后續(xù)一元二次不等式的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),順利完成從舊知識(shí)向新知識(shí)的過渡。
梯度教學(xué),符合中職學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和心理發(fā)展。中職學(xué)生從簡單的基礎(chǔ)知識(shí)開始學(xué)習(xí),可以使中職學(xué)生從怕數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閻蹟?shù)學(xué)。以學(xué)生為中心開展教學(xué),尊重學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
根據(jù)圖像,討論一元二次函數(shù)y=x2-x-6當(dāng)y=0、y>0、y<0時(shí)對(duì)應(yīng)的x 的取值范圍。
圖2
由函數(shù)圖像可以看出,函數(shù)圖像落在x 軸上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值y=0,在x 軸上方的部分所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值y>0,在x 軸下方的部分所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值y<0。由此可得,方程x2-x-6=0的根為x1=-2,x2=3。方程的根就是函數(shù)圖像與x 軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。當(dāng)-2<x<3時(shí),函數(shù)圖像位于x 軸下方,此時(shí)y<0。當(dāng)x<-2或x>3時(shí),函數(shù)圖像位于x 軸上方,此時(shí)y>0。因此,不等式x2-x-6<0的解集為(-2,3),不等式x2-x-6>0的解集為(-∞,-2)∪(3,+∞)。
教學(xué)目的:借助例題,類比遷移[2],提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工匠精神,培養(yǎng)學(xué)生破解難題、凝聚合力和共學(xué)共享的視野。
1.二次函數(shù)圖像與x 軸只有一個(gè)交點(diǎn)或沒有交點(diǎn)。
利用 GeoGebra 軟件作出一元二次不等式x2-2x+1>0和2x2-4x+3<0的圖像,根據(jù)圖像,討論這兩個(gè)不等式的解集。
從圖3 中可以看出,函數(shù)圖像位于x 軸和x 軸上方,與x軸只有一個(gè)交點(diǎn)(1,0)。當(dāng)x<1或x>1時(shí),函數(shù)圖像位于x軸上方,此時(shí)y>0。當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)圖像與x 軸相交,此時(shí)y=0。y<0的地方?jīng)]有圖像與之對(duì)應(yīng)。由此可得,不等式x2-2x+1>0的解集是(-∞,1)∪(1,+∞)。圖4 中函數(shù)圖像全部在x 軸上方,與x 軸沒有交點(diǎn),即y>0且y≠0。由于 x 軸下方?jīng)]有圖像,不存在y<0。所以,不等式2x2-4x+3<0的解集為φ。
圖3
圖4
2.二次系數(shù)小于0
當(dāng)二次系數(shù)a<0時(shí),有兩種解題方法。方法一:a<0 時(shí),拋物線開口向下,根據(jù)x 軸上方函數(shù)值y>0,x 軸上函數(shù)值y=0,x 軸下方函數(shù)值y<0,可以找出不等式對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖像的x 的取值范圍。方法二:根據(jù)不等式的性質(zhì),不等式左右兩邊同時(shí)乘以 -1,不等式變號(hào),于是將a<0轉(zhuǎn)化成a>0的情形[3]。
教學(xué)目的:引入信息化技術(shù),借助GeoGebra 軟件探討一元二次不等式的特殊情況,使數(shù)學(xué)豐富多變,富有趣味性和挑戰(zhàn)性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和靈活處理問題的能力。針對(duì)特殊的一元二次不等式,學(xué)會(huì)舉一反三,根本方法不變,都是從平面三部分入手,借助圖像求解。這也告誡學(xué)生人格要正,要立德成人、立志成才。無論國際形勢(shì)如何風(fēng)云變幻,始終都要堅(jiān)定理想信念,永遠(yuǎn)把國家利益放在第一位,時(shí)刻牢記以人民為中心的使命擔(dān)當(dāng)。
學(xué)習(xí)的最終目的是應(yīng)用于實(shí)踐。毛澤東主席曾說過“如果有了正確的理論,只是把它空談一陣,束之高閣,并不實(shí)行,那么,這種理論再好也是沒有意義的?!笨梢?,學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的落腳點(diǎn),也是時(shí)代的需要。
例1.求一元二次不等式x2+3x≤0的解集。
分析:解一元二次不等式需要結(jié)合不等式對(duì)應(yīng)的一元二次方程的解作出一元二次函數(shù)的圖像,根據(jù)圖像求出解集。
解:不等式對(duì)應(yīng)的方程x2+3x=0用因式分解或公式法得到解x1=0,x2=-3,對(duì)應(yīng)的二次項(xiàng)系數(shù)為1>0,所以函數(shù)y=x2+3x的圖像開口向上,圖像如下:
圖5
由圖像可得,當(dāng)-3<x<0時(shí),函數(shù)圖像位于x 軸下方,此時(shí)y<0。當(dāng)x=-3或x=0時(shí),函數(shù)圖像與x 軸相交,此時(shí)y=0。所以,不等式x2+3x≤0的解集是[-3,0].
