張軍俠
(江蘇省南京市旭東中學(xué) 江蘇 南京 210044)
函數(shù)是研究現(xiàn)實(shí)世界變化的一個重要模型,具有廣泛的應(yīng)用性,是對一類本質(zhì)屬性相同的反映,具有高度的抽象性.函數(shù)概念是學(xué)好后續(xù)相關(guān)知識的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力的載體。下面就談在函數(shù)概念教學(xué)中的一點(diǎn)體會和思考。
在沒有接觸之前,函數(shù)概念對學(xué)生來說是冰冷生硬的、畏懼的、摸不著頭腦的,學(xué)生有些害怕學(xué)習(xí)它.心理學(xué)研究表明:當(dāng)學(xué)習(xí)材料與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系時,學(xué)生對學(xué)習(xí)最感興趣,并且易于理解和接受.因此,恰當(dāng)?shù)貏?chuàng)設(shè)情境,對于改善概念教學(xué)有著不可低估的作用.以具體的、典型的實(shí)例為基礎(chǔ),以數(shù)學(xué)概念的發(fā)生發(fā)展過程為線索,幫助學(xué)生完成由對材料感性認(rèn)知到理性認(rèn)知的過渡,把背景材料與原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系.例如:可以抓住生活中變與不變的實(shí)例創(chuàng)設(shè)情境,加油時不停跳動的電腦加油機(jī)顯示屏,動畫模擬天安門升旗儀式過程等,不僅能直觀地呈現(xiàn)變化過程中的兩個變量,更能顯現(xiàn)兩個變量間的唯一對應(yīng)關(guān)系.能夠?qū)⑸詈蛿?shù)學(xué)緊密地聯(lián)系起來,將抽象的函數(shù)概念具體化、生活化。
函數(shù)概念有具體性和抽象性雙重特性,從它具體性的一面入手,學(xué)生不再畏懼,而是積極地參與函數(shù)概念的形成過程,主動建構(gòu),慢慢地抽象形成函數(shù)概念.這一概念需要經(jīng)過長時間、反復(fù)的認(rèn)識過程,才能達(dá)到真正理解和應(yīng)用.比如五星紅旗從旗桿底部升到旗桿頂部的過程中,教師設(shè)計問題串:
師:在升旗過程中,我們發(fā)現(xiàn)什么在變化,什么沒有發(fā)生變化?
師:我們用什么來統(tǒng)計收集到的數(shù)據(jù)?(學(xué)生合作收集,用表格呈現(xiàn)時間用t表示,高度用h表示)
師:五星紅旗距離地面的高度是變化的,在某一時刻,五星紅旗距離地面的高度確定嗎?
師:有沒有第二個高度呢?從表格中觀察。
師:在某一時刻,有一個高度與之對應(yīng),并且只有一個高度與之對應(yīng)。
師:在變化過程中,對于時間t的每一個值,h有唯一的值與之對應(yīng)。
小組內(nèi)兩兩合作,采用對話的形式學(xué)生,對每一個情境中的兩個變量之間的關(guān)系進(jìn)行問題設(shè)計交流表達(dá).在經(jīng)歷這樣的對話過程后,學(xué)生對函數(shù)概念有了進(jìn)一步的感受。
師:上述情境中變量之間的關(guān)系有哪些共同特征?
當(dāng)學(xué)生對具體實(shí)例共同特征概括后,然后將兩個變量統(tǒng)一為x、y,抽象出概念:在一個變化過程中,如果有兩個變量x與y,并且對于x的每一個確定的值,y都有唯一確定的值與之對應(yīng),那么我們就說y是x的函數(shù),x是自變量.這樣可以細(xì)致地、完整地、完美地、本質(zhì)地、內(nèi)在地揭示函數(shù)概念,成為培養(yǎng)學(xué)生從具體到抽象的思維方法的載體。
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的目的,就是用于實(shí)踐.學(xué)生掌握概念不是靜止的,而是主動在頭腦中進(jìn)行積極思維的過程,它不僅能使已有知識再一次形象化、具體化,而且能使學(xué)生對函數(shù)概念的理解更全面、更深刻.圍繞“對應(yīng)關(guān)系”展開讓學(xué)生自己舉例的教學(xué)活動,在教師充滿智慧的啟發(fā)引導(dǎo)下,學(xué)生進(jìn)入狀態(tài),舉了豐富的實(shí)例.不僅有生活的,也有數(shù)學(xué)內(nèi)部的.例如:在燒水的過程中,水的溫度是時間的函數(shù).等邊三角形的周長是邊長的函數(shù).報告廳里的人數(shù)是時間的函數(shù).當(dāng)電器的電阻確定時,電壓是電流的函數(shù).……學(xué)生們暢所欲言,在互相判斷的過程中,對函數(shù)的概念有了進(jìn)一步的深化.再把有疑問的與老師交流,比如:溫度是時間的函數(shù)嗎?教師從中挖掘推動,幫助學(xué)生理解函數(shù)概念的內(nèi)涵和外延,揭示了概念的本質(zhì)。
設(shè)計開放性問題,不僅能更大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,大大增強(qiáng)學(xué)生思維的發(fā)散性,而且提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力.實(shí)際上還帶來了一個重要的視角轉(zhuǎn)變,帶動了思維活動向深刻方向發(fā)展,也為以后相關(guān)的概念做了一個鋪墊.在開放性問題中,讓學(xué)生充分體驗(yàn)其中的變與不變,以及變化中的唯一對應(yīng)關(guān)系.在尋找變化關(guān)系中不斷理解、感悟函數(shù).例如:線段AB=6cm,D是線段AB上的一個定點(diǎn),在垂直于AB的射線DE上有一個動點(diǎn)C,(C與D不重合),分別連接CA、CB,你能結(jié)合上面的背景提出有關(guān)的函數(shù)關(guān)系嗎?學(xué)生在安靜地審題后,在回答問題時,能感覺到“春色滿園關(guān)不住”的狀態(tài).例如:三角形的周長、面積是動點(diǎn)E所在位置的函數(shù).三角形的外角、內(nèi)角是點(diǎn)E所在位置的函數(shù),其實(shí),在這一活動中,學(xué)生找到了有關(guān)一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)、銳角三角函數(shù)的關(guān)系.而且充分體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的思想,真正促成了學(xué)生對函數(shù)概念深層次的理解和感悟,因此,設(shè)置開放性問題在概念教學(xué)值得效仿,它是推動學(xué)生思維參與、加速概念領(lǐng)悟過程的重要措施,也可為后續(xù)知識作好鋪墊。
總之,成功的概念教學(xué)的標(biāo)志是:讓學(xué)生對概念的本質(zhì)達(dá)到理性認(rèn)識,掌握數(shù)學(xué)概念,并把握數(shù)學(xué)概念的來龍去脈.教師要讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)是來源于生活的,數(shù)學(xué)的作用是無法替代的,在獨(dú)立思考、合作交流、探究學(xué)習(xí)中發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。