摘 要:函数是初中数学教学的重要课程,其教学特征是关注定量和数值之间的变化规律。函数知识在很多学科中都有应用,且初中数学注重讲解函数思想和方法,通过分析函数之间的特殊关系探讨教学中的问题。本文对初中数学中的“反比例函数”教学重难点和特定教学关系进行研究,希望能够为提升学生对反比例函数的认识,减轻其学习压力,提升教学质量绵尽微薄之力。
关键词:巧用;反比例函数;特定关系;解题分析
近年来,随着新课改的教学要求不断深入,中学数学教学对反比例函数的知识点要求更为严格,虽然在教学形式和内容上有了很大变化,但是学生在考试中要想获得高分依旧需要掌握基础知识点,只有了解基础,才有活学活用的可能。为了优创教学环境,提升教学质量,教师应当将反比例教学的重点落在基础教学和性质研究、内容钻研几个方面。
一、 研究初中反比例教学课程知识教学要求
新课改教学下,初中反比例函数教学要求学生掌握基础反比例函数特性,且在掌握反比例函数知识点基础上,可自主掌握相关延伸知识内容,以实现多题一解,一题多解的教学目标。本文针对八年级下册中的“反比例函数”这一章节进行研究,分析和研究教学设计中的反比例函数学习重难点,并不断探索教师对函数的教学理解过程,不断提升其学习质量,帮助学生了解反比例函数学习知识本质,养成积极、科学的逻辑思维能力,实现知识交流等目标,为提升数学综合教学奠定基础。
二、 分析反比例函数教学的难点和问题
(一)对基础概念掌握不明
反比例函数是很多数学习题的解决突破点,在很多和数值、图形相关的案例中,反比例函数都是可行、高效的求解方式。但是依旧存在很多学生“叫苦连天”,表示反比例函数应用难度大,学习难,可用性低。实际上,学生应用反比例函数来搭建图形,构建数、图关系时候,一定要了解图形和数字之间的关系。很多学生在看老师演练习题时候一看就懂,轮到自己做题时候却“山重水复疑无路”。实际上,这是学生对反比例函数概念认识不明,掌握不牢靠所导致。
反比例函数是坐标象限中不相交的双曲线,这两条曲线分布在正、负数值区域中,数值和图形的关系往往存在双面性。在学习中,学生为了尽快掌握知识点,死记硬背教师给的解题步骤,缺乏对自身掌握能力的分析。最终导致学生学习基础不稳固,随着后期知识点的深入,对教师所讲感到“云里雾里”。此外,还有很多教师在实际教学实践中,没有对学生进行相应的反比例函数概念讲解,直接让学生背公式,久而久之,学生对习题麻木,对概念淡漠化,认为反比例函数是两条不相交的曲线,其余深刻概念一概不知。
(二)机械化训练强度大,学生缺乏创新应用能力
反比例函數在初中数学内容中占据重要的地位,在实际的教学活动中,学生对函数教学知识的理解程度不高,为了赢得教师的认可、完成家人的目标、得到同学的关注,在学习中存在“邯郸学步”和“蹒跚学步”两种错误学习类型。急于求成学生掌握基础知识,得到教师夸奖后自信满满,开始钻研偏、怪题目,在特殊的习题中耗用大量时间,学习不均衡。另外一种学生对知识理解不深入,学习时候缺乏自信,总是死扣概念,重复练习简单习题,不愿意思考,突破自己,尝试中难度习题。
可见,教师对反比例教学感知敏感性不佳,学生重复性地学习、理解习题,缺乏一个思维跳板,最终塑造出过于自负、过于自卑两类学生。建议教师把握整体教学方向,为学生讲解反比例函数在中学数学教学的地位和重难点掌握程度,端正学生的学习心态和学习价值观,提升反比例函数教学的重要性。
三、 分析反比例函数的性质特征
中学数学教学中,数学教师可从基础概念突破,让学生理解反比例函数的教学特性,以此来加深学生对反比例函数的理解,实现数学性质、逻辑思维等多个方面突破。
(一)反比例函数的基础性质
反比例函数的图像属于以原点为对称中心的中心对称的两条曲线,反比例函数图像中每一象限的每一条曲线会无限接近x轴y轴但不会与坐标轴相交(y≠0)。
一般地,如果两个变量x、y之间的关系可以表示成y=k/x(k为常数,k≠0)的形式,那么称y是x的反比例函数。因为y=k/x是一个分式,所以自变量x的取值范围是x≠0。而y=k/x有时也被写成xy=k或y=k·x-1。k>0时,图像在一、三象限。k<0时,图像在二、四象限。k的绝对值表示的是x与y的坐标形成的矩形的面积。
(二)反比例函数的特殊性质和案例分析
1. 反比例函数的共生性研究分析
