谷先華
[摘? 要] “一次函數(shù)的圖象”是一次函數(shù)內(nèi)容的重點(diǎn),有助于后續(xù)利用函數(shù)性質(zhì)解決實(shí)際問(wèn)題. 關(guān)于函數(shù)圖象的教學(xué),建議構(gòu)建“導(dǎo)學(xué)式課堂”,以學(xué)生為教學(xué)主體,圍繞知識(shí)重點(diǎn)展開(kāi)過(guò)程探究. 文章深入解讀“一次函數(shù)的圖象”的內(nèi)容,制定教學(xué)目標(biāo),開(kāi)展過(guò)程環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),并提出相應(yīng)的建議.
[關(guān)鍵詞] 一次函數(shù);圖象;導(dǎo)學(xué)式課堂;概念;作圖
“導(dǎo)學(xué)式課堂”是素質(zhì)教育提倡的一種教學(xué)方式,提倡課堂教學(xué)以學(xué)生發(fā)展為本,依托多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng),創(chuàng)建學(xué)生自主探究與教師助學(xué)相融合的良好氛圍. 教學(xué)中,教師需要立足核心內(nèi)容,圍繞“為什么學(xué),學(xué)什么,怎么學(xué)”等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),充分展示探究學(xué)習(xí)過(guò)程. 下面以蘇教版數(shù)學(xué)八年級(jí)上冊(cè)“一次函數(shù)的圖象”內(nèi)容為例,開(kāi)展教學(xué)探究,與讀者交流.
解讀教學(xué)內(nèi)容,合理制定目標(biāo)
教材是課堂教學(xué)的基礎(chǔ),分析教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯聯(lián)系、發(fā)掘核心內(nèi)容所蘊(yùn)含的思想方法和學(xué)習(xí)價(jià)值,有助于教師更好地開(kāi)展課堂教學(xué),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo). 本節(jié)課的內(nèi)容是函數(shù)圖象的起始課,是后續(xù)研究一次函數(shù)的性質(zhì)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等知識(shí)的基礎(chǔ),具有重要的價(jià)值. 教學(xué)時(shí)需要教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷繪制一次函數(shù)圖象的過(guò)程,體會(huì)函數(shù)圖象自變量與因變量之間的關(guān)系,其中滲透的數(shù)學(xué)思想對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)提升來(lái)說(shuō)具有重要的作用.
綜合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情,開(kāi)展“一次函數(shù)的圖象”教學(xué),需要從知識(shí)、能力、素養(yǎng)等方面來(lái)培養(yǎng)學(xué)生. 結(jié)合“導(dǎo)學(xué)式課堂”的指導(dǎo)思想,“一次函數(shù)的圖象”課堂教學(xué)建議采用如下教學(xué)方式,以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)目標(biāo).
(1)開(kāi)展情境教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生描述函數(shù)圖象,使學(xué)生認(rèn)識(shí)函數(shù)圖象的概念.
(2)進(jìn)行操作活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生繪制一次函數(shù)的圖象,掌握“列表—描點(diǎn)—連線(xiàn)”畫(huà)函數(shù)圖象的方法.
(3)探究對(duì)比分析,根據(jù)一次函數(shù)圖象和函數(shù)的表達(dá)式,探索一次函數(shù)與正比例函數(shù)之間的關(guān)系.
(4)思想方法指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想.
構(gòu)建導(dǎo)學(xué)課堂,開(kāi)展過(guò)程教學(xué)
基于“導(dǎo)學(xué)式課堂”理念進(jìn)行“一次函數(shù)的圖象”教學(xué),要圍繞教學(xué)目標(biāo)精設(shè)環(huán)節(jié),合理設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),進(jìn)行過(guò)程引導(dǎo). 活動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中教師要為學(xué)生留足思考的空間,讓學(xué)生經(jīng)歷思維活動(dòng),并自主探究.
1. 情境創(chuàng)設(shè),認(rèn)識(shí)函數(shù)圖象的概念
圖1是根據(jù)某天氣溫變化情況繪制的氣溫變化圖象.
設(shè)問(wèn)引導(dǎo):請(qǐng)觀察圖象,思考如下問(wèn)題.
(1)圖中的溫度T是否是關(guān)于時(shí)間t的函數(shù)?這種表示函數(shù)的方式是什么?
(2)從圖象中可以獲得哪些信息?分析該函數(shù)圖象是如何繪制的.
教學(xué)引導(dǎo):設(shè)計(jì)與學(xué)生生活聯(lián)系緊密的情境問(wèn)題,旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)函數(shù)圖象的概念;具體的圖象有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣. 教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生思考該函數(shù)圖象的繪制過(guò)程,從中感知函數(shù)圖象的繪制方法,如圖2所示.
