摘要:《一次函數(shù)與方程、不等式(1)》一課教學(xué),設(shè)計了四個環(huán)節(jié):復(fù)習(xí)舊知,引出新知;從函數(shù)角度解釋“解一元一次方程”;從函數(shù)角度解釋“解一元一次不等式”;課堂小結(jié),布置練習(xí)?;仡櫾撜n的打磨歷程,雖然聚焦在板書的不斷調(diào)整優(yōu)化上,但是,教學(xué)立意卻是基于“三個理解”,踐行“問題驅(qū)動”的理念——理解數(shù)學(xué):厘清函數(shù)對方程、不等式的統(tǒng)領(lǐng)作用;理解學(xué)生:在研判學(xué)情的基礎(chǔ)上選編問題驅(qū)動學(xué)程;理解教學(xué):根據(jù)學(xué)程中學(xué)生的表現(xiàn)相機引導(dǎo)與追問。
關(guān)鍵詞:“三個理解”;問題驅(qū)動;《一次函數(shù)與方程、不等式(1)》
最近,筆者開設(shè)了一節(jié)公開課——人教版初中數(shù)學(xué)八年級下冊《19.3.2一次函數(shù)與方程、不等式(1)》,取得了較好的教學(xué)效果。課后回顧該課的打磨歷程,雖然聚焦在板書的不斷調(diào)整優(yōu)化上,但是,教學(xué)立意卻是基于“三個理解”(章建躍博士語,即理解數(shù)學(xué)、理解學(xué)生、理解教學(xué)),踐行“問題驅(qū)動”的理念。本文先給出該課的教學(xué)設(shè)計,再對教學(xué)立意做進一步闡釋,來分享課例,以資研討。
一、教學(xué)設(shè)計
課前寫好板書:主板區(qū),是如圖1所示的留白式板書;副板區(qū),畫出幾個平面直角坐標(biāo)系以備學(xué)生上臺展示時使用。需要指出的是,課前準(zhǔn)備的板書內(nèi)容并不涉及本課新學(xué)內(nèi)容的“劇透”,只是為了節(jié)約正式上課之后的教學(xué)時間。
具體教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計如下:
(一)復(fù)習(xí)舊知,引出新知
問題1如何從函數(shù)的角度研究代數(shù)式x+1?
師 最近,同學(xué)們剛學(xué)習(xí)了一次函數(shù)的圖像和性質(zhì),也會利用待定系數(shù)法確定一次函數(shù)的解析式。這節(jié)課將繼續(xù)研究一次函數(shù),并從一次函數(shù)的角度解釋以前的一些數(shù)學(xué)概念,如方程、不等式等。讓我們從進入初中以來所學(xué)的一些數(shù)學(xué)概念說起。比如,老師寫在黑板上的字母x可以表示一個數(shù),而x+1則表示比它大1的數(shù)。如果給出x+1的值為0,就得到一個方程x+1=0(寫在主板區(qū)相應(yīng)位置),請你說出它的解(x=-1)。如果告訴你x+1是一個正數(shù),則可得到一個不等式x+1>0(繼續(xù)寫在主板區(qū)),請你說出它的解集(x>-1)。若我們把x+1看成是關(guān)于x的函數(shù)y,則y=x+1(同時寫在主板區(qū)的“y=kx+b”的下方,讓學(xué)生感受特殊與一般的關(guān)系),請一位同學(xué)上臺畫出一次函數(shù)y=x+1的圖像,并從函數(shù)的角度分別說說“解一元一次方程x+1=0”和“解不等式x+1>0”之間的聯(lián)系。
在學(xué)生畫圖后的講解過程中,教師采集、優(yōu)化、完善,并板書補全本課學(xué)習(xí)的課題。此時,主板區(qū)的板書如圖2所示。
(二)從函數(shù)角度解釋“解一元一次方程”
問題2下面3個方程有什么共同點和不同點?你能從函數(shù)的角度對解這3個方程進行解釋嗎?
