黄启
摘要:在整个初中数学教学中,二次函数可以说是占据数学半壁江山,它渗透了数学的数形思想,可以培养学生的空间思维能力,以及识图与观察能力,对培养逻辑推理、数学建模、数学抽象、直观想象等综合素养具有积极的影响。而动静结合法在二次函数教学中的应用,可以培养学生的动手、动脑能力,还可以提高解题技巧,创新教学环境。为此,本文分析了初中数学二次函数的特点,解读了动静结合思想在二次函数教学中的教学技巧和学习路径。
关键词:动静结合;初中数学;二次函数
中图分类号:G633.6文献标识码:A文章编号:1992-7711(2021)04-085
在初中数学新课标中指出:在教学中,教师要善于创造教学情境,让静止的、抽象的知识点动起来,从而培养学生的观察能力、思维能力、推理能力。因此,在初中二次函数教学中,为提高问题解决质量,增强二次函数的教学效率,在教学时,要结合动、静之间的关系,在动静渗透中,促进对函数知识的理解和掌握。本文分析了初中数学二次函数的特点,解读了动静结合思想在二次函数教学中的教学技巧和学习路径。
一、初中数学二次函数的特点
1.识图与观察
在初中二次函数教学中,不论是理解概念,还是解析函数问题,观察函数图像都是分析理论的前提,通过图形的探究和观察,更加有助于提高学生对函数知识点的理解,提高自己的数学抽象素养和直观想象素养。因此,在动静结合教学法渗透的过程中,要结合识图,在动眼、动脑,观察的过程,让学生做学习的主人,促进深度学习。
2.动手与推理
在解析二次函数有关问题的时候,正确作图、精准作图、高效作图是前提。旨在通过题意分析,在动脑的过程中,结合动手实践,完成问题推理,建立解题模型。因此,在渗透动静结合法的时候,要结合动手与推理的特点,让学生勤动手,在多维作图的过程中,借助数、形、动、静等思想,优化解题思路,从而提高数学建模、直观想象、逻辑推理等综合素养。
3.理论与应用
数学与我们日常生活有着紧密地联系,在教学函数的过程中,其根本目的是达到学以致用,结合理论与应用的特点,让静止的知识点得以实践,从而发挥数学自身的价值。因此,在动静结合教学中,要依据理论与应用的特点,通过经典问题引导,结合实践应用问题,促进动态思维发展,让动、静得到有机结合,提高函数教学质量。
二、动静结合思想在二次函数教学中的教学技巧
1.以激活思维为入手点
在初中二次函数教学中,很多学生认为这是一项枯燥乏味的学习过程,不仅仅因为知识难度的增设,更是因为知识内容的复杂、零碎。在学习过程中,既有抽象的理论定义概念,同时也具有数形分析,还有函数与方程关系的探究等,要想全面了解、掌握这一知识内容,要求学生必须具有较强的思维能力和学习能力。因此,为提高数学主动学习能力,在教学的时候,可以以激活思维为入手点,结合学生的学习兴趣为辅助,在动静结合中,通过真实生活情境的打造促使函数学习更加灵活多变。这样既可以使其认识函数的应用价值,又可以丰富教材内容。
2.以实践应用为出发点
