董麗娥
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2022年版)(以下簡稱“新課標(biāo)”)指出:要確定核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課程目標(biāo),課程目標(biāo)應(yīng)以學(xué)生發(fā)展為本,以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生獲得數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),發(fā)展運(yùn)用數(shù)學(xué)知識與方法,發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的能力.指向核心素養(yǎng)以“學(xué)”為主的教學(xué)設(shè)計(jì)立足于新的課程理念,通過結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容設(shè)計(jì),圍繞核心素養(yǎng)把課堂教學(xué)設(shè)計(jì)從以教師為中心的對話課堂向以學(xué)生為中心的任務(wù)課堂轉(zhuǎn)變,將“四基”“四能”的培養(yǎng)融于學(xué)習(xí)活動(dòng)中,使學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)學(xué)習(xí),發(fā)展核心素養(yǎng).在此,筆者以“一次函數(shù)圖象與性質(zhì)”為例設(shè)計(jì)教學(xué),將學(xué)生的行為表現(xiàn)與培養(yǎng)核心素養(yǎng)相關(guān)聯(lián),通過以“教”為主的課堂向以“學(xué)”為主的課堂的轉(zhuǎn)變,探索指向核心素養(yǎng)以“學(xué)”為主的教學(xué)路徑,促使學(xué)生自主學(xué)習(xí).
一、內(nèi)容和內(nèi)容解析
1.教學(xué)內(nèi)容:一次函數(shù)的圖象和性質(zhì).
2.內(nèi)容解析:人教版數(shù)學(xué)教材八年級下冊第十九章“一次函數(shù)圖象與性質(zhì)”是在教學(xué)一次函數(shù)概念的基礎(chǔ)上,研究其圖象和性質(zhì)的.這一內(nèi)容與正比例函數(shù)一樣,教師可以通過“畫圖象-觀察圖象-解釋變量(坐標(biāo))意義”的步驟帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一次函數(shù)的性質(zhì).“以形表示數(shù),以數(shù)解釋形”的步驟和思想在今后其他函數(shù)的教學(xué)中依然有用.因此,在探究過程中,教師需要讓學(xué)生通過畫圖、觀察、猜想、類比、討論等學(xué)習(xí)活動(dòng),經(jīng)歷“具體-抽象-具體”的學(xué)習(xí)過程,養(yǎng)成用整體的、聯(lián)系的、發(fā)展的眼光看問題的習(xí)慣,培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)、數(shù)學(xué)建模素養(yǎng),進(jìn)而提升學(xué)生的歸納、系統(tǒng)的思維能力.研究一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),重點(diǎn)是讓學(xué)生概括當(dāng)k>0和k<0時(shí),一次函數(shù)y=kx+b圖象的特征,隨著自變量x的變化,函數(shù)值y怎樣變化.一次函數(shù)性質(zhì)的核心是其增減性與系數(shù)k的符號之間的關(guān)系.本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn):用數(shù)形結(jié)合思想,通過畫圖觀察,概括一次函數(shù)的性質(zhì)(函數(shù)增減性與系數(shù)k的符號之間的關(guān)系).
二、目標(biāo)和目標(biāo)解析
1.學(xué)情分析
學(xué)生通過學(xué)習(xí)正比例函數(shù),獲得了對一類具體函數(shù)的數(shù)形結(jié)合的探究經(jīng)驗(yàn),用“描點(diǎn)法”畫函數(shù)圖象研究函數(shù)的性質(zhì),是直觀認(rèn)識函數(shù)性質(zhì)的基本方法.一次函數(shù)的表達(dá)式比正比例函數(shù)多了一個(gè)常數(shù)b,函數(shù)圖象受到k與b的共同影響.類比探究正比例函數(shù)圖象與性質(zhì)的過程,有利于學(xué)生掌握研究一類函數(shù)的一般方法.
2.核心素養(yǎng)目標(biāo)解析
(1)學(xué)生經(jīng)歷用“描點(diǎn)法”畫一次函數(shù)圖象的過程,通過觀察發(fā)現(xiàn)“一次函數(shù)的圖象是一條直線”的學(xué)習(xí)活動(dòng),進(jìn)而利用“兩點(diǎn)法”畫出一次函數(shù)的圖象,并獲得畫函數(shù)圖象的經(jīng)驗(yàn),發(fā)展學(xué)生幾何直觀素養(yǎng).
