王博陽 劉會(huì)艷
摘? ?要:《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》強(qiáng)調(diào)教學(xué)中要注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合。為改進(jìn)教學(xué)方式,教師可以利用數(shù)學(xué)專用軟件等教學(xué)工具開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀化,促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解和數(shù)學(xué)知識(shí)的建構(gòu)?!搬斸敗毕到y(tǒng)為實(shí)施線上數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了便利,將GeoGebra動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué),提升了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率?!胺幢壤瘮?shù)的圖像”的線上教學(xué)課例,為建構(gòu)高效的線上教學(xué)模式提供了借鑒。
關(guān)鍵詞:線上教學(xué);釘釘;數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);GeoGebra
中圖分類號(hào):G633.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? 文章編號(hào):1009-010X(2022)32-0022-06
現(xiàn)階段,線上教學(xué)越來越普及,“釘釘”系統(tǒng)越來越被廣泛應(yīng)用,表現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢(shì)。深入探究影響線上教學(xué)效果的因素,發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì),解決存在的現(xiàn)實(shí)問題,提高教師線上教學(xué)能力和學(xué)生線上學(xué)習(xí)能力,是當(dāng)下迫切需要解決的問題。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課標(biāo)》)強(qiáng)調(diào)教學(xué)中要注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合。教師可以利用數(shù)學(xué)專用軟件等教學(xué)工具開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)教學(xué)方式,將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀化,促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解和數(shù)學(xué)知識(shí)的建構(gòu);利用數(shù)字化平臺(tái)、工具與資源指導(dǎo)學(xué)生做好時(shí)間管理,規(guī)劃學(xué)習(xí)任務(wù),開展學(xué)習(xí)活動(dòng),加強(qiáng)自我監(jiān)控、自我評(píng)價(jià),提升自主學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)自主學(xué)習(xí)。如何將信息技術(shù)深度融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)?應(yīng)讓學(xué)生盡量經(jīng)歷數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)探究,注重“做中學(xué)”,引導(dǎo)學(xué)生參與數(shù)學(xué)探究活動(dòng),經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、建構(gòu)知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的過程,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),體會(huì)數(shù)學(xué)思想方法,讓學(xué)生像專家一樣思考與行動(dòng)。隨著義務(wù)教育新課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入課堂成為關(guān)注熱點(diǎn)。
本文試圖構(gòu)建基于“釘釘”平臺(tái)的線上數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,將GeoGebra動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué),提升數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。課題組以“反比例函數(shù)的圖像”的線上教學(xué)為例,提出了初中數(shù)學(xué)線上數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略,為建構(gòu)高效的線上教學(xué)模式提供借鑒。
一、基本情況
1.教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)課是冀教版《數(shù)學(xué)》九年級(jí)上冊(cè)第二十七章第2節(jié)“反比例函數(shù)的圖像和性質(zhì)”第1課時(shí)。函數(shù)是非常重要的數(shù)學(xué)模型,學(xué)生已經(jīng)有了學(xué)習(xí)反比例函數(shù)概念的基礎(chǔ),本節(jié)課類比一次函數(shù)的研究方法,學(xué)習(xí)用描點(diǎn)法畫反比例函數(shù)的圖像,并歸納圖像的特征,進(jìn)一步體會(huì)數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法,為以后學(xué)習(xí)二次函數(shù)積累更多的經(jīng)驗(yàn)。
由此,本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是:用描點(diǎn)法畫出反比例函數(shù)的圖像。
2.教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)以上分析和《課標(biāo)》要求確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo):
(1)經(jīng)歷畫出反比例函數(shù)圖像的過程,發(fā)展學(xué)生觀察、分析、歸納和概括的能力;
