用新课标理念指导教学——函数概念课的教学案例,本文主要内容关键词为:新课标论文,函数论文,教学案例论文,理念论文,概念论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
《高中数学课程标准》(以下简称新课标)指出“数学学习不仅仅是记忆一些重要的数学结论,还要发展数学思维能力和积极的情感态度,再加上数学学科高度抽象的特点,这就需要学习者有积极主动、勇于探索的精神,需要有自主探索的过程,需要有丰富的学习方式.”如何将新课标中的理念渗透在教学中呢?笔者结合函数概念课的教学设计和教学谈一些个人体会.
一、引起疑问,让学生体会学习函数的必要性
新课标十分注重学生在数学学习过程中获得体验,产生学习数学的积极情感.学生在初中已学过函数,为何高中还要继续学习它?如何激发学生再次学习函数的兴趣,这是本节课的教学设计中首先要考虑解决的.
本节课开始,先让学生回顾初中学过的函数的定义,并用自己的语言来表达对它的理解认识.学生1将函数定义完整地回答出来及认为“当x变,y也跟着变时,y与x之间就是函数关系”.这种认识得到部分同学的赞同.在学生有了对函数的初步印象后,笔者出示以下两例,让学生根据已有的对函数的认识来回答.
例1 判断下列关系f是否是函数:
(1)A={0,1,2,3},B={0,1,(1/2),(1/3)},对应关系f:求倒数;
(2)A={1,4,9},B={-1,1,-2,2,-3,3},对应关系f:求开方;
(3)A={1,2,3},B={3,5,7,9},对应关系f:乘2加1;
(4)A={-1,1,-2,2-3,3},B={1,4,9},对应关系f:求平方.
以上4小题涉及的运算都比较简单,能尽快激活学生对函数已有的认识,且这4题的内容与顺序紧扣着函数的定义.题(1)突出函数定义中的“任何一个”的含义;题(2)让学生注意函数定义中的“唯一”这一关键词;题(3)、题(4)将能帮助学生理解对应关系.例1能为学生的自主探索活动提供线索.
部分学生把函数理解为“x变,y跟着变”,为了纠正他们对函数概念的片面理解,笔者设计了以下例2.
例2 找出下列实例中的变量以及它们的变化关系:
(1)坐电梯时,电梯距离地面的高度与时间之间的关系;
(2)广州地铁票价和站数之间的关系.
这两个实例都是学生比较熟悉的生活情景,学生很快做出了判断.
学生2认为:(1)中的变量电梯距离地面的高度h和时间t之间是函数关系;(2)中也是函数关系,变量分别是票价和站数.
学生2刚说完,学生1立即提出不同意见:这两个实例中的变量关系都不是函数关系.因为在(1)中当电梯停在某层时,时间在变而高度却是不变的;而(2)中票价也不都随着站数的变化而变化.如从A站到C站的票价是3元,从B站到C站的票价也是3元,站数变了而票价没变.说着还利用投影仪显示了(1)的图像,如图1.
笔者鼓励学生们为自己的判断作辩护,然而学生2似乎被学生1的“充足”的理由说服了,觉得学生1的见解也有道理,这时认同学生1的呼声壮大起来了.
但另一方面,坚持认为(1)、(2)是函数关系的同学也不甘示弱,学生3给出了自己的解释:函数的定义是指给定一个x值,就相应地确定了一个y值,并没有说x变y也跟着变.在(1)中给定一个t值,我们都能找到一个h值,所以h是t的函数;(2)中的理由也是一样的.
学生3的解释得到不少的拥护,然两方仍坚持己见.到底哪一种判断是正确的呢?解决此问题以明辨对错的兴趣达到高潮,笔者抓住机会,让学生重新审视初中课本中的函数定义(这时已将定义投影出来),引导其发现定义中并没有“x变,y也跟着变”这层含义.而怎样更清晰、深入地理解函数呢,进而引出本节课要学习的内容——对函数的进一步认识:函数概念.
这样设计引入,一方面注重了新旧知识之间的联系,尽量用学生对函数旧定义的理解为将要学习的新定义做“热身”;另一方面,从学生熟悉的生活实例出发,利用部分学生对旧定义的不正确认识,营造认识冲突情景,让学生产生积极地学习热情;通过引导学生对有争议的问题发表不同意见,激活其在课堂上的思维.