(2)學(xué)生通過類比觀察正比例函數(shù)與一次函數(shù)的關(guān)系,知道一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的圖象可由正比例函數(shù)y=kx(k≠0)平移得到,能由正比例函數(shù)的圖象和性質(zhì)推斷出一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),發(fā)展學(xué)生的推理能力及模型觀念.
(3)學(xué)生通過所作圖象觀察當(dāng)k>0和k<0時(shí)一次函數(shù)圖象y=kx+b(k≠0)的變化情況,從而理解一次函數(shù)的增減性,同時(shí)以坐標(biāo)為中介,把函數(shù)圖象特征解釋成變量的對應(yīng)關(guān)系和變化規(guī)律,體會數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力和推理能力.
三、以“學(xué)”為主的課堂教學(xué)實(shí)踐與分析
1.圍繞素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)
活動(dòng)1:回顧舊知,提出問題,明確學(xué)習(xí)任務(wù).
問題1:什么是一次函數(shù)?請寫出三個(gè)一次函數(shù)的解析式.
設(shè)計(jì)意圖:開放性地先讓學(xué)生寫幾個(gè)簡單的一次函數(shù)解析式,既為了幫助學(xué)生回顧一次函數(shù)的概念,也為了后面研究函數(shù)性質(zhì)提供具體函數(shù)(最好與教材中的函數(shù)不同).這樣可以避免出現(xiàn)學(xué)生只看教材依樣畫葫蘆的情況,如提供函數(shù)y=-2x+3.
問題2:前面我們學(xué)習(xí)了正比例函數(shù),正比例函數(shù)有哪些性質(zhì)?是怎樣得到這些性質(zhì)的?
設(shè)計(jì)意圖:回顧正比例函數(shù)的研究方法,為在研究一次函數(shù)圖象和性質(zhì)時(shí)進(jìn)行類比提供參照對象.
問題3:從解析式看,正比例函數(shù)與一次函數(shù)有什么關(guān)系?針對一次函數(shù)y=kx+b(k≠0),大家想研究什么?應(yīng)該怎樣研究?
設(shè)計(jì)意圖:通過觀察、回顧和比較正比例函數(shù)的研究過程,教師引導(dǎo)學(xué)生自然合理地提出一次函數(shù)的研究任務(wù)和研究方法.
新課標(biāo)指出:要確定核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課程目標(biāo).核心素養(yǎng)的核心是真實(shí)性,素養(yǎng)就是指能在真實(shí)情境中解決問題.因此,在課堂教學(xué)中,要將課堂教學(xué)設(shè)計(jì)從以教師為中心的對話課堂向以學(xué)生為中心的任務(wù)課堂轉(zhuǎn)變,將“四基”“四能”的培養(yǎng)融于學(xué)習(xí)活動(dòng)中.學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)學(xué)習(xí),發(fā)展核心素養(yǎng).活動(dòng)1以問題為支架,層層遞進(jìn),指向?qū)W習(xí)目標(biāo).教師在活動(dòng)過程中組織學(xué)生學(xué)習(xí),通過指令引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí).
活動(dòng)2:動(dòng)手實(shí)踐,任務(wù)驅(qū)動(dòng),開展自主學(xué)習(xí).
任務(wù)一:用“描點(diǎn)法”在同一直角坐標(biāo)系畫函數(shù)y=-2x與y=-2x+3的圖象.
設(shè)計(jì)意圖:根據(jù)研究步驟,教師引導(dǎo)學(xué)生先用“描點(diǎn)法”畫一次函數(shù)的圖象.
問題:觀察這兩個(gè)函數(shù)的圖象的形狀,說出它們之間的區(qū)別與聯(lián)系.
設(shè)計(jì)意圖:這個(gè)問題問域比較大,可回答的內(nèi)容較多.學(xué)生的回答只要合理就應(yīng)給予肯定與鼓勵(lì).如通過觀察猜想函數(shù)y=-2x+3的圖象可能是一條直線;函數(shù)y=-2x+3與y=-2x的位置關(guān)系是平行的,它們可通過平移得到彼此;兩條直線的傾斜程度一樣;觀察得到它們與x軸、y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)等.在學(xué)生獨(dú)立探究的過程中,教師巡視,對學(xué)生實(shí)施及時(shí)評價(jià)與指導(dǎo).在學(xué)生得出結(jié)論之后,教師再進(jìn)一步利用幾何畫板進(jìn)行演示,確定函數(shù)y=-2x+3的圖象是一條直線.教師利用幾何畫板動(dòng)態(tài)演示兩條直線的位置關(guān)系,能培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和幾何直觀素養(yǎng).
