再谈改编式变式教学的探索
——以函数教学为例

2017-06-13 09:22筅江苏省梅村高级中学梅红
中学数学杂志 2017年11期
关键词:增函数奇偶性定义域

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再谈改编式变式教学的探索
——以函数教学为例

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众所周知,变式教学一直是中学数学教学的有效手段.特别是在复习教学和综合知识的运用中,变式教学已经成为高效教学的代名词.变式教学法,是利用一系列构造变化去体会知识运用的发散性,这里涉及概念的深度理解、性质的运用范畴、定理的本质掌握等.如何探索和尝试符合新课程理念的变式教学设计呢?人教版章建跃博士认为:“传统的变式教学更多的是强调了基本知识和基本技能的运用,比较缺乏教师自身对于概念、知识的理解,这一点需要教师在复习教学中多加以关注.”

因此新课程标准制定之际,围绕核心素养提出了众多的教学改革,笔者以为变式教学也有两点需要改进:其一是变式教学的新时期发展,以往变式教学更多的是对于双基知识的环绕和渗透,以及对知识运用层次和难度的层层递进,比较缺少关注知识运用的层次感和思想角度,因此难以从素养层面进行培养,需要教师设计加以改变;其二是素养不仅关乎学生,也关乎教师,变式教学还要提高教师的专业化素养,不能仅仅是套用原题进行变式设计,更要从教师对于知识的理解角度进行自我挖掘和思考,提高知识运用的前瞻性.笔者以自身在函数教学中的一点探索尝试,浅谈改编式变式教学需要如何与时俱进.

一、定义域

定义域是函数三要素之首,对定义域的认识和思考决定函数研究的复杂程度.从学生学习行为来看,学生对于定义域的研究出现两处较为困难的地方,第一是具体函数形态下的不等式运算;第二是抽象函数形态下的定义域理解.教师要设计递进式定义域教学设计,加强概念的理解.

问题1:求函数的定义域:

变式2:函数y=f(x)的定义域为[-1,1],求函数y= f(x+1)的定义域.

变式3:函数y=f(x-1)的定义域为[-1,1],求函数y= f(x+1)的定义域.

创编变式4:函数y=f(x)的定义域为[-1,1],求函数y=f(x+1)+f(x-1)的定义域.

问题1是具体形态函数定义域的求解问题,只要理解定义域的概念,大部分学生较容易掌握.但是学生对于抽象函数形态中定义域的理解并未那么到位,笔者设计了创编变式1,将具体函数形态与抽象函数形态进行了“搭桥”,为下一步完全研究抽象函数形态做好铺垫.从学生反馈来看,创编变式1大部分学生依旧能解决,但是其解决问题的背后忽视了定义域到底在求解什么的思考!

二、单调性

函数单调性是非常抽象的概念理解,从直观感受上说,函数单调性在图像层面是非常容易理解的,但是其形式化的数学理解还是不易于学生(特别是高一学生)理解和掌握的.对于单调性概念的理解,可以用变式设计来寻求突破:

增函数的定义:函数y=f(x)是定义在某区间D上,对任意的x1,x2∈D,当x1

变式1:函数y=f(x)在D上是增函数,对任意的x1,x2∈D,且f(x1)

变式2:函数y=f(x)在D上是增函数,对任意x1,x2∈D(x1≠x2),(f(x1)-f(x2))(x1-x2)>0.

变式3:函数y=f(x)在D上是增函数,对任意的x1, x2∈D(x1≠x2),都有

创编变式4:函数y=f(x)是定义在某区间D1∪D2上,对任意的x1,x2∈D1∪D2,当x1

我们发现,单调性概念的理解是难点.“任意”两字是较难掌握的,上述变式设计层层递进加深对函数单调性的理解,由浅入深,层层深入,尤其是在一些细微处的解读、琢磨,揭示了函数单调性所深含的本质和意义,以不变应万变.尤其是变式4,是教师自身理解单调性概念基础上,进行的创编式加深,更是对任意性的高层次理解,这种创编式变式既有助于教师自身知识的深刻理解,也有助于学生进一步理解单调性概念.

三、奇偶性

奇偶性是函数的第二大特征,其的存在让我们研究函数省去了一半的时间,获得了研究的高效性.奇偶性概念中对任意性的理解、问题解决过程中巧妙的运用等,都是影响学生学习奇偶性的阻碍.笔者设计创编式变式教学问题串,螺旋式上升地提高学生对于奇偶性概念的理解和运用.

问题2:判断下列函数的奇偶性:

上述利用奇偶性概念判断函数奇偶性,是本知识学习的第一层次.如何掌握函数奇偶性的判断,尤其是对如奇函数形式化表述式f(-x)+f(x)=0的转换合理使用成为教学的关键.

变式1:判断函数f(x)=lg(4-x2)的奇偶性,并说明理由.

变式2:已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=2x-x2.求函数y=f(x)在R上的解析式.

变式1、2是传统奇偶性理解的基本提升层面,教师选择了关于定义域对奇偶性判断的影响,以及是否理解任意的自变量在分段函数求解奇偶性中的使用.

奇偶性的运用,成为该知识变式教学的核心.函数如何研究?教学中要积极引导和掌握学生的研究方向,从三要素之一的定义域出发——三大性质单调性、奇偶性和周期性结合,思考问题自然而然.对本创编具体的问题处理可以是先将函数常数分离,得到f(x)=1+,则g(x)为奇函数,根据奇函数的图像特点求解.对于学生而言,多渗透知识的外延和内涵交替是其学习更为扎实的必备手段.

四、值域

之所以将值域放在最后,是因为根据上述三个知识才能更有效、更合理地求解函数值域问题.

(a

本题是定函数动区间问题的思考,教学中首先引导学生发现问题本质,从区间与对称轴的关系入手,结合函数图像,不难发现a

(1)当a

(2)当a<1

(3)当1

对学生在理解问题3的基础上,首先进一步给出两个类似变式,其类型依然是对a,b分a

问题的研究更需要一般性,笔者将问题进一步创编,提高了问题研究的更深思考,不难发现:(1)当a2时,有;(3)当1

从创编式变式教学来看,笔者在传统变式教学基础上,提高了问题的创编能力,既选择了以往经典问题进行了回眸,也根据问题的可行性和新的角度进行了创编,从根本上说,这主要是为了对知识全面性使用的更合理的探索,也为教师发展自身的专业化素养提供了全新的平台.

1.刘兴明.对高一学生函数概念理解的调查研究[D].2008.

2.刘长春.在函数教学中实施变式教学[J].数学教学,2013(12).

3.罗先礼.变式教学的实践与思考[J].中小学数学(高中版),2008(12).

4.姜兴荣.探求解题思路的几种有效策略[J].中小学数学,2013(7-8).F

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