动静结合教学思想在初中二次函数教学中的应用,旨在通过动,提高对有关静问题的思考和认识,在动手、动脑的过程中,使其能够应用函数知识解决相关问題。为此,在学习的时候,为提高二次函数教学质量,可以通过实践与应用的结合为辅助,在实践探索、切实体验的过程中,使其应用这一静止的知识点服务生活实际,从而达到学以致用的教学目的,加深对二次函数知识的印象。这样既可以培养学生的空间思维能力,又可以将函数与社会发展和生活实际进行有机关联,让学生善于利用学,提高自身的能力。
三、动静结合思想在二次函数教学中的教学路径
1.依据静态抽象概念,打造动态生活情境
二次函数概念具有抽象性的特点,但是要想让学生学好二次函数,概念理解和掌握是基础。在传统教学中,对于概念都是以教师讲为主,学生靠死记硬背记忆,完全不理解函数定义内涵,动静结合思想下倡导学生理解记忆,灵活运用。因此,为激活课堂教学的趣味性,提高学生学习能力和理解能力,在解析函数概念的时候,可以打造动态的生活情境,在直观化、动态化展示的过程中,化解抽象内涵,培养动静结合学习思想。
例如,在教学解析“二次函数的含义和概念”数学内容时,为让学生理解二次函数“y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)”的函数概念,在学习的时候,可以设计以下动态情境,如:为小动物建筑娱乐空间,已知要用64米长的围墙围成长方形的园区饲养小动物,使其能够在园区内自由活动,那么,对于长方形的长和宽,应该怎样设计,才能使得小动物的活动范围最大?假如设长方形的长为x米,长方形的宽应该为多少米,设面积为y,则变量y与x之间的函数关系又应该怎样表示?让学生动脑思考,在创造动态情境的过程中,引导其复习正比例函数、以及函数关系表达式,随后让学生自主猜测长方形面积与边长的表达式是什么函数?由此引出二次函数有关知识内容,让学生利用已学得到的函数知识求解长方形的最大面积,在创造动态情境,引导其动脑探究的过程中,渗透动静结合思想,化解抽象函数概念,从而培养自主探究学习能力,以及动脑学习习惯。
2.利用动手作图分析,深化函数图形认识
在教学二次函数数学知识点的时候,图形图像的分析认识是学习、解析函数问题的关键,其中y=a(x-h)2+k与y=ax2图像关系的认识作为教学的重点,为培养学生的归纳能力,培养逻辑推理数学核心素养,在学习的时候,可以通过动手作图分析为辅助,在亲身经历、作图分析的过程中,为学生研究函数图像指明思路方法,从而深化对二次函数图形的认识。
例如,在学习y=a(x-h)2+k与y=ax2图像关系数学内容时,教师可以让学生在同一个坐标系中,通过动手操作绘制“y=2x2、y=2(x-1)2、y=2(x+1)2,y=(x-1)2-1和y=2(x-1)2+1”等函数图像,观察这几个函数图像的开口方向、顶点、对称轴、增减性,在动手探究绘制图像的过程中,结合几个函数图像,分析y=a(x-h)2+k与y=ax2图像的区别和联系,利用观念系统中已经有的关于点和直线平移的机制,引导学生动眼观察顶点、对称轴的平移路径,在观察函数图像平移路径的过程中,培养归纳能力,让学生动手、动脑思考分析y=a(x-h)2+k与y=ax2图像关系,从而为学生设计以下动手、动脑分析问题,如:
①二次函数y=a(x-h)2+k的图像是什么形状?
②绘制y=a(x-h)2+k与y=ax2图像对比图,分析其有什么区别和联系?
