【摘要】數(shù)學(xué)概念是整個數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),有了概念才可能進(jìn)行數(shù)學(xué)推理、判斷及論證.數(shù)學(xué)概念的教學(xué)是整個數(shù)學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),怎樣讓學(xué)生獲得概念、明了概念的內(nèi)涵與外延是教師概念教學(xué)的關(guān)鍵.本文以初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)的概念教學(xué)為例,對二次函數(shù)概念的形成、概念的表述、概念的辨析、概念的運(yùn)用的教學(xué)理念和教學(xué)策略進(jìn)行闡述.
【關(guān)鍵詞】二次函數(shù);概念教學(xué);初中數(shù)學(xué)
1 概念的形成——合作探究,形成概念
二次函數(shù)是初中階段學(xué)生學(xué)習(xí)了一次函數(shù)、反比例函數(shù)之后,要學(xué)習(xí)的最后一類重要的代數(shù)函數(shù),它也是描述現(xiàn)實(shí)世界變量之間關(guān)系的重要的數(shù)學(xué)模型.在二次函數(shù)的概念教學(xué)中,本文在結(jié)合學(xué)生已學(xué)函數(shù)的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,采取漸進(jìn)式的方式,讓學(xué)生從實(shí)際問題中通過類比并抽象出二次函數(shù)模型,進(jìn)而自然而然地形成二次函數(shù)的概念.
例1 (1)已知一個正方形的邊長為a,它的面積為S,則S與a之間的關(guān)系為________.
(2)若福建與深圳鐵路總長大約1400km,若一趟列車從深圳開往福建,每小時運(yùn)行速度為vkm,運(yùn)行了t小時,則v與t之間的關(guān)系為________.
(3)現(xiàn)有一個矩形的鄰邊之和為10,若其中一邊為x,矩形面積為y,則x與y之間的關(guān)系為________.
(4)如圖1,現(xiàn)有一個正方形的邊長為a ,若在正方形的四個角都減去邊長為1的小正方形,若剩下的面積為S,則S與a之間的關(guān)系為________.
(5)李明去購買一批單價為50元的服裝,當(dāng)他購買x件時,他應(yīng)付商店的費(fèi)用為y元,則y與x之間的關(guān)系為________.
師 上面的問題中哪些是變量?它們構(gòu)成函數(shù)嗎?它們中有我們已學(xué)的函數(shù)嗎?是否有新的函數(shù)存在?
生1 有變量,如a,x,y,S等.
生2 存在函數(shù),如y隨x的變化而變化,S隨a的變化而變化等.
生3 有我們所學(xué)的正比例函數(shù)、一次函數(shù)、反比例函數(shù).
生4 有新的函數(shù),既不是一次函數(shù),也不是正比例函數(shù)和反比例函數(shù).
師 請你觀察新的函數(shù),概括新的函數(shù)特征,并用一般形式和條件來表示它.
生 y=ax2+bx+c(a≠0,其中a,b,c為常數(shù)).
2 概念的理解
概念的理解是一個辨別和運(yùn)用的過程,必須揭示其本質(zhì)特征,進(jìn)行逐層剖析.其次,通過對概念的理解,可以加深、鞏固學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的掌握,并且在概念運(yùn)用過程中也有利于培養(yǎng)學(xué)生思維能力.對概念的深化理解需要注意以下兩點(diǎn).
2.1 概念的辨別——概念辨析,加強(qiáng)理解
有的概念敘述簡練,寓意深刻,對于這類概念,必須深刻揭示概念中關(guān)鍵詞、句的真實(shí)含義.對二次函數(shù)概念的理解要注重以下幾點(diǎn):(1)它與正比例函數(shù)、一次函數(shù)和反比例函數(shù)都是初中所學(xué)的基本初等函數(shù);(2)形式上區(qū)別于其他,函數(shù)必須滿足y=ax2+bx+c;(3)注重一般式中常數(shù)a,b,c的條件.
例2 下面各函數(shù)中,哪些是二次函數(shù)?如果是,請寫出它的a,b,c,若不是,請說明理由.
