在函数教学中使用“721”教学模式的尝试

2014-04-29 07:32朱善聪
课程教育研究 2014年2期
关键词:增函数图象单调

【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)02-0147-01

《普通高中数学课程标准》倡导积极主动、勇于探索的学习方式,它指出:“丰富学生的学习方式、改进学生的学习方法是高中数学课程追求的基本理念。学生的数学学习活动不应只限于对概念、结论和技能的记忆、模仿和接受,独立思考、自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等都是学习数学的重要方式。”因此,我们的高中数学课堂教学应创设一种符合学生认知规律的、轻松和谐的学习氛围,应该鼓励学生自主探究和合作交流,并不断地自我反思,最终能灵活解决数学问题。“721”教学模式是一种突出学生的主体性,体现师生积极互动、共同发展的新型教学过程。本文以函数单调性教学为例,介绍“721”教学模式。

1.模式简介

在传统的数学课堂上,实行的是“271”模式,即一节课当中,学生活动时间为20%,70%时间是老师讲解,10%的时间进行反馈总结。所谓“721”模式,就是指在课堂教学过程中,学生的自主学习、小组互助、探究合作的时间要占到课堂教学时间的70%,而教师讲解点拨的时间只占20%,剩余10%的时间用于反馈练习。“721”教学模式,激活了学生的主体意识和主动学习热情,培养了学生主动参与、乐于探究、勤于思考的学习习惯,大大提高了课堂效益,是一种行之有效的教学模式。

2.教学设想

函数的单调性是学生学习函数概念后学习的第一个函数性质,也是第一个用数学符号语言来刻画的概念。函数的单调性与函数的奇偶性、周期性一样,都是研究自变量变化时,函数值的变化规律;学生对于这些概念的认识,都经历了直观感受、文字描述和严格定义三个阶段,即都从图象观察,以函数解析式为依据,经历用符号语言刻画图形语言,用定量分析解释定性结果的过程。因此,函数单调性的学习为进一步学习函数的其它性质提供了方法依据。教学中应努力设计问题和情境,让学生经历概念的形成过程,让更多的学生拥有更多操作与思考的空间;特别是,概念形成过程中由特殊到一般的过渡,也就是对定义中“任意”的理解会是学生困惑之处。教学过程中,注重引导学生通过观察函数图象获得对函数单调性的直观认识。

3.教学尝试

3.1观察图象:让学生观察课本引言中三个函数图象,说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律?通过学生的观察,发现函数图象的“上升”“下降”的特征,老师就直接给出一个定义:

设函数的定义域为I,区间D?哿I。在区间D上,若函数的图象(从左至右)看总是上升的,则称函数在区间D上是增函数,区间D称为函数的单调增区间;在区间D上,若函数的图象(从左自右看)总是下降的,则称函数在区间D上是减函数,区间D称为函数的单调减区间。

接着让学生自己完成课本例题1。(基本上,学生可以从图象上直观得到结论)

3.2合作探究:当一个函数在某一个区间上是单调递增(或单调递减)的时候,相应的,自变量的值与对应的函数值的变化规律是怎样的呢?也就是如何从数量关系来刻画函数的这种性质。

教师让学生观察函数y=x2(x≥0)图象的x值与y值的动态变化效果,得出如下结论:1.函数的图象向坐标系右上方延伸;2.随x取值的增大,y的值越来越大。

教师总结: 如果函数f(x)在某个区间上满足:随自变量x的增大,y也越来越大,我们说函数f(x)在该区间上为增函数;该区间叫做函数f(x)的增区间。如果函数f(x)在某个区间上满足:随自变量x的增大,y越来越小,我们说函数f(x)在该区间上为减函数;该区间叫做函数f(x)的减区间。

通过函数y=x2图象的直接观察,产生了增、减函数的生活语言的描述性定义.尽管这种定义不严格,但学生初步理解到的是两个变量之间具有依赖性的增减关系,这是函数单调性中最为基本和初始的思想,是一种元认知,也是从生活中原初思想迈向数学概念的关键性的第一步。

3.3动手实践:教师:我们如何用代数方法证明函数y=x2在区间[0,+∞)上为单调递增函数?