2. 動(dòng)手操作,探究一次函數(shù)圖象的畫(huà)法
一次函數(shù)圖象的畫(huà)法是教學(xué)的重點(diǎn),教師需指導(dǎo)學(xué)生掌握“列表—描點(diǎn)—連線(xiàn)”的畫(huà)法. 教學(xué)中教師可采用活動(dòng)的方式,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分步引導(dǎo).
活動(dòng)1:一次函數(shù)圖象的繪制.
(1)列表計(jì)算.
給出一次函數(shù)y=2x+1,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)函數(shù)表達(dá)式,通過(guò)x的值計(jì)算對(duì)應(yīng)的y的值,同時(shí)思考如何選取表格中x的值.(表格如表1)
(2)坐標(biāo)描點(diǎn)
教師指導(dǎo)學(xué)生繪制平面直角坐標(biāo)系,將列表中(x,y)一欄的點(diǎn)在坐標(biāo)系中描出,完成坐標(biāo)描點(diǎn)操作.
教學(xué)時(shí),教師需要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注坐標(biāo)系中點(diǎn)的排列情況,再在任意兩點(diǎn)之間增加點(diǎn)的個(gè)數(shù),進(jìn)一步觀察點(diǎn)的排列,讓學(xué)生初步感知利用逼近法探究一次函數(shù)圖象的形狀.
(3)連點(diǎn)成線(xiàn)
在該環(huán)節(jié),教師要指導(dǎo)學(xué)生將坐標(biāo)系中的點(diǎn)連成一條直線(xiàn),同時(shí)讓學(xué)生思考為什么要連成一條直線(xiàn). 教學(xué)時(shí),教師可以利用幾何畫(huà)板展示圖象,讓學(xué)生明晰:當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)滿(mǎn)足函數(shù)的解析式時(shí),對(duì)應(yīng)的點(diǎn)均可以落在同一條直線(xiàn)上.
活動(dòng)2:坐標(biāo)繪圖探究.
活動(dòng)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生建立平面直角坐標(biāo)系,并在坐標(biāo)系中描出(0,16),(5,12),(10,8),(15,4),(20,0)五點(diǎn),如圖3所示.
思考1:上述五個(gè)點(diǎn)是否可以連成一條直線(xiàn)?
思考2:這五個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)是否均滿(mǎn)足一次函數(shù)y=16-0.8x?如何驗(yàn)證?
此環(huán)節(jié)旨在引導(dǎo)學(xué)生探索位于同一直線(xiàn)上的點(diǎn)是否滿(mǎn)足同一個(gè)一次函數(shù)關(guān)系式. 同時(shí)幫助學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化繪制一次函數(shù)圖象的方法——列表、描點(diǎn)、連線(xiàn).
一次函數(shù)圖象的繪制過(guò)程,實(shí)際上是數(shù)形結(jié)合探索發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,教學(xué)中教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生掌握繪圖的方法,還要使學(xué)生明晰:滿(mǎn)足一次函數(shù)表達(dá)式上的點(diǎn)(x,y)均在它的圖象上,同時(shí)圖象上每個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)均滿(mǎn)足一次函數(shù)表達(dá)式,且圖象為一條直線(xiàn). 教學(xué)中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注兩大數(shù)學(xué)思想:一是對(duì)應(yīng)思想,二是數(shù)形結(jié)合思想. 其中對(duì)應(yīng)思想體現(xiàn)在解析式的列表計(jì)算中,即變量之間的一一對(duì)應(yīng);而數(shù)形結(jié)合思想體現(xiàn)在繪圖的過(guò)程中,即解析式、坐標(biāo)、點(diǎn)、線(xiàn)四者之間的關(guān)聯(lián)構(gòu)建過(guò)程(如圖4所示).
3. 自主探究,探索一次函數(shù)與正比例函數(shù)之間的聯(lián)系
教學(xué)中,教師給出一次函數(shù)的一般式y(tǒng)=kx+b,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注k,b均為常數(shù),辨析k是否可以為0,在此基礎(chǔ)上開(kāi)展一次函數(shù)與正比例函數(shù)圖象關(guān)系的探索. 具體可分如下兩步進(jìn)行教學(xué).
第一步:描點(diǎn)畫(huà)圖.
在同一平面直角坐標(biāo)系中繪制y=2x和y=2x+5的圖象(如圖5所示).
設(shè)問(wèn)1:比較兩個(gè)函數(shù)的解析式,它們之間有什么聯(lián)系?
設(shè)問(wèn)2:觀察所繪制的圖象,兩函數(shù)的圖象有什么特征??jī)蓤D象之間有什么關(guān)系?
