姜國明
【摘要】函數(shù)及其圖象內(nèi)容的綜合性、探究性等特點使教師覺得這類課內(nèi)容難、內(nèi)容多、學(xué)生“不肯動”,在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)探究活動難以順利展開.如何行之有效地上好一堂函數(shù)教學(xué)課成為數(shù)學(xué)教師研究的方向.初中函數(shù)教學(xué)可以從“廣度”“深度”“跨度”三個方面入手構(gòu)建課堂,以“三度”視角引導(dǎo)學(xué)生來加深函數(shù)知識線索或?qū)n}的理解,讓函數(shù)的教學(xué)變得清晰、厚實,從而打開函數(shù)學(xué)習(xí)之窗.
【關(guān)鍵詞】函數(shù);深度;廣度;跨度
函數(shù)及其圖象是初中數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容之一,也是初中和高中數(shù)學(xué)相聯(lián)系的重要紐帶.它與幾何、代數(shù)、三角函數(shù)等知識有著密切的聯(lián)系.中考命題中,既重點考查函數(shù)及其圖象的有關(guān)基礎(chǔ)知識,同時以函數(shù)為背景的綜合題也是命題熱點之一,多數(shù)省、市中考均用作壓軸題.
一提到函數(shù)課,尤其是函數(shù)綜合復(fù)習(xí)課,老師們都會面露難色.因為函數(shù)及其圖象內(nèi)容的“綜合性”和“探究性”等特點使大家覺得這類課內(nèi)容難、內(nèi)容多,在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)探究活動難以順利展開.內(nèi)容因素和學(xué)生因素是函數(shù)課難上的客觀原因,但這些因素真的是主要原因嗎?筆者并不這么認為,筆者認為,最根本的原因還是因為我們沒有找到有效的教學(xué)策略,所以才導(dǎo)致函數(shù)學(xué)習(xí)與探究課面臨著重重困難.
用怎樣行之有效的方法來上好一堂函數(shù)課或者函數(shù)綜合復(fù)習(xí)課呢?筆者認為不妨依托串題模式,拾級而上,打造函數(shù)學(xué)習(xí)的“三度”高效課堂.在教學(xué)中選用同一個函數(shù)式為背景,將函數(shù)學(xué)習(xí)中需要重點掌握的知識點用該函數(shù)承載.通過對這個選用的函數(shù)不斷增減條件,引導(dǎo)學(xué)生來加深函數(shù)知識線索或?qū)n}的理解,讓函數(shù)的教學(xué)變得清晰、厚實.教學(xué)時通過對前期選定的函數(shù)進行計算積累,逐步清晰化該函數(shù)的數(shù)據(jù)背景,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的遷移變式問題就增加了探索的趣味性,無形中提升課堂教學(xué)的質(zhì)量.筆者從“一網(wǎng)成擒拓廣度”“一以貫之挖深度”“一波三折重跨度”三個方面進行函數(shù)學(xué)習(xí)的教學(xué)課堂探究,本文就從這三個維度來談一談教學(xué)實踐與思考.
1“一網(wǎng)成擒”:拓寬函數(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的廣度
萬丈高樓平地起,再怎么強調(diào)基礎(chǔ)的重要性都不為過.函數(shù)及其圖象涉及的知識點很多:函數(shù)式待定、圖象與系數(shù)的關(guān)系理解、圖象的平移旋轉(zhuǎn)變換、函數(shù)圖象性質(zhì)……借助串題,需將這些知識點盡可能地涵蓋,在問題求解的過程中讓學(xué)生深刻感悟,最終讓他們在學(xué)習(xí)中建立起知識的前后相關(guān)聯(lián)系,完善函數(shù)知識網(wǎng)絡(luò).
例如在二次函數(shù)基礎(chǔ)課上,筆者單獨選用函數(shù)式y(tǒng)=-x2+2x+3來設(shè)計知識點串接復(fù)習(xí).首先引領(lǐng)學(xué)生觀察圖1,提出問題:從圖象中,你能獲取哪些信息?學(xué)生們能很輕松依據(jù)圖片說出系數(shù)a、b、c的符號,甚至有的同學(xué)提到了Δ>0.從而輕松從圖象與系數(shù)的關(guān)系探究開篇,打開學(xué)生的話匣. 繼續(xù)觀察圖象,添加已知條件:圖象上有點A(-1,0),B(3,0),C(0,3),該函數(shù)解析式是什么?顯然,這是在復(fù)習(xí)二次函數(shù)解析式的待定,在比較學(xué)生們多種待定方法下,凸顯根據(jù)條件篩選一般式、頂點
式、交點式三種待定方法的重要性.
