作者简介:李京强(1974—),本科学历,中学高级教师,从事初中数学教学工作.
[摘 要] 数学学习是学生自我发展和自我完善的过程. 教学中,教师应从学生的视角出发,提供机会让学生去探索、去发现,通过经历知识形成和发展的过程,逐渐提高学生的学习能力和数学素养. 文章以“反比例函数图象和性质”为例,让学生在自主探究和合作交流中积累经验、获得能力,提升素养.
[关键词] 过程;学习能力;数学素养
在研究“反比例函数的图象和性质”时,笔者从学生原有认识水平出发,引导学生通过经历独立思考、合作探究等过程逐渐理清反比例函数的图象和性质的来龙去脉,让学生深刻理解知识的同时,掌握数学研究方法,构建知识体系. 现将教学过程呈现给读者,若有不足,请指正.
<D:\数学教学通讯中旬\2023数学教学通讯中旬(12期)\2023数学教学通讯中旬(12期) c\aa-1.jpg> 教学分析
反比例函数的图象与性质是“数”与“形”的统一体,其中蕴含着数形结合思想. 通过研究反比例函数的图象,可以确定反比例函数的性质. 在本课内容学习前,学生已经具有一次函数的研究经验,掌握画函数图象的一般方法. 与一次函数图象相比,反比例函数图象的数量、形态、坐标等都有所变化,如从数量上来看,由“一支”到“两支”;从形态上来看,由“直”到“曲”,由“连续”到“间断”;从坐标轴来看,由“相交”到“渐进”,它是知识与方法、理解与认知的一次升华,也是思维的一次飞跃. 而由“直”到“曲”的转化是学习反比例函数的图象的一个难点,学生容易因不知道“为什么画”、“如何正确画光滑的曲线”而陷入迷茫. 教学中,教师应关注学生之所惑,采取有效的教学手段帮助学生排疑解惑,以此提升教学有效性.
教学简述
1. 创设问题,沟通联系
问题1:在研究“一次函数的图象和性质”时,我们研究了哪些内容?如何研究?
问题2:画出y=6x的图象,说一说画函数图象一般有哪几步?每一步需要注意什么?
问题3:列表时,一般x取哪些值?对应的y值如何确定?
设计意图 通过回顾研究一次函数的图象和性质的经验为探究新知做准备. 在此过程中,教师给出具体函数让学生边操作、边体会、边提炼,在动手操作中主动获取知识,体验图象与性质之间的内在联系,感悟蕴含其中的数形结合思想方法.
2. 构建活动,自主突破
探索活动1:探索反比例函数的图象
环节1 在问题的解决中感知图象
问题1:已知反比例函数的表达式是y=,结合以下问题思考这个函数具有哪些特征.
(1)x,y所取值的符号有什么关系?这个函数的图象在哪个象限?
(2)x,y的取值有何限制,可以为0吗?这个函数的图象与x轴、y轴有交点吗?
(3)当x>0时,随着x值的增大,y值如何变化?当x<0时,随着x值的增大,y值如何变化?函数图象呈现怎样的变化趋势?
设计意图 通过具体问题让学生初步感知反比例函数图象的特征,如反比例函数y=的图象在第一、三象限,且函数图象与x轴、y轴没有交点等,为函数图象的生成做铺垫. 以上活动中,教师以学生认知为起点,结合教学实际创设问题,让学生在问题的引领下进行知识的自我构建和自我迁移,以此激发学生思维活力,提高学生的自主探究能力和实践能力.
环节2 在互动交流中突破教学难点
问题2:结合绘制正比例函数y=6x的图象的方法,你能画出反比例函数y=的图象吗?
在此环节,教师首先让学生自主画图,以此暴露学生画图中存在的问题. 接下来,教师投影展示学生作品,组织学生进行互评,让学生在互动交流中突破认知障碍,实现思维的飞跃. 从学生作图反馈来看,很多学生直接迁移一次函数的作图经验,从左到右直接连接相邻的两点,没有形成圆滑的曲线. 也有少部分学生画出了圆滑曲线,但是却不能给出合理的解释. 同时,图象没有呈现无限逼近的特征,未能呈现对称的性质.