(1)s=-12+3t2;
(2)y=-2x;
(3)y=22+x;
(4)y=-12x2;
(5)y=x-12-x2.
學(xué)生完成后,教師投影學(xué)生的做題情況并確定答案,并進(jìn)行以下教學(xué)活動.
師 談?wù)劊?)和(4)中的函數(shù)為什么是二次函數(shù)?說說你的理由.
生1 問題(1)可以寫成一般形式“s=3t2-12”再來判斷,滿足自變量x的最高次數(shù)為2,其中a=3,b=0,c=12
生2 問題(4)符合y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c為常數(shù)),其中a=-12,b=0,c=0.
師 談?wù)剢栴}(2)(3)(5)中的函數(shù)為什么不是二次函數(shù)?
生1 問題(2)中的函數(shù)是反比例函數(shù).
生2 問題(3)中的函數(shù)自變量最高次數(shù)不為2.
生3 問題(5)中的函數(shù)化簡后不滿足自變量最高次數(shù)為2的條件.
師 通過以上問題,說說你的收獲.
生 判斷的依據(jù)是在建立在二次函數(shù)一般式y(tǒng)=ax2+bx+c(a≠0,其中a,b,c為常數(shù))的前提下,注重它的形式和條件必須同時滿足,同時要區(qū)分初中已學(xué)的其他函數(shù).
2.2 概念的理解——小組合作,概念深化
概念的教學(xué)在整個數(shù)學(xué)教學(xué)中是重點(diǎn),也是難點(diǎn),概念教學(xué)的過程中不能僅僅停留在知識的講解層面,需幫助學(xué)生理解概念的本質(zhì),通過基本概念的正用、反用、變用等,促進(jìn)學(xué)生對概念的理解.
例3 已知如圖2,在Rt△ABC中,AC=6cm,BC=8cm,動點(diǎn)P從B點(diǎn)出發(fā)以每秒2cm的速度向C運(yùn)動,與此同時,動點(diǎn)Q從C點(diǎn)出發(fā)以每秒1cm的速度向A運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動時間為x秒時(當(dāng)其中一點(diǎn)達(dá)到時另一點(diǎn)立即停止運(yùn)動),△PCQ的面積為ycm2.
(1)請寫出y與x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出x的取值范值;
(2)請?zhí)顚懕?.
教師安排學(xué)生們完成第(1)問,并請學(xué)生F在黑板上寫出y與x的函數(shù)關(guān)系式并講解.
師 這是什么函數(shù)?你是怎么發(fā)現(xiàn)的?自變量的取值范圍又是怎樣的?
生1 是二次函數(shù).
生2 可以通過化為函數(shù)一般式來判斷.
生3 可以通過函數(shù)關(guān)系式發(fā)現(xiàn),由兩個一次自變量x相乘取得.
生4 依題意可得自變量的取值范圍0<x≤4.
師 填寫完表1,談?wù)勲S著x的變化,y是如何變化的?通過變化規(guī)律,你能發(fā)現(xiàn)什么?
小組代表 我們可以發(fā)現(xiàn):(1)y隨x的變化先變大后變?。唬?)y有最大值;(3)它的圖象不是直線.
讓學(xué)生充分體驗(yàn)二次函數(shù)模型思想,也讓學(xué)生進(jìn)一步加深對二次函數(shù)概念的理解,即由兩個一次自變量相乘取得,讓學(xué)生有所獲,更有所悟.另外,通過x和y的值變化情況了解自變量和因變量之間的變化規(guī)律,為后續(xù)函數(shù)的性質(zhì)的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備,同時通過讓學(xué)生歸納總結(jié)初步感知二次函數(shù)的用途,明確學(xué)習(xí)目的(解決生活中的最值問題).
3 結(jié)語
通過上述這種開放性問題的設(shè)計能很大程度上促進(jìn)孩子對概念的理解,以及提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,同時讓學(xué)生把二次函數(shù)和一元二次方程自然地聯(lián)系起來,起到了承上啟下的作用.
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