③他们之间是经过怎样变化得到的?由y=ax2的图像性质,怎样说明y=a(x+m)2+k的性质
在动手作图、问题层层引导的过程中,深化对函数图形的认识,让学生在学习探究图像性质的时候,有一个良好的学习习惯,使其学会运用动手作图,对比分析的方法,在对比中,认识图形图像,提高自己的空间思维能力,增强动手探究学习能力。这样既可以渗透动静结合的思想观,又可以使其形成动静结合的学习习惯,在动手、动脑、动眼的过程中,培养细致地观察能力和科学的分析能力,从而提高数学逻辑推理核心素养。
3.通过经典知识引导,促进函数实践应用
函数与我们日常生活有着很深的关联,为让学生认识到函数的应用价值,端正学习态度,教师可以走出课堂,走进生活,在切实实践、认识社会、了解生活的过程中,结合实时数据,以及函数有关问题,引导其利用所学知识服务生活,从而达到学以致用的教学目的。
例如,在解决有关函数问题的时候,对于课本上的习题以及卷子中的专题练习想必学生能够信手拈来,根本不能满足学生的学习发展需求,那么,在学习的时候,可以开展实践活动,让学生动身参与到社会生活中,为其发放生活调查表,让学生带着发现的眼光,调查生活中有关函数的知识内容,如:
生:新冠肺炎以来,医用防护服非常紧缺,为防控一线助力,根据切实调查发现,防护服的日常销售量和日销售利润、销售单件成函数关系比例发展。
在此过程中,教师可以结合有关函数经典知识内容为辅助,依据学生动身实践调查所得有关函数关系的信息为核心,导出以下函数应用问题,如:
武汉新冠肺炎发生以来,某医疗公司积极复工,加班加点生产医用防护服,为防控一线助力,以下是该公司以往的市场调查,发现该公司防护服的日销售量y套与销售单价x元之间满足一次函数关系,如图所示,关于日销售利润W元和销售单价x元的几组对应值,如:
①求y与x函数解析式
②根据函数图像和表格所提供的信息填空:
该公司生产的防护服的成本单价是 元,当销售单价x= 元时,日销售利润W最大,最大值是 元
③该公司复工以后,在政府部门帮助下,原材料采购成本比以往有了下降,平均起来,每生产一套防护服,成本比以前下降5元,该公司计划开展科技创新,以降低该产品的成本,如果在今后的销售中,日销售量与销售单价仍然存在①中的关系,若想实现销售单价为90元,日销售利润不低于3750元的销售目标,该产品的成本单价应该不超过多少元?
在解决这一问题的时候,其根本点,在于通过实践调查,在动的过程中,让学生认识函数的应用,使其这一静止的知识内容以动态发展的形式呈现,从而激活解题兴趣。在解决这一问题的时候,可以联系与疫情有关内容,让学生先说一说此次疫情的影响,在激活交流沟通兴趣的过程中,根据题意运用y=kx+b解析问题①,在解题②的时候,引导其利用二次函数的性质,通过动手绘制图像、结合题意、性质特点等进行问题解决,在问题③中通过带入思考分析。通过经典知识的动态应用,达到学以致用教学目的,提高教学质量。
4.借助动态图像分析,提高函数解题分析力
在学习二次函数的过程中,作图、分析图是非常关键的一步,同时也是规划解题路径的有效途径。为此,为渗透动静结合思想,提高二次函数解题质量,可以通过借助动态图像对比的方法,在数形结合,动手探究、动脑思考的过程中,培养解题策略,提高解题效果。
例如,在解析这一函数问题,如:若二次函数y=x2+(1-2m)x-m+5的图像不经过第三象限,则实数m的取值范围是?
在解析这一函数问题的时候,结合y=x2+(1-2m)x-m+5形式,以及题意提示“不经过第三象限”,可以引导学生动手繪制二次函数图像,在动态图像绘制的过程中,利用数形对比,进行问题思考,如:
根据动手图像制作,结合题意提示,可以让学生根据对称轴的位置进行分类讨论,如:
①若对称轴在y轴左侧,则应该满足△≤0,或者ymin≤0
②若对称轴在y轴上,或者y轴右侧,则根据图像所示,y(0)≥0
通过动手制图分析,以及分类讨论法的应用,在动手、动嘴的过程中,让学生自主规划解题路径,让学生做学习的主人,针对此题进行教学讲解,提高解题能力和解题质量,然后让其他同学根据讲解进行点评。通过动静结合思想的渗透,在教学方法优化的过程中,提高课堂教学质量,培养数学建模、直观想象、数学分析等核心素养。
综上所述,动静结合思想在初中二次函数教学中的应用,教师要认识函数学习的围绕特点,探究动静结合思想在教学中的技巧,从而根据特点和技巧制定教学策略,让学生在动静结合思想中掌握有关函数的知识点,达到学以致用。通过动态情境引导、动手作图分析、动身体验应用、动嘴沟通交流等,使其理解函数抽象概念,提高对函数图像性质、函数应用价值等内容的理解和掌握,提高二次函数教学质量。
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(作者单位:广东省珠海市斗门区乾务镇五山初级中学,广东 珠海 519000)