设计意图 教学中,教师将主动权交给学生,放手让学生自主画图,为学生营造了一个良好的交流互动的平台,改善了课堂的对话模式,培养了学生勤思考、爱探究的良好学习习惯. 在以上探究活动中,从问题的提出到问题的解决,帮助学生突破教学难点,促进学生认知的提升和思维的升华,提升了教学的有效性.
环节3 在多媒体演示中完善认知
在以上探“曲”的过程中,为了帮助学生突破直线的束缚,教师引导学生通过“中点法”进行验证,不过因为列表中所要描出的点较少,学生很难直观感知圆滑曲线. 为了进一步让学生获得直观的感受,教师利用“几何画板”将点逐渐加密,从有限到无限,让学生进一步认识反比例函数的图象,逐步完善个体认知.
设计意图 随着时代的进步,多媒体技术为课堂教学带来了更多可能,它的直观、形象使课堂呈现勃勃生机. 在本课教学中,为了让学生形象、深刻地理解反比例函数的图象,教师借助几何画板展现点的加密过程,让学生进一步感知图象的生成. 教学中,借助现代技术将抽象的知识直观地展示了出来,通过化抽象为直观的转化丰富了学生的认知情感,促进了学生学习品质的提升和思维能力的发展.
探索活动2:探索反比例函数的性质
在探索活动1中,学生已经发现当k>0时,双曲线经过第一、三象限,在每个象限内,y值随着x值的增大而减小. 在此基础上,教师可以引导学生继续探索当k<0时,反比例函数过哪几个象限,当x<0或x>0时,y值如何变化. 为了更好地互动交流,教师让学生画出函数y=-的图象,通过画图进一步感知图象“间断”“渐进”等性质,让学生在对比分析中抽象概括反比例函数的性质. 另外,在探索的过程中,教师应重视引导学生关注反比例函数的对称性,以此逐步完善个体的认知体系,提高学生数学抽象和数学概括的能力.
设计意图 通过以上探索活动让学生进一步感受类比、特殊与一般的重要思想方法. 通过探索y=的函数图象,学生已经发现了蕴含的一般规律,在此基础上,教师引导学生继续推广,对比画出y=-的图象,并通过观察、交流、归纳,逐渐将新发现融入已有的认知结构中,以此逐步完善学生的认知体系. 通过经历以上探索活动,不仅帮助学生深化了反比例函数图象和性质的掌握情况,而且提高了学生探索的积极性,激发了学生的学习兴趣和学习信心.
3. 总结反思,升华认识
问题3:通过经历以上两个探索活动,你有哪些收获?还有哪些问题?
设计意图 引导学生反思回顾,使课堂教学逐渐由教师“教”转化为学生“学”,提升学生学习品质和教学的有效性.
教学思考
1. 情境引路,激活思维
数学学习是不断建构和不断完善的过程,在此过程中,教师应从学生已有经验出发,结合教学实际设计有效的问题情境,让学生在情境中积极思考、主动探索,由此揭示出知识的实质,发展学生数学学习能力,提升教学效率.
2. 揭示联系,完善结构
教学中,教师从整体出发,引导学生关注知识点之间的联系,让学生通过类比发现类似问题的本质联系,逐步建构完善的认知体系. 在本课教学中,以学生的原有认知为知识的生长点和延伸点,引导学生通过类比探究、理解并掌握反比例函数的图象及性质,感悟知识间的内在联系,掌握数学研究方法,以此提高学生主动获取知识的能力,提升学生的数学学习能力.
3. 关注过程,积累经验
在以上教学活动中,教师注重知识的形成过程,通过创设有针对性、探索性的问题引导学生主动探索解决问题的方法,提升学生学习效率.
总之,在数学教学中,教师应从整体出发,关注学生的主体性,通过创设有效的教学情境让学生经历数学学习过程,以此发展学生数学学习能力,提升学生数学素养.