任務(wù)二:用你認(rèn)為最簡單的方法畫出下列函數(shù)的圖象:(1)y=-2x-1;(2)y=0.5x+1.
設(shè)計(jì)意圖:結(jié)合“兩點(diǎn)確定一條直線”的基本事實(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生自然、合理地發(fā)現(xiàn)可用“兩點(diǎn)法”簡便地畫出一次函數(shù)圖象.在取兩點(diǎn)的時(shí)候,教師讓學(xué)生自己總結(jié)后再與同伴交流,最終發(fā)現(xiàn)畫出圖象最簡便的方法是找出圖象與x軸、y軸的交點(diǎn)坐標(biāo).
活動(dòng)2圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)了兩項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù).在這兩項(xiàng)任務(wù)中,學(xué)生主要進(jìn)行自主學(xué)習(xí),獨(dú)立畫圖,經(jīng)歷“描點(diǎn)法”畫一次函數(shù)圖象到“兩點(diǎn)法”畫一次函數(shù)圖象的探究過程,在兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)里,教師根據(jù)學(xué)生的完成情況適時(shí)提出問題,要求學(xué)生獨(dú)立解答.接著,教師進(jìn)行評價(jià),通過討論得出結(jié)論.
活動(dòng)3:動(dòng)手實(shí)踐,深入探索,合作交流學(xué)習(xí).
任務(wù)一:在同一坐標(biāo)系中畫出下列一次函數(shù)的圖象:
(1)y=x+1;(2)y=2x+1;(3)y=-x+1;(4)y=-2x+1.
問題:(獨(dú)立觀察)類比正比例函數(shù),你能看出當(dāng)k的符號變化時(shí),函數(shù)的增減性怎樣變化嗎?
設(shè)計(jì)意圖:通過類比正比例函數(shù)圖象性質(zhì)的研究方法,教師引導(dǎo)學(xué)生先畫出若干個(gè)一次函數(shù)的圖象,同時(shí)鞏固“兩點(diǎn)法”畫一次函數(shù)圖象.在對函數(shù)增減性的探究過程中,教師讓學(xué)生先獨(dú)立思考,之后小組交流得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力和模型意識.
任務(wù)二:及時(shí)鞏固,解決問題,展示成果.
1.一次函數(shù)y=kx+b,y隨x的增大而減小,b>0,則它的圖象經(jīng)過第? ? ? ? ? ?象限.
2.直線y=2x-3與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為? ? ? ??? ?;與y軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為? ? ? ??? ?;圖象經(jīng)過? ? ? ??? ?象限,y隨x的增大而? ? ? ??? ?.
設(shè)計(jì)意圖:及時(shí)鞏固一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識.學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)之后各小組派代表展示,交流鞏固.
任務(wù)三:思維導(dǎo)圖小結(jié),構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò).
設(shè)計(jì)以下問題,并進(jìn)行總結(jié):
問題1:一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的圖象是什么形狀的?怎樣用簡便方法畫出一個(gè)一次函數(shù)的圖象?
問題2:一次函數(shù)有哪些性質(zhì)?一次函數(shù)與正比例函數(shù)有什么關(guān)系?
問題3:我們是怎樣對一次函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行研究的?
設(shè)計(jì)意圖:教師引導(dǎo)學(xué)生在回顧課堂經(jīng)歷的基礎(chǔ)上,從知識、方法的角度繪制思維導(dǎo)圖,構(gòu)建知識網(wǎng).
學(xué)習(xí)活動(dòng)3共設(shè)計(jì)了三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù).任務(wù)一:學(xué)生利用“兩點(diǎn)法”熟練畫出函數(shù)圖象,通過觀察、比較得出一次函數(shù)的增減性,獨(dú)立完成畫圖后,與同學(xué)交流觀察所得性質(zhì).教師在這個(gè)過程中觀察學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)及合作學(xué)習(xí)過程,在學(xué)生得出性質(zhì)后利用幾何畫板直觀動(dòng)態(tài)演示,讓學(xué)生通過視覺感知語言表征,進(jìn)一步理解系數(shù)k對一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的增減性的影響.任務(wù)二:學(xué)生進(jìn)一步鞏固所得性質(zhì),學(xué)會遷移知識解決一些實(shí)際問題.在這個(gè)環(huán)節(jié)中,學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)之后上臺講解,展示學(xué)習(xí)成果.任務(wù)三是這堂課的小結(jié),教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識框架,繪制知識網(wǎng)絡(luò)圖.