(1)2x+1=3;(2)2x+1=0;(3)2x+1=-1。
安排學(xué)生先獨立思考,再同桌或小組交流,然后選代表上臺講解。在學(xué)生講解的過程中,注意做好追問。比如,有些優(yōu)秀學(xué)生可能會說得太快,或思路展開不充分,或不能從“形”的角度對3個方程的解進行形象生動的解釋。這時,要注意繼續(xù)追問其他學(xué)生的理解,可以使用提示語“從講解來看,你應(yīng)該是理解了這個問題,但老師覺得解釋得還不太‘形象生動,誰愿意再分享一下你的解釋”等。在多名學(xué)生上臺講解后,在副板區(qū)的平面直角坐標(biāo)系中根據(jù)學(xué)生的講解板書(如圖3所示)。
(三)從函數(shù)角度解釋“解一元一次不等式”
問題3下面3個不等式有什么共同點和不同點?你能從函數(shù)的角度對解這3個不等式進行解釋嗎?
(1)-1/3x+1>2;(2)-13x+1<0;(3)-13x+1≤-1。
與問題2的教學(xué)組織類似,經(jīng)歷學(xué)生獨立思考、小組交流、全班展示,教師參與優(yōu)化、完善之后,副板區(qū)的板書如圖4所示。
(四)課堂小結(jié),布置練習(xí)
小結(jié)本課內(nèi)容,主要是從“特殊走向一般”,梳理直線y=kx+b與直線y=n相交后對應(yīng)的方程或不等式的解或解集,結(jié)合圖像進行解釋和理解,并進一步揭示、補全本課研究的標(biāo)題,引領(lǐng)學(xué)生展望后續(xù)還將研究的“一次函數(shù)與二元一次方程組”。整理、完善后的主板區(qū)板書如圖5所示。
如果班級學(xué)情較好,教學(xué)時間充裕,可繼續(xù)進行以下變式題組的鞏固訓(xùn)練:
1.在同一平面直角坐標(biāo)系xOy中畫出函數(shù)y=2x+1和y=-13x+1的圖像,并結(jié)合圖像指出不等式0<-13x+1<2x+1的解集。
2.在同一平面直角坐標(biāo)系xOy中畫出函數(shù)y=2x+1和y=-13x+1的圖像,并結(jié)合圖像指出不等式0<2x+1<-13x+1的解集。
3.平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=-12x+3的圖像與x軸、y軸分別相交于A、B兩點,若點M(m,m-2)恰在△AOB的內(nèi)部(不包括邊上),結(jié)合圖像指出m的取值范圍。
二、立意闡釋
(一)理解數(shù)學(xué):厘清函數(shù)對方程、不等式的統(tǒng)領(lǐng)作用
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是從一次函數(shù)的角度討論三個已學(xué)對象:一元一次方程、一元一次不等式和二元一次方程組。它們不是新知識,但是,對它們的認(rèn)識可以進一步深化,也就是從函數(shù)的角度進行分析和解釋。這種“再認(rèn)識”不是簡單的回顧復(fù)習(xí),而是理解數(shù)學(xué)知識在不同年級、不同學(xué)段“螺旋上升”的一種方式。教師要“深刻理解”函數(shù)概念,特別是加強知識之間的橫向、縱向聯(lián)系,厘清函數(shù)對相關(guān)內(nèi)容的統(tǒng)領(lǐng)作用,靈活運用函數(shù)的觀點解釋學(xué)生以前學(xué)過的方程和不等式。只有教師本人對從函數(shù)的角度(也就是從“形”的角度)動態(tài)分析方程和不等式達到較為全面和深刻的理解,在面對學(xué)生的不同表述時(比如,有些學(xué)生側(cè)重于數(shù)的角度,有些學(xué)生“跳步”表述,等等),才可以做出精準(zhǔn)的即時診斷與評價,從而促進不同思維風(fēng)格的學(xué)生把問題想清、悟透、學(xué)活。
(二)理解學(xué)生:在研判學(xué)情的基礎(chǔ)上選編問題驅(qū)動學(xué)程
