王鸞
[摘 要]函數(shù)教學之難,難于概念的理解,難于性質的掌握,難于實際問題的解決.本文以生活實例厘清概念、以數(shù)形結合掌握性質、以數(shù)學模型解決問題等方面提出初中函數(shù)教學的有效策略.
[關鍵詞]函數(shù)教學 概念 數(shù)形結合 函數(shù)模型
[中圖分類號]G633.6[文獻標識碼]A[文章編號] 16746058(2016)260008
函數(shù)內容抽象難懂,沒有固定的方法解題.初中生脫離具體對象進行分析,考慮問題時往往割裂了數(shù)形之間的聯(lián)系,不能理解函數(shù)與方程之間的內在聯(lián)系,不能建構函數(shù)模型解決實際生活中的問題.
一、引入生活實例,感受函數(shù)概念的形成過程
學生往往受負遷移的干擾,憑借自身的“經驗”下結論,對函數(shù)的概念理解出現(xiàn)偏差.抽象的函數(shù)概念依附于具體的生活實例,教師要遵循學生的認知規(guī)律,從具體到抽象,從表象到規(guī)定,引領學生從生活經驗入手,感知生活世界事物間存在的關系.教師要引導學生關注生活中的函數(shù),以函數(shù)去解決實際問題,從而激發(fā)興趣,開啟思維,逐漸實現(xiàn)從感性的生活經驗走向理性的數(shù)學思想.如在“一次函數(shù)”教學中,教者呈現(xiàn)問題:“小華暑假期間去上海旅游,汽車行駛上高速公路后平均速度為100千米/小時,已知徐州到上海的高速公路全程為590千米,小華想知道汽車從徐州出發(fā)后,距上海的路程與汽車在高速公路上行駛的時間有什么關系.”學生通過閱讀、畫示意圖、分析,得到汽車距上海的路程(s)=徐州到上海的距離(590)-汽車行駛的路程(100t),即s=590-100t.從而運用自變量表示的函數(shù)關系引出一次函數(shù)的概念.
數(shù)學源于生活,生活中有很多學生熟知的實例便于學生理解函數(shù)關系.如用“西瓜的單價一定,買西瓜的斤數(shù)與支付的錢之間的關系”引出正比例函數(shù).“將一張面值100元的人民幣換成50元的人民幣,可得幾張?如果換成面值20元的,可得幾張?如果換成10元的呢?所換成的面值x元與張數(shù)y之間的函數(shù)關系”引出反比例函數(shù).“某商店4月份的利潤是3萬元,5、6月份利潤逐月增長,6月份的利潤與這兩個月利潤的月平均增率x之間的函數(shù)關系”引出二次函數(shù).學生看待問題的角度也不盡相同,教師要留有讓學生討論交流的機會,讓他們逐漸靠近概念理解本質.
二、注重數(shù)形結合,依據(jù)圖像分析函數(shù)的基本性質
“數(shù)無形時少直覺,形無數(shù)時難入微.”函數(shù)解析式表示兩個變量間的對應關系,而圖像描述變量與函數(shù)值間的變量關系反映函數(shù)的變化規(guī)律.將數(shù)的精準與形的巧妙結合起來,引導學生挖掘其內在的幾何意義,運用數(shù)學的視角發(fā)現(xiàn)問題,能由數(shù)思形、見形思數(shù),提高數(shù)形轉化的能力.
如“一次函數(shù)的圖像”一課的難點是“一次函數(shù)的圖像與性質”.教者讓學生繪制y=2x、y=2x+4、y=x-2、y=-x+1、y=-1/2x、y=-3/2x-3的圖像,觀察這些圖像,發(fā)現(xiàn)有何特點?這些圖像分別經過哪些象限?有什么共同的地方?與哪些量有關?學生通過觀察、對比、討論,歸納出函數(shù)中y=kx+b中k、b的值對圖像經過象限的影響,當k>0時,函數(shù)圖像經過一、三象限;當k<0時,函數(shù)圖像經過二、四象限;b>0時,函數(shù)圖像經過一、二象限;b<0時,函數(shù)圖像經過三、四象限.教者將函數(shù)y=2x、y=2x+4的圖像進行對比,學生會發(fā)現(xiàn)兩條直線互相平行,從而猜想當k值相等時,兩個一次函數(shù)的圖像是相互平行的兩條直線.
又如在“二次函數(shù)的圖像和性質(1)”教學中,學生通過列表、描點、連線畫出二次函數(shù)y=x2的圖像,學生在觀察圖像的基礎上,提出問題:“你能描述圖像的形狀嗎?圖像是軸對稱圖形嗎?如果是,對稱軸是什么?嘗試找?guī)讓ΨQ點.圖像與x軸有交點嗎?如果有,交點是什么?當x<0時,隨著x的增大,y隨x如何變化?當x為何值時,y值最???最小值是多少?”教師在教學中并不生硬地“灌輸”結論,而是讓學生運用右腦構造圖像,在理解的基礎上掌握二次函數(shù)的圖像特征.
三、借助數(shù)學模型,解決生活實際問題
一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)與現(xiàn)實世界緊密相連,在實際生活中有著廣泛的應用.教師要引導學生將實際問題轉化為數(shù)學問題,抽象成數(shù)學模型,經過推理分析求解,然后再還原為實際問題的解.如某服裝賣場銷售一批品牌褲子,平均每天可售出20件,每件可盈利40元,為擴大銷售,減少庫存,增加盈利,賣場決定采取適當?shù)慕祪r措施,通過調查,如每件褲子每降低1元,平均每天可多售出2件.(1)若賣場平均每天要盈利1200元,每件褲子應降價多少元?(2)每件褲子降低多少元時,賣場平均每天盈利最多?
在此題中,學生可以設每件褲子應降價x元,那么每件售價為(40-x)元,可以銷售(20+2x)件,由此可以列出方程(40-x)(20+2x)=1200解決第(1)個問題,求得兩個根x1=20,x2=10.為盡可能“減少庫存”,就須“降”的多,因而取x=20.在第(2)題中,每天贏利y=(40-x)(20+2x)=-2x2+60x+800,當x=15時,有最大值.學生通過求二次函數(shù)最值解決實際問題中的最大利潤問題,體會二次函數(shù)是最優(yōu)化問題的數(shù)學模型之一,感受其應用價值.
(責任編輯 黃桂堅)