2.目標(biāo)層級要求及目標(biāo)檢測
教師可將知識內(nèi)容分解,把外在可觀察的表現(xiàn)水平分級制作學(xué)習(xí)評價(jià)表(如表1),按照表格層級分層設(shè)計(jì)課堂作業(yè),依據(jù)水平層級標(biāo)注星級,水平層級從1到3,對應(yīng)一星、二星、三星三個(gè)級別.
任務(wù)一:目標(biāo)檢測.
1.(☆)在圖1中,一次函數(shù)y=x-2的大致圖象為( )
A? ? ? B? ? ? C? ? ? D
2.(☆☆)下列函數(shù)中,y的值隨x的值增大而增大的函數(shù)是( )
A.y=-2x? B.y=-2x+1? C.y=x-2? D.y=-x-2
3.(☆☆)直線y=2x-3與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為? ? ? ??? ?,與y軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為? ? ? ??? ?,圖象經(jīng)過第? ? ? ??? ?象限,y隨x的增大而? ? ? ??? ?.
4.(☆☆)若直線y=kx+2與y=3x-1平行,則k=? ? ? ??? ?.
5.(☆☆☆)P1(x1,y1),P2(x2,y2)是一次函數(shù)y=-0.5x+3圖象上的兩點(diǎn),下列判斷中,正確的是( )
A.y1>y2? ? ? ? ?B.y1 C.當(dāng)x1 設(shè)計(jì)意圖:教師設(shè)計(jì)層級清晰的課堂診斷作業(yè),在學(xué)生完成檢測后當(dāng)堂批改.教師面批,學(xué)生互批.最后,師生對診斷結(jié)果進(jìn)行評價(jià),評價(jià)采取學(xué)生之間互評與教師評價(jià)相結(jié)合的方式. 任務(wù)二:對照目標(biāo)層級,布置課后作業(yè). 教科書第99~100頁習(xí)題19.2第4,5,9,12,14題. 四、教學(xué)反思 1.以“學(xué)習(xí)任務(wù)單”為支架,任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí) 本課例以學(xué)生的“學(xué)”為中心,以“學(xué)習(xí)任務(wù)單”為載體貫穿整個(gè)課堂教學(xué).任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考、積極探索,合作交流.教師在課堂中主要負(fù)責(zé)組織學(xué)習(xí)活動(dòng),評價(jià)與指導(dǎo)學(xué)習(xí),將學(xué)生引向深度學(xué)習(xí).課堂上,教師引導(dǎo)學(xué)生完成建立新舊知識聯(lián)系的復(fù)習(xí)任務(wù),動(dòng)手畫圖,類比正比例函數(shù)并發(fā)現(xiàn)一次函數(shù)的圖象特征.通過獨(dú)立思考、同伴交流,學(xué)生總結(jié)提煉出一次函數(shù)圖象的性質(zhì).這些以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)活動(dòng)帶給學(xué)生的過程性體驗(yàn)會加深他們對數(shù)形結(jié)合思想的理解,加深他們對知識所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法的理解,也增強(qiáng)了他們應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想解決問題的意識和能力. 2.注重教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián) 指向核心素養(yǎng)的以“學(xué)”為主的課堂教學(xué),強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,將教師的課堂行為定位為支持與促進(jìn).在學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的過程中,重視通過學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)任務(wù)促進(jìn)學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生.學(xué)生主要依靠自主學(xué)習(xí)達(dá)成目標(biāo).因此,在學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,教師將核心素養(yǎng)融入內(nèi)容中,層層遞進(jìn),通過畫函數(shù)圖象培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀素養(yǎng)和創(chuàng)新意識,在類比正比例函數(shù)的圖象和性質(zhì)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力、推理能力,最后形成模型觀念,培養(yǎng)應(yīng)用意識. 3.遵循知識邏輯,發(fā)展核心素養(yǎng) 在“一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)”這節(jié)課中,“畫圖象-觀察圖象-解釋變量(坐標(biāo))意義”這一研究函數(shù)圖象性質(zhì)的路徑,需要學(xué)生動(dòng)手操作,積極思考,從“描點(diǎn)法”到“兩點(diǎn)法”繪制一次函數(shù)的圖象,從觀察正比例函數(shù)圖象與一次函數(shù)圖象之間的區(qū)別及聯(lián)系,到總結(jié)得出一次函數(shù)的圖象與性質(zhì),都用到了類比、分類討論、數(shù)形結(jié)合的思想.學(xué)生在不斷完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中感悟數(shù)學(xué)思想,積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),掌握思維方法.這正是發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效路徑.