(2)能畫出反比例函數(shù)的圖像,根據(jù)圖像和函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=k/x(k≠0)探索并歸納圖像的特征,進(jìn)一步體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想方法;
(3)積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,以及直觀想象等核心素養(yǎng)。
3.學(xué)情分析
學(xué)生在八年級(jí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了一次函數(shù)的概念、圖像、性質(zhì)和應(yīng)用,初步掌握了學(xué)習(xí)函數(shù)的基本方法。但從一次函數(shù)到反比例函數(shù),圖像由“一條”到“兩支”,形態(tài)由“直”到“曲”,與坐標(biāo)軸由“相交”到“漸進(jìn)”,學(xué)生理解起來有一定困難。
所以本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是:理解反比例函數(shù)的圖像是雙曲線。
4.媒體支持
本節(jié)課借助“釘釘”平臺(tái),在線上進(jìn)行課堂授課。課前教師通過釘釘班級(jí)教學(xué)群,發(fā)送給學(xué)生資源包,包括GeoGebra軟件等,學(xué)生下載并安裝。
5.教學(xué)策略
為了提高課堂效率,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,教師設(shè)計(jì)了預(yù)習(xí)案,抓住學(xué)生作業(yè)中反饋的典型問題,引導(dǎo)學(xué)生層層遞進(jìn)地展開討論,進(jìn)一步提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力,由此拉開本節(jié)課學(xué)習(xí)的序幕。
《課標(biāo)》提倡利用信息技術(shù)呈現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)中難以呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)、計(jì)算器進(jìn)行探索發(fā)現(xiàn)。為了突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),本節(jié)課盡可能合理、有效地使用釘釘平臺(tái)、GeoGebra軟件、課件等設(shè)備,使課堂更加生動(dòng)靈活,更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究和展示交流更加方便,提高教學(xué)效益。
在教學(xué)方法上采用“實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法”,讓學(xué)生在做中學(xué),充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。另外教師通過設(shè)置問題,引導(dǎo)學(xué)生探索交流、操作實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想從而得出結(jié)論,使學(xué)生真正學(xué)會(huì)思考。
二、教學(xué)過程
1.預(yù)習(xí)反饋
課前預(yù)習(xí):畫函數(shù)y=6/x的圖像,(注意:用鉛筆畫圖,在圖像的旁邊標(biāo)上函數(shù)關(guān)系式)。反饋學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的五種典型畫法
思考:同一個(gè)函數(shù),同學(xué)們卻畫出了不同的圖像,請(qǐng)談?wù)勀愕目捶ā?/p>
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生有畫函數(shù)圖像的基礎(chǔ),因此設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),既培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,又提高了課堂效率。呈現(xiàn)學(xué)生作品這一生成性資源,有利于激發(fā)學(xué)生的興趣,引發(fā)學(xué)生的思考,方便學(xué)生比較辨析。
活動(dòng)要求:(1)學(xué)生獨(dú)立思考,觀察這些圖像,判斷正誤并說明理由;(2)小組合作交流;(3)選出小組代表展示,其他同學(xué)認(rèn)真聆聽,并準(zhǔn)備發(fā)表見解。
設(shè)計(jì)意圖:獨(dú)立思考使學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的快樂;小組合作培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)。
展示交流:學(xué)生有以下發(fā)現(xiàn):
第一種圖像少了一支,列表時(shí)沒有考慮x<0的情況;第二、三種圖像與坐標(biāo)軸有交點(diǎn)了,表達(dá)式y(tǒng)=6/x中,x在分母上,不能取0,從而y也不能為0,所以圖像與兩坐標(biāo)軸都沒有交點(diǎn);第四種和第五種對(duì)比,第四種變化趨勢(shì)不對(duì),比如,當(dāng)x>0時(shí),x越大,y越小.
設(shè)計(jì)意圖:經(jīng)過討論、交流、展示,學(xué)生明晰了畫圖像時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。
反思:畫反比例函數(shù)時(shí)應(yīng)注意:
(1)自變量的取值范圍;(2)圖像的變化趨勢(shì);(3)圖像的形態(tài)。
設(shè)計(jì)意圖:在分析圖像的過程中,學(xué)生深入感受了函數(shù)三種表示方法之間的內(nèi)在聯(lián)系,體會(huì)了數(shù)形結(jié)合的思想方法。
2.操作實(shí)驗(yàn)
借助軟件探究反比例函數(shù)y=6/X的圖像。
針對(duì)這個(gè)軟件,課前對(duì)學(xué)生做了培訓(xùn),他們已經(jīng)能較為熟練地使用。
操作1.學(xué)生正確列表,在軟件上準(zhǔn)確描點(diǎn)
(為了培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,教師又讓學(xué)生取合適的自變量完善列表。)
(1)列表:
(2)以表中各組對(duì)應(yīng)值作為點(diǎn)的坐標(biāo),在GeoGebra代數(shù)區(qū)中依次輸入。
學(xué)生在完成列表描點(diǎn)之后思考:相鄰兩點(diǎn)之間怎樣連線?線段還是曲線?