緊接著,筆者要求學(xué)生計算出頂點D的坐標,并說出該函數(shù)的性質(zhì).學(xué)生根據(jù)計算所得,很快你一言我一語描述出了該函數(shù)的增減性、最值情況、y值的正負性情況.筆者則及時總結(jié):函數(shù)的性質(zhì)可以從觀察圖象開口和計算出圖象的關(guān)鍵點來著手分析. 在同學(xué)們?nèi)粲兴蜷g畫風(fēng)一轉(zhuǎn),繼續(xù)提問:將二次函數(shù)y=-x2+2x+3繞A點旋轉(zhuǎn)180°,旋轉(zhuǎn)后的圖象解析式是什么?如圖2,筆者很清楚,這個地方學(xué)生一下子是解釋不了的.在此處提出這個有點深度的問題,真正目的在于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用作圖來印證函數(shù)式的待定,培養(yǎng)同學(xué)數(shù)形結(jié)合意識、探究意識、歸納意識.
解決了這個題后,后續(xù)的圖象變換問題可以一一跟上,如問:y=-x2+2x+3沿x軸翻折后解析式是什么?沿y軸翻折呢?繞原點旋轉(zhuǎn)180°呢?教學(xué)中當然可以繼續(xù)添加線段、豐富圖象畫面.譬如過B、C作直線,問:令BC直線為y1,拋物線為y2,x為何值時y2≤y1?
顯然,借助y=-x2+2x+3圖象的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)課還可以衍生出更多內(nèi)容.每個數(shù)學(xué)教師都是教學(xué)的設(shè)計師,相信動動腦筋就會有精彩呈現(xiàn),我們的課堂會有更多不同的生成.基礎(chǔ)維度的串題教學(xué)設(shè)計擺脫了重復(fù)冗繁的函數(shù)式計算、圖象關(guān)鍵點(頂點、與x軸交點等)求解,去蕪摘蔓,直奔知識考查主題.學(xué)生們能在有限的時間內(nèi)接觸更多的例題內(nèi)容,拓寬知識復(fù)習(xí)的廣度.課堂上再經(jīng)歷多次自主評析、提示再思考后,就能夠逐漸總結(jié)出各種題設(shè)的解答思路與方法,內(nèi)化成學(xué)生個人的學(xué)習(xí)經(jīng)驗.
2“一以貫之”:發(fā)掘函數(shù)專題學(xué)習(xí)的深度
專題學(xué)習(xí)課是教師開啟學(xué)生心智、促進思維的重要課型之一.好的專題內(nèi)容可以讓學(xué)生從知識的初步認知向高一級的知識靈活應(yīng)用轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生獨立探索和創(chuàng)新精神的教學(xué)目標.但平常大部分老師的教學(xué)方式就是通篇就挑選的例題,一題一題往下講,直到下課為止.少有重點,鮮有總結(jié),就題論題.其實大家都知道能作為例題的教學(xué)內(nèi)容通常有較強的典型性、延續(xù)性、示范性.教師如果忽略了對例題相關(guān)知識和方法的提煉發(fā)掘,只會是學(xué)生能“聽懂”卻無法舉一反三,專題學(xué)習(xí)的效果就很難凸顯出來.
數(shù)學(xué)教師應(yīng)該做一個有心人,平常留意典型的教學(xué)例題,靜下心來將一些能成系列的問題整理出來.將這些問題按難度層次排個序,串題設(shè)計由淺入深,循序漸進.難點問題突破時,在前面做好一小題的思路鋪墊.當問題串接得絲絲入扣、接近學(xué)生的知識最近發(fā)展區(qū)時,相信學(xué)生的課堂表現(xiàn)會更加出彩!
例如筆者還是借助函數(shù)y=-x2+2x+3來設(shè)計一節(jié)面積問題的專題課,首先觀察圖3,連接AC、BC,請學(xué)生計算出△ABC的面積.由于目標圖形規(guī)整,同學(xué)們能很快獲取答案.
接著連接CD、BD,求四邊形OCBD的面積.在與學(xué)生的講解交流中不難看出,學(xué)生有著將圖形劃歸成可求規(guī)整圖形的基本意識.此時再在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)拋出問題:連接CD、BD、BC,求△DBC的面積.例題難度提升后肯定有部分學(xué)生解題的思路受阻,但只要老師或者學(xué)生一提到四邊形OCBD的面積的信息,絕大部分同學(xué)會恍然大悟,想到用四邊形OCBD的面積減去△OBC的面積的方法.此時再設(shè)計讓學(xué)生同步求解△ACD的面積或者介紹鉛錘方向切法的基本計算方法,講解的思路便順勢而上,學(xué)生們的探究必然興致盎然.
專題繼續(xù)加深,將靜態(tài)面積問題串接上動態(tài)面積問題,知識傳遞保持螺旋上升.如圖4,若P是拋物線右側(cè)BC段上的一個動點,問何時△PBC面積最大?此時P的坐標是什么?拋物線上是否存在一個點M,使得△MBC和△BCD的面積相同?會不會有△MBC是△BCD的面積的2倍?
貪多嚼不爛,專題學(xué)習(xí)不應(yīng)該是高難度例題的堆砌.借助串題將一個知識點窮極變化,一挖到底才是有效學(xué)習(xí)的王道.學(xué)生在知中去行,在行中去提升知.創(chuàng)意地捕捉,創(chuàng)造地生成.專題維度的串題,通過不斷地概括化、言語化、簡縮化而逐步向思維的抽象化轉(zhuǎn)化,以達成學(xué)生認識和思維水平的深化,真正實現(xiàn)對知識的掌握.