反比例函数编入初中课程教学时间不长,但其核心本质始终是函数,虽然涉及了数值、公式、图形坐标之间的关系,但依旧可以从分析函数的角度来研究反比例函数。反比例函数和函数的共生性有奇偶性、对称性、点调性。教师在为学生介绍反比例函数时候,可以将其对比其他函数例如正比例函数,以此来激发学生的好奇心,提升其判断力,提升其解题效率(如图1所示)。
函数正比例函数反比例函数
解析式y=kx(k≠0) (特殊的一次函数)y=kx或y=kx-1(k≠0)
图像
自变量取 值范围全体实数x≠0的一切实数
图像的 位置当k>0时,在一、三象限;当k<0时,在二、四象限当k>0时,在一、三象限;当k<0时,在二、四象限
性质当k>0时,y随x的增大而增大;当k<0时,y随x的增大而减小当k>0时,在第一象限或第三象限,y随x的增大而减小;当k<0时,在第一象限或第三象限,y随x的增大而增大
图1 反比函数和正比例函数的函数性质对比
2. 反比例函数的特殊性
反比例函数对比其他函数,其具备独特的应用价值和使用性质,这也让其在众多的函数环境中得以突破,彰显价值。很多学生表示,在解题中难以将反比例函数和学习习题联系起来,缺乏解题思路。对此,建议教师从反比例函数的特有性质进行突破。首先,绘画图形,反比例函数的图像和其他函数图像不同,教师可以利用图像关系来引导学生理解、认识反比例函数性质,并采用数形结合的方式完成学习任务。经过图形的对比,学生可以观察得到不同性质的函数图像关系,进而加深对抽象性质的认识。如下案例所示(如2所示)。观察函数y=k/x(k≠0)的特殊图像,分析其线条走势和数字关系;当k值为-8时,图像如下图2所示。
图2 y=-8/x(k≠0)图像
根据其图像特征,现解题y=1/x(x>0)的不同坐标点和原点组成的三角形图像关系面积。例如下图3所示。
图3 反比例函数案例图
研究函数该类型问题要透视函数的本质特征。反比例函数中,比例系数k有一个很重要的几何意义,那就是:过反比例函数图象上任一点P作x轴、y轴的垂线PM、PN,垂足为M、N则矩形PMON的面积为。所以,对双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,它们与x轴、y轴所围成的矩形面积为常数。这个常数是k的绝对值。在解有关反比例函数的问题时,若能灵活运用反比例函数中k的几何意义,会给解题带来很多方便。此题可以从反比例函数定义,所有的类似图像上围成的三角形面积都应该是相等的;其次,可采用取点计算面积对比可知,实际上,上图△AOC和△BOD的面积经过假设值带入计算,其中A(1,1);B(2,0.5)和原点围成的三角形经过计算面积也是相等的。
3. 反比例函数的应用性价值
反比例函数是中学数理化习题中常用的技巧。例如物理课程中的速率计算等,這些知识关系到了初中中学学生的多学科发展,对学生的学习成长有重要的价值意义。在学习中,教师要注意学生的反比例函数的实际应用,要引导学生积极掌握知识点重点内容,不断提炼函数的知识点,最终将其运用到多学科,生活中去。如下图4教学案例可知。
假设A/B两地的距离为S,求解以汽车从A到B匀速运动,此时汽油消耗量为x升每小时,需要学生求出两地运输距离的总耗油量y升和汽车行驶速度v关系是怎样的。首先,学生要了解耗油量和速度之间的关系,其中行驶时间为h=S/v,耗油量是y=S/v*x,且所有的计算值都应该是正值。经过整合计算后可为y=S*x/v。答案如下图4所示。
图4 反比例函数例题答案
四、 结语
综上所述,反比例函数和传统的数学教学方式不一样,且图形教学知识点并不是连贯的,教师在教学中要注意引导学生对知识点性质的理解,关注反比例函数和其他函数之间的相关性,探讨和图像之间的关系,不断锻炼学生对知识点的掌握、理解能力,引导学生将知识推广应用与生活,最终提升数学教学的质量。
参考文献:
[1]史纪鑫.课堂因生成而精彩:国培计划(2019)甘肃省项目县级教师培训团队研修项目第二阶段心得体会[J].教育革新,2019(12):9-10.
[2]杨金洪.初中数学反比例函数的研究[J].中学课程资源,2020(2):66-68+33.
作者简介:
谢建宝,福建省龙岩市,福建省龙岩市上杭县第三中学。