學(xué)生有如下思考:
①如果是線段,圖像就是一次函數(shù)了。
②嘗試在兩點(diǎn)之間再多取一個(gè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)這個(gè)點(diǎn)不在第一種的線段上,從而猜想圖像是曲線。
設(shè)計(jì)意圖:通過問題,引發(fā)學(xué)生思考,產(chǎn)生認(rèn)知上的沖突,激發(fā)學(xué)生探究的欲望。
為了得到函數(shù)的準(zhǔn)確圖像,必須準(zhǔn)確描點(diǎn)。學(xué)生在紙上描點(diǎn),速度慢且不精確。描坐標(biāo)為非整數(shù)的點(diǎn)時(shí),用GeoGebra軟件描點(diǎn),快速又準(zhǔn)確,只需輸入點(diǎn)的坐標(biāo)即可出現(xiàn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
操作2:拖動(dòng)滑條逐漸進(jìn)行加密,觀察函數(shù)的圖像
教師點(diǎn)撥:為了能更清楚地看出圖像的形狀和變化趨勢(shì),可以描出更多的點(diǎn),此時(shí)學(xué)生動(dòng)手操作軟件,拖動(dòng)滑條a增加點(diǎn)的個(gè)數(shù),之后選取小組代表進(jìn)行展示交流,如圖2、圖3等,展示交流過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)反比例函數(shù)y=6/x的圖像是曲線且無限靠近坐標(biāo)軸。
定義:反比例函數(shù)y=k/x(k≠0)的圖像由分別位于兩個(gè)象限內(nèi)的兩條曲線組成,這樣的曲線叫做雙曲線。
設(shè)計(jì)意圖:用GeoGebra軟件很好地突破描點(diǎn)法畫圖像的難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了原有教學(xué)手段達(dá)不到的效果。在原有描點(diǎn)的基礎(chǔ)上將點(diǎn)增多,從而形成了反比例函數(shù)的圖像,直觀形象地呈現(xiàn)了圖像的形狀和變化趨勢(shì)。
3.鞏固新知
在直角坐標(biāo)系中,畫出反比例函數(shù)y=-6/x的圖像,并拍照分享展示。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生已經(jīng)感知了反比例函數(shù)圖像,再畫圖像時(shí),學(xué)生考慮問題會(huì)更全面。
4.對(duì)比歸納
比較反比例函數(shù)y=6/x與y=-6/x的圖像,你有什么發(fā)現(xiàn)?
學(xué)生歸納它們的共同特征:圖像都是由兩條曲線組成,分別位于兩個(gè)不同的象限,即都是雙曲線。同時(shí),學(xué)生還發(fā)現(xiàn):當(dāng)k>0時(shí),它的圖像位于第一、三象限;當(dāng)k<0時(shí),它的圖像位于第二、四象限。
設(shè)計(jì)意圖:對(duì)比k值一正一負(fù)兩個(gè)圖像,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和概括能力,加深學(xué)生對(duì)反比例函數(shù)圖像是雙曲線的理解。
5.驗(yàn)證猜想
(1)學(xué)生在軟件的代數(shù)區(qū)輸入表達(dá)式,分別畫出反比例函數(shù)y=6/x、y=3/x、y=1/x的圖像.觀察三個(gè)函數(shù)圖像位置,如圖4.
(2)學(xué)生在軟件的代數(shù)區(qū)輸入表達(dá)式,分別畫出反比例函數(shù)y=-10/x、y=-4/x、y=-1/x的圖像.觀察三個(gè)函數(shù)的圖像位置,如圖5.