值得注意的是,學(xué)生了解掌握專題知識點后也不能保證能順利解決此類問題,只能說明學(xué)生通過問題的閱讀與理解建構(gòu)最初的叩門磚.肯定要隨著外部綜合題型的信息“接觸”才能不斷發(fā)生新的變化,成為學(xué)生真實的技能技巧,因此進行知識模型地再應(yīng)用顯得尤為重要.在作業(yè)設(shè)計中,筆者認為應(yīng)該反其道而行之,有意識將串接知識模型的題目加以拆解,回歸到不同的函數(shù)解析式中去,并根據(jù)難易程度擬出相應(yīng)的多個練習(xí)內(nèi)容,鞏固和再挖掘?qū)W生課堂的理解的深度.
3“一波三折”:關(guān)注函數(shù)綜合學(xué)習(xí)的跨度
函數(shù)綜合題直指學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),提升學(xué)生解決綜合題的能力絕非一朝一夕就能做到.尤其是函數(shù)壓軸題不是一兩個專題學(xué)習(xí)就能夠涵蓋的.課堂上也許會遇到這樣的情況:一道壓軸題的講解還沒完,下課鈴聲就響了,老師們?nèi)σ愿暗刂v解和計算,留給學(xué)生動手探究的時間又能有多少呢?學(xué)生能理解多少知識呢?一個綜合題各個小題所涉及的考查內(nèi)容可能不盡相同,一會兒是動點問題,一會兒也許就成為相似問題.學(xué)生不適應(yīng)大跨度的知識點考查是造成綜合題難理解、難得分的重要原因之一.
有些綜合學(xué)習(xí)課是需要打破章節(jié)的桎梏的.數(shù)學(xué)教師要注意收集和充分利用好函數(shù)壓軸題資源,不斷豐富自己的題庫.致力于對典型的函數(shù)小題進行一定邏輯的組合拼盤或者改造加工.通過教師的串題加工可以呈現(xiàn)相關(guān)知識,并增加前后知識的跨度.學(xué)生往往能從內(nèi)容的差異中找出不同的信息,并在教師的引導(dǎo)下通過比較來分析、綜合,對知識點進行更深層次的解讀,在練習(xí)中幫助學(xué)生提升思維能力.換句話說,只有讓學(xué)生多接觸一波三折的組合的題,多嘗試克服綜合題的層層阻撓,才能建立迎難而上的自信,消除畏難不前的心理陰影.
例如同樣以函數(shù)y=-x2+2x+3為例,筆者考慮到特殊圖形的探究是一類熱門的題型,富含方程思想、分類思想,串題設(shè)計時以它起步.設(shè)計問題(1):若點P是函數(shù)對稱軸上的一點,當△ACP是等腰三角形,P的坐標是什么?稍作更改就可串接其他特殊圖形問題;設(shè)計問題(2):若點P是函數(shù)對稱軸上的一點,當△ACP是直角三角形,P的坐標是什么?設(shè)計問題(3):如圖5,Q是拋物線上的一個動點,M是x軸上的一點,若以Q、M、A、C為頂點的四邊形是平行四邊形時,M的坐標是什么?
當學(xué)生們熟悉特殊圖形求解的套路后,考慮繼續(xù)轉(zhuǎn)換陣地,添加圖形全等、相似菜單;設(shè)計問題(4):如圖6,是否存在拋物線上的一個動點Q,使得△OCQ與△OBQ全等?又如問題(5):是否存在拋物線上的一個動點E,作EF⊥x軸于F,使得△OCA與△OEF相似?
在平時的教學(xué)中應(yīng)多給予學(xué)生一些教學(xué)對象背景的深刻思考和挖掘,提高學(xué)生的問題化歸能力.跨度維度的串題教學(xué)則可以為學(xué)生探究思維多增添一些出發(fā)點.特別值得一提的是,跨度串題也要有一定的針對性,學(xué)生掌握薄弱的問題要多組合、剛出爐的新題型要多組合、富含數(shù)學(xué)思想方法的題要多組合. 值得注意的是,有些典型的好題是需要特定的數(shù)據(jù)背景,此時強行串題會增加學(xué)生計算結(jié)果的復(fù)雜性. 這個時候不妨單題單選,同樣也能輔助開闊學(xué)生解題的視野.
4結(jié)語
總之,“三度”視角下的函數(shù)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生有深度的課堂體驗,實現(xiàn)數(shù)學(xué)思想價值的引領(lǐng).擁有基礎(chǔ)廣度、專題深度、綜合跨度的函數(shù)教學(xué)讓我們的探究更接地氣.當然,我們的課堂顯然不僅僅是這三個維度,在踐行函數(shù)全方位教學(xué)與學(xué)習(xí)的時候肯定有許多的交集,我們還可以從更多的維度去探尋出“四度”“五度”視角下的初中數(shù)學(xué)課堂.
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