教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注兩點(diǎn):一,兩函數(shù)的圖象均為直線(xiàn),其中正比例函數(shù)y=2x的圖象經(jīng)過(guò)原點(diǎn);二,兩函數(shù)的圖象為平行關(guān)系.
第二步:探索分析.
在正比例函數(shù)y=2x的圖象上取(-2,-4),(0,0),(1,2)三點(diǎn),在一次函數(shù)y=2x+5的圖象上取三點(diǎn),且使x的值為-2,0,1,從圖象中得到對(duì)應(yīng)的y的值,從而推導(dǎo)出在一次函數(shù)y=2x+5的圖象上所取的點(diǎn)為(-2,1),(0,5),(1,7).
設(shè)問(wèn)1:觀察圖6所示點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,分析兩組對(duì)應(yīng)點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差值.
設(shè)問(wèn)2:結(jié)合圖象,從平移視角思考,如何平移y=2x+5的圖象得到y(tǒng)=2x的圖象?
教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算出兩組點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的差為5,然后結(jié)合圖象從平移視角分析,讓學(xué)生明晰一次函數(shù)y=2x+5的圖象向下平移5個(gè)單位長(zhǎng)度后可以得到正比例函數(shù)y=2x的圖象,這就讓學(xué)生從解析式和圖象視角建立了正比例函數(shù)與一次函數(shù)的關(guān)系.
4. 知識(shí)強(qiáng)化,利用典例幫助學(xué)生提升
該環(huán)節(jié),教師需要設(shè)計(jì)典例問(wèn)題,利用實(shí)例幫助學(xué)生強(qiáng)化所學(xué)知識(shí),同時(shí)拓展學(xué)生的思維. 教學(xué)中,教師要關(guān)注解題過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解析思考.
問(wèn)題:在節(jié)假日期間,A地先后有兩批游客分別乘坐大巴車(chē)和小轎車(chē)沿著同一路線(xiàn),從A地趕往B地旅游. 圖7是行駛過(guò)程中路程隨時(shí)間變化的圖象.
設(shè)問(wèn)1:請(qǐng)直接寫(xiě)出大巴車(chē)和小轎車(chē)的行駛速度.
設(shè)問(wèn)2:根據(jù)圖象,分別求出大巴車(chē)和小轎車(chē)行駛過(guò)程中路程與時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系式(不要求寫(xiě)自變量的取值范圍).
教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注圖象的特征,采用“取點(diǎn)—求式”的方法求函數(shù)解析式. 在此基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注函數(shù)解析式,讓學(xué)生明晰解析式中的k值表示函數(shù)圖象的傾斜度,在本問(wèn)題中為行駛速度.
教學(xué)立意解讀,教學(xué)建議思考
1. 倡導(dǎo)“導(dǎo)學(xué)式”課堂,活動(dòng)探究預(yù)設(shè)引導(dǎo)
教學(xué)“一次函數(shù)的圖象”時(shí),提倡“導(dǎo)學(xué)式”課堂,以學(xué)生的發(fā)展為本,立足教學(xué)核心,合理設(shè)定目標(biāo),構(gòu)建師生的互動(dòng)關(guān)系. 活動(dòng)探究中,筆者建議采用預(yù)設(shè)引導(dǎo)的方式,圍繞知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)多樣活動(dòng),如情境探索、動(dòng)手操作、猜想驗(yàn)證、對(duì)比總結(jié)等,讓學(xué)生體驗(yàn)探究活動(dòng),在活動(dòng)中思考探索. 教師要合理預(yù)設(shè)追問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維活動(dòng). 在知識(shí)強(qiáng)化、問(wèn)題設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),教師要合理設(shè)計(jì)變式問(wèn)題或?qū)嶋H問(wèn)題,給學(xué)生留足思考空間,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維.
2. 注重思想滲透,思維拓展、思想提升
一次函數(shù)是初中函數(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),其知識(shí)內(nèi)容與探究方法對(duì)后續(xù)函數(shù)的學(xué)習(xí)具有參考價(jià)值,尤其是函數(shù)探究中所滲透的思想方法,不僅有助于知識(shí)內(nèi)容的構(gòu)建,還有利于拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,讓學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想. 以上述內(nèi)容設(shè)計(jì)為例,數(shù)形結(jié)合思想和函數(shù)對(duì)應(yīng)思想是教學(xué)的核心,教學(xué)中教師要把握思想精髓,讓學(xué)生在探究活動(dòng)中體驗(yàn)對(duì)應(yīng)思想的內(nèi)容. 如立足數(shù)形結(jié)合,由函數(shù)解析式繪制圖象,根據(jù)函數(shù)圖象推導(dǎo)函數(shù)解析式. 總之,教師應(yīng)立足教材核心,把發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)作為教學(xué)的終極目標(biāo).
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2023年5期