設(shè)計(jì)意圖:快速畫出3個(gè)k>0的圖像,3個(gè)k<0的圖像,證實(shí)學(xué)生的猜想,便于發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律,為下節(jié)課深入探究反比例函數(shù)的性質(zhì)做好鋪墊。
6.應(yīng)用檢測(cè)
(1)下列直角坐標(biāo)系中,反比例函數(shù)y=-3/x的圖像大致是( )
(2)若反比例函數(shù)y=a-2/x(a是常數(shù))的圖像在第一、三象限,那么a的取值范圍是( )
A.a(chǎn)<0? ?B.a(chǎn)>0? ?C.a(chǎn)<2? ?D.a(chǎn)>2
設(shè)計(jì)意圖:應(yīng)用檢測(cè)鞏固了所學(xué)知識(shí)和方法,進(jìn)一步提升了學(xué)生分析問題、解決問題的能力,有助于評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。用問卷星發(fā)布檢測(cè)題,學(xué)生完成試題,可以快速得到每個(gè)試題的正答率,方便進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。
7.反思總結(jié)
引導(dǎo)學(xué)生從以下兩個(gè)方面談一談本節(jié)課的收獲和體會(huì):本節(jié)課你在知識(shí)上有哪些收獲?在獲得知識(shí)的過程中有何體會(huì)?
設(shè)計(jì)意圖:有利于學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系,清楚知識(shí)間聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生反思的習(xí)慣。
8.布置作業(yè)
為了實(shí)現(xiàn)減負(fù)、提質(zhì)、增效,設(shè)置分層作業(yè),教師可通過釘釘家校本收集作業(yè),并通過批注、語音等多種方式點(diǎn)評(píng)作業(yè)。
【鞏固性作業(yè)】
(1)下列函數(shù)圖像是雙曲線的是()
A.y=2x-5? ?B.y=-x/3? C.y=3/x? ? D.y=x2
(2)在下圖中,反比例函數(shù)的圖像大致是( )
(3)直角坐標(biāo)系中,畫出反比例函數(shù)y=2/x和y=-2/x的圖像,分別指出它們位于哪兩個(gè)象限,并試著說說y隨x的變化情況。
設(shè)計(jì)意圖:鞏固性作業(yè),面向全體學(xué)生,既鞏固所學(xué)知識(shí)和技能,又著力培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和思考能力,從而達(dá)本課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)。
【拓展性作業(yè)】
(4)已知反比例函數(shù)y=-8/x.
①設(shè)點(diǎn)A為函數(shù)圖像上一點(diǎn),點(diǎn)A1與點(diǎn)A關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱,點(diǎn)A1在函數(shù)y=-8/x的圖像上嗎?請(qǐng)說明理由;
②作AB垂直于軸于點(diǎn)B,AC垂直于軸于點(diǎn)C,試求矩形OBAC的面積.
設(shè)計(jì)意圖:拓展性作業(yè),面向大部分學(xué)生,讓他們?cè)诶斫夥幢壤瘮?shù)圖像的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究函數(shù)的性質(zhì),建立知識(shí)間的邏輯關(guān)系,真正讓深度學(xué)習(xí)落到實(shí)處,最終形成數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
【探究性作業(yè)】
(5)在完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)后,對(duì)于反比例函數(shù)y=k2/x.
小明:函數(shù)的圖像是雙曲線且位于一、三象限;
小亮:y的值隨x的值的增大而減??;
小麗:將反比例函數(shù)y=k2/x的圖像沿軸向上平移1個(gè)單位,就可以得到函數(shù)y=k2/x+1的圖像.
你認(rèn)為以上三位同學(xué)的說法對(duì)嗎?請(qǐng)談?wù)勀愕目捶ā?/p>
設(shè)計(jì)意圖:探究性作業(yè),面向?qū)W有余力的學(xué)生,促進(jìn)探究活動(dòng)中數(shù)學(xué)思維策略的凝練。
利用GeoGebra軟件有效突破了畫圖像的難點(diǎn),能將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀化,促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解和數(shù)學(xué)知識(shí)的建構(gòu);能促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),規(guī)劃學(xué)習(xí)任務(wù)。利用數(shù)字化平臺(tái)、工具與資源開展學(xué)習(xí)活動(dòng),能幫助學(xué)生加強(qiáng)自我監(jiān)控、自我評(píng)價(jià),提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式,滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),這種教學(xué)方式可以作為落實(shí)新方案和新課程的一種新途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]章建躍.課程改革呼喚數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)[J].江蘇教育(中學(xué)數(shù)學(xué)),2017,(4).
[2]章建躍.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育,2016,(4).