根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗,不少八年級學(xué)生初學(xué)函數(shù)時的困難常常表現(xiàn)在數(shù)、形的對應(yīng)上。把函數(shù)之間的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為圖像,是將數(shù)量關(guān)系直觀化、形象化,多數(shù)學(xué)生能理解。但是,靈活運用數(shù)形結(jié)合的研究方法,善于從數(shù)和形兩個方面共同分析問題、解決問題是需要不斷精進的。以本課為例,雖然教材上安排的內(nèi)容不多(只是兩組“思考”,即上述教學(xué)設(shè)計中的“問題2”“問題3”),但是對于初次接觸的八年級學(xué)生來說,難度卻是很大的。這時,我們的教學(xué)不能急于求成,特別是當(dāng)前一些“習(xí)題拼湊式”的導(dǎo)學(xué)案,意圖用大量習(xí)題讓學(xué)生掌握用函數(shù)觀點看方程、不等式,其教學(xué)效果并不理想,往往只會加重適應(yīng)性不好的學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)時的“學(xué)習(xí)焦慮”。基于以上認(rèn)識,筆者教學(xué)教材本部分內(nèi)容時,第1課時只安排學(xué)習(xí)一次函數(shù)與一元一次方程、一元一次不等式,將一次函數(shù)與二元一次方程組的學(xué)習(xí)安排在后續(xù)課時;并且,在教材兩組“思考”前面,增設(shè)“問題1”,從一個“更簡單”的“x+1”出發(fā),讓學(xué)生充分理解之后再獨立思考,從函數(shù)的角度解釋“問題2”“問題3”??此埔还?jié)課只有3個問題,內(nèi)容太少,但是唯有這樣,才能為更多學(xué)生贏得充分思考、感悟的寶貴時間。當(dāng)然,課堂小結(jié)階段,我們“從特殊走向一般”,梳理出一次函數(shù)y=kx+b的圖像與直線y=n相交后對應(yīng)的方程或不等式的解集,本身也可以看成一種成果擴大的問題深化,是向?qū)W生傳遞“從特殊到一般”地認(rèn)識問題的一種研究方法,使學(xué)生認(rèn)識到分析問題、解決問題時可以運用“先從特殊對象切入,再擴展、推廣到一般對象”的研究套路。
(三)理解教學(xué):根據(jù)學(xué)程中學(xué)生的表現(xiàn)相機引導(dǎo)與追問
本節(jié)課采用的是“問題驅(qū)動”式教學(xué),而“顯性問題”只有3個,所以內(nèi)容看似比較少,課堂充分放開,對教師駕馭學(xué)程提出了較高的要求。比如,哪些內(nèi)容需要教師講授,哪些內(nèi)容要先安排學(xué)生獨立思考,何時安排同桌或小組交流討論,在學(xué)生上臺講解時如何相機引導(dǎo)和追問,等等,都需要教師在備課時對各個問題和不同情況做好充分的預(yù)設(shè)。例如,當(dāng)某個學(xué)生從函數(shù)的角度解釋“解方程2x+1=3”不夠生動形象時(可以追問其他學(xué)生是否理解該生的講解),就需要適時追問“同學(xué)們覺得他講得怎么樣?你有什么更好的解釋方法嗎?請上臺分享給大家”。這樣的適時追問,既可以促進不同學(xué)生上臺從不同的角度解釋教學(xué)難點,又向?qū)W生傳遞了一種數(shù)學(xué)追求:“只有完美的表達才可以傳遞得更遠”(李秉彝先生語)。
*本文系江蘇省南通市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“基于‘三學(xué)理念的初中數(shù)學(xué)課例研究”(編號:ZX2018007)的階段性研究成果。
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