二、创设活动机会,让学生经历知识产生的过程
新课标指出:“学生的数学学习方式不应只限于接受、记忆、模仿和练习,还必须倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习数学的方式,力求发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的‘再创造’过程”.函数是中学数学的一个核心内容,理解和掌握函数定义是本节课的重点也是难点.笔者认为,让学生自己阅读函数的定义,再由教师讲解其关键词,这样做未必能让学生真正掌握它.比如学生会产生如下疑问:新学的函数定义与初中学的函数定义有何区别?为什么要用集合语言和对应语言来定义它?为什么要引入这么抽象的函数符号f(x)?以后还会学习另一种函数定义吗?……如何帮助学生解决这些疑问,使之正确理解函数定义呢?因此,教师不必急于一一地回答这些问题,而是让学生在独立思考后,从与同伴们的讨论交流中去探索、解决它们,通过自己的动手实践去体会再次学习函数定义的原因,品味集合与对应语言揭示函数概念本质的精确与严谨,理解函数符号的“言简意赅”,让抽象的函数概念成为学生“易于接受的教育形态”.
笔者引导学生独立思考上述两个例子中的对应关系有何共同点,并尝试用集合语言和对应语言去概括函数的定义,再与前后桌邻座的同学交流认识,相互讨论共同完善函数定义.经讨论达成共识后,请一个小组汇报结论和怎样构建和完善函数定义的.
学生1所在的小组认为:就从“x变,y变”出发,为什么不可以这样理解呢?通过观察例1,我们发现,对每个x,只要有一个y跟它对应就可以了,而不要求y都是不同的数.因此,可将函数定义为:对每个x,都有一个y跟它对应.
另一个小组改进为:从例1(2)中还可发现,对于每个x,只能有一个y跟它对应,如果有两个y跟它对应就不是函数,所以第一组的定义还可改进为:对每个x,有唯一的y跟它对应.
第三小组发表了自己的观点:根据老师的提示,要集合和对应语言来定义函数,所以在观察这几个例子后我们发现,对应关系是在两个集合中建立的,把这两个集合分别记为A、B,函数定义还可以完善为:对于集合A中的每个x(少一个都不行),在B中都能找到唯一的一个y与它对应,则A、B间的这种对应关系就叫函数.
这小组抓住了函数定义中的一个本质,将定义函数的工作向前推进了一大步.对这个定义,有同学提出疑问:例1(3)集合B中的元素“9”为什么没有x跟它对应?
对这个疑问,笔者没有立即回答,而把解释权交给第三组的代表:我们已经判断了这题中的对应关系是函数了,所以,函数定义中只要求对集合A中的每个x,B中有唯一的y与之对应就可以了,而不要求B中的每个元素都要有A中的一个x与之对应.这时几乎全部同学都认同这个定义:对于集合A中的每个x,在B中都能找到唯一的一个y与它对应.
似乎没有其他小组提出更好的意见时,笔者引导学生思考定义中对集合A、B有没有特别的要求,是不是对所有的集合都可以呢?学生经过思考,终于发现对A、B的限制:A、B要是数集才行.于是,将函数定义完善为:对于数集A、B,对集合A中的每个x,在B中都能找到唯一的一个y与它对应,则这个对应关系就叫函数.
到此学生对函数的定义中的关键处取得了共识.笔者将学生们概括出的函数定义投影出来,与课本中的定义作对比,在发现自己的建构成果与课本的定义相差无几后,学生们都感到十分欣喜,对函数本质上是“一个数集到另一个数集上的单值对应关系”认识更加深刻.教师因势利导,师生一起学习了定义中的其他内容,如函数三要素以及y=f(x)的含义、区间等并通过练习来巩固认识.
在活动过程中学生产生了积极的情感体验,他们不但没有被抽象的函数定义吓倒,反而更加深入地认识到函数的本质,同时也增进了合作、探索精神.
通过这节课的教学实践,笔者深刻地体会到,要让学生对数学感兴趣并乐意学数学、学好数学,教师需要根据学生已有的认知状态和生活经验,创设问题情景和活动机会,让学生在独立思考、合作交流、自主探索的过程中主动去发现、建构新知识,获得对数学学习的积极体验.让学生“做数学”要比让学生“听数学”强得多,这好比教师授课,只有亲自站上讲台给学生讲课才会对教学“有感觉”,才能深刻体会到教学是怎么回事,怎样去搞好教学.