由圖像可得,當(dāng)x>-1或x<時(shí),函數(shù)圖像位于x 軸上方,此時(shí)y>0。當(dāng)x=-1或x=時(shí),函數(shù)圖像與x 軸相交,此時(shí)y=0。所以,不等式 2x2-x-3≥0的解集是.即當(dāng)x∈時(shí),有意義。
教學(xué)目的:學(xué)生獨(dú)立求解一元二次不等式,一是檢驗(yàn)教學(xué)成果,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏,使學(xué)生掌握知識(shí),教會(huì)學(xué)生遇到問題要大膽假設(shè),小心求證,敢于嘗試;二是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力。遇到不同的問題,能夠冷靜面對(duì),抽絲剝繭,尋求問題的本質(zhì),進(jìn)而解決問題,不能被表象迷惑。歸因雖然復(fù)雜,但是只要找出關(guān)鍵因素就能迎刃而解。方法不局限于新,有時(shí)候老方法仍然可以解決新問題,要根據(jù)具體問題具體分析。因此,教學(xué)中應(yīng)教授學(xué)生善用舊知識(shí)、舊方法,不要一味求新求異而忽略已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),要善用原有知識(shí),要守正創(chuàng)新,做一名有情懷的學(xué)生。
中國需要青少年勇?lián)厝?,發(fā)奮圖強(qiáng),為祖國興旺、民族昌盛而奮斗。因此,培養(yǎng)中職生的愛國情懷和為民情懷迫在眉睫。在教學(xué)中貫穿思政思想,致力培養(yǎng)中職生的家國情懷,心里時(shí)刻裝著國家和民族,關(guān)注時(shí)代、關(guān)注民生,多一點(diǎn)愛心、多一點(diǎn)正義,像四川人民在火災(zāi)中一樣英勇奉獻(xiàn)、團(tuán)結(jié)一心、舍己為人。平凡鑄就英雄,英雄來自人民,每個(gè)人都了不起。偉大不非要驚天動(dòng)地,可以是日常小事。所以,中職生應(yīng)發(fā)揮自身特長,猛攻專業(yè)知識(shí),做一名合格的技工,在自己的崗位上發(fā)光發(fā)熱,用自己的力量讓社會(huì)變得更好。
教學(xué)應(yīng)立足過程,關(guān)注發(fā)展,把握重點(diǎn),突破難點(diǎn),準(zhǔn)確掌握學(xué)生的知識(shí)短板,及時(shí)將原有知識(shí)和新知識(shí)銜接起來,幫助學(xué)生搭建橋梁,將抽象的問題直觀化、復(fù)雜的問題簡單化,以便學(xué)生更好地進(jìn)行知識(shí)遷移,靈活運(yùn)用知識(shí),這在很大程度上解決了中職學(xué)生因數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱、思維能力較低和畏難情緒等原因造成的對(duì)數(shù)學(xué)失去興趣的問題[4]。教育的目的是培養(yǎng)全面發(fā)展的人,數(shù)學(xué)的短板制約了中職學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才的發(fā)展任務(wù)??梢姡⒅厮季S的培養(yǎng),將數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)理念貫穿到生活和社會(huì)生產(chǎn)中對(duì)實(shí)現(xiàn)教育目的有著至關(guān)重要的作用。中職數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)的有效銜接,既能解決當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)困難的問題,又能滿足課程思政的要求。
中職學(xué)校擔(dān)負(fù)著教書育人的任務(wù),應(yīng)提升思政敏銳度、道德素養(yǎng)、專業(yè)素養(yǎng)和教育素養(yǎng),在探索新知識(shí)的過程中將數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)精神傳遞給學(xué)生,重視學(xué)生的德育教育,培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、踏實(shí)肯干的精神,培養(yǎng)一批政治強(qiáng)、思維新、視野廣和人格正的優(yōu)秀青年,為國家培養(yǎng)具有工匠精神和創(chuàng)新精神的勞動(dòng)者,培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才[5]。