有同学提出来用两个特殊值来检验,有同学因为表格中的数据直观地显示出随的增大越来越大,可能把区间[0,+∞)上“所有的”实数都一一例举验证,有的考虑用字母符号表述。

为了启发学生获得证明思路,突破思维瓶颈,老师设计了下面的问题:

问题1:设函数在区间(a,b)上,有无数个自变量,使得当a

问题2:如果对于区间(a,b)上任意x有f(x)>f(a),则函数f(x)在区间(a,b)上单调递增。这个说法对吗?请举例或者画图说明。

学生们通过思考,交流,给出许多对问题否定的图例,并发现必须选能代表(或代表)区间内的所有实数的字母。 “许多个”不能代表“全部”,也不实际。取“任意一个”不行,“任意三个”多了,所以用“任意两个”更能精确表述了。

那么下面的结论自然是可以接受的:

一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1、x2,当x1

让学生仿照增函数的定义说出减函数的定义……

引导学生在区间[0,+∞)上任意取定两个数值,然后比较对应函数值的大小关系,初步体会函数图象的这种“上升”“下降”从数量关系上的特征,把学生的思维引到思考怎样表述“任意性”上来。学生对定义中的“任意两个”这种表述或多或少是存有疑义的。我们必须引导学生去比照,去思考分析,概念中 “任意两个”这种数学叙述的重要意义。如何想到用任意两点的变化方向来刻画函数的增减性是难点所在,也正是数学中惯常使用的“用局部点的性质刻画整体性质的思想方法”。教师在教学中实际使用了一系列相关问题不断启发学生的学习,使学生在解决问题的过程中理解单调性概念形式化的必要性(解决问题的需要),至此,也就完成了对数学单调性概念的数学叙述符号化的教学。

4.教学反思

“以学生的发展为本”是新课程改革的出发点的,要发展学生智力,培养学生能力,就要解决学生学习的参与度的问题。所以教师提出的问题要使得学生有明确的研究方向,尤其是提出的问题是“生长”在学生“最近发展区”上的,这样学生对问题的钻研是一种在“原有认知基础上的主动建构”。这就要求教师在整个教学过程中,始终把学生放在主体的位置,教学目标的确定、教学过程的设计、教学方法的选用、问题情景的引入等等,都从学生的实际出发。要在课堂上最大限度地尽量地使学生“动”起来,促进学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践。在开放的课堂学习中,教师借助问题的诱导,和学生对问题的解决,变“教”为“诱”,变“学”为“思”,以“诱”达“思”,实现了教师与学生、学生与学生之间有效互动的过程。

总之,“721”教学模式,是基于“自主、探究、合作”新课程观下课堂教学模式的一种探讨,这种模式,激发了学生的学习兴趣,凸显了学生的学习主体地位,将学习的主动权,交还给学生,改变了传统的教师为主导的教学模式。整个课堂操作实现了师生互动,基本上达到了学生主动参与,合作探究,教师引导,以“问题解决”点拨引路的预定教学目标。当然,“721”教学模式也有不足之处,需要不断完善和改进。本文抛砖引玉,希望以此与大家共同探讨新课程背景下高效的课堂教学模式。

参考文献:

[1]陈爱苾,课程改革与问题解决教学。北京:北京师范大学出版社,2010.

[2]王 健,新课程改革中的教学习性改造问题思考。教育发展研究,2007年,第1B期.

[3]孙光妍,动态创新拓展——中国法制史课程“721教学改革方案”的探索.《黑龙江史志》,2008,22期.

作者简介:

朱善聪,男,1981年生,2004年毕业于华中师范大学数学与应用数学系,中国数学奥林匹克一级教练员,中学一级,多年任教于浙江省一级重点中学。2005年论文《catalan数的一些结论》为国家自然科学基金资助项目,发表于《华中师范大学学报》(自然科学版)第3期,主持多项市规划课题并获优秀结题证书,多篇论文在省级刊物发表。

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