

【摘 要】 數(shù)學(xué)教學(xué)要在核心素養(yǎng)指導(dǎo)、引領(lǐng)下實現(xiàn)學(xué)科育人根本任務(wù).在“方程的根與函數(shù)的零點”教學(xué)設(shè)計中,聚焦數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境、設(shè)置三個學(xué)習(xí)任務(wù)、設(shè)計課堂提問和學(xué)習(xí)活動等手段幫助學(xué)生開展探究活動,凸顯了概念形成過程,實現(xiàn)了方程的根與函數(shù)的零點知識對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的價值.
【關(guān)鍵詞】 數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計;方程的根;函數(shù)的零點
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱《課標(biāo)(2017年版)》)指出,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的集中體現(xiàn)[1].在教材編寫、教學(xué)實踐和學(xué)業(yè)評價中,如何處理數(shù)學(xué)知識與核心素養(yǎng)的關(guān)系,達(dá)成兩者的有機(jī)融合,是實現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵[2].《課標(biāo)(2017年版)》在“實施建議”中提出的五條“教學(xué)建議”為教師開展以發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計研究指明了方向:教學(xué)目標(biāo)制定要突出數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);情境創(chuàng)設(shè)和問題設(shè)計要有利于發(fā)展數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);整體把握教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)連續(xù)性和階段性發(fā)展;既要重視教,更要重視學(xué),促進(jìn)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí);重視信息技術(shù)運用,實現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的深度融合[1].教學(xué)中,如何根據(jù)上述要求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計?筆者以人教A版數(shù)學(xué)必修1課程中“方程的根與函數(shù)的零點”[3]為例闡述相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計與實踐.
1 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計思路
如圖1所示,結(jié)合章建躍先生提出的“三個理解”,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計可以按照如下的思路展開:首先,分析《課標(biāo)(2017年版)》的要求和教材編寫意圖,挖掘教學(xué)內(nèi)容對培育學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的價值,旨在使教師理解數(shù)學(xué)知識的本質(zhì),了解新授知識在數(shù)學(xué)系統(tǒng)中的來龍去脈;其次,分析學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗,圍繞學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計多個學(xué)習(xí)任務(wù)并確定課時目標(biāo),學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計本質(zhì)上是在將知識和認(rèn)識思路結(jié)構(gòu)化,展現(xiàn)知識和思維發(fā)生發(fā)展的雙過程[2];第三,圍繞學(xué)習(xí)任務(wù)和課時目標(biāo)創(chuàng)設(shè)情境設(shè)計問題,設(shè)計課堂提問和學(xué)習(xí)活動.設(shè)問是引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,展現(xiàn)思維過程的重要手段[2].通過元認(rèn)知提問引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思,教師的提問應(yīng)“問過程”,而非“問結(jié)果”,要“問思考”,而非“問知識”;學(xué)生的“說”,不是“亂說”,而是在教師引導(dǎo)下進(jìn)行有效的思辨后,結(jié)合自己的經(jīng)驗、思考,獨立提出觀點.
1.1 挖掘教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的價值
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展需要深度運用教育基本原理,深刻揭示教與學(xué)的關(guān)系、深刻領(lǐng)悟數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)不是知識符號的教學(xué)而是知識內(nèi)在的邏輯形式和意義領(lǐng)域[4].數(shù)學(xué)教科書是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要依據(jù),是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的核心資源.基于“理解數(shù)學(xué)”,把握數(shù)學(xué)知識的意蘊和本源,以數(shù)學(xué)知識為載體,以數(shù)學(xué)概念的內(nèi)在邏輯為線索,設(shè)計符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的數(shù)學(xué)活動,在問題解決的過程中形成思維能力和創(chuàng)新精神,從而實現(xiàn)核心素養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)[5].在“方程的根與函數(shù)的零點”教學(xué)中,基于知識的發(fā)生發(fā)展,思考以下本源性問題,有助于學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)實現(xiàn)對知識的從“知其然”到“知其所以然”再到“何由以知其所以然”的跨越,對學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展具有重要意義.
1.1.1 函數(shù)零點概念是怎么提出的
思考這一問題,有助于了解研究對象的背景.教材與實際相聯(lián)系一般從生活相聯(lián)系和與數(shù)學(xué)相聯(lián)系兩個方面解釋學(xué)習(xí)新知的必要性[6].“理解數(shù)學(xué)”是教好數(shù)學(xué)的前提(章建躍語).從學(xué)生學(xué)習(xí)角度看,核心概念是一個“綱”,綱舉目張,是一個“組織者”.在教學(xué)中,教師要了解知識產(chǎn)生的合理性和必然性,讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)該概念的必要性和重要性.教材第87頁指出:“二次函數(shù)的圖象與x軸交點和相應(yīng)的一元二次方程根的關(guān)系,可以推廣到一般情形.為此,先給出函數(shù)零點的概念”[3].這就表明,從數(shù)學(xué)背景來看,函數(shù)零點是基于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的函數(shù)的圖象與x軸交點和方程的根這一數(shù)學(xué)內(nèi)部的聯(lián)系而提出的,學(xué)習(xí)任務(wù)在學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)內(nèi).教學(xué)時應(yīng)將函數(shù)零點概念的背景展現(xiàn)出來,讓概念自然呼出,引導(dǎo)學(xué)生體會知識的自然發(fā)展過程.
1.1.2 函數(shù)零點概念是怎么構(gòu)建的
思考這一問題,有助于認(rèn)識研究對象是如何獲得的.做研究,研究對象、研究內(nèi)容、所有的關(guān)鍵詞都要有明確的定義[7].教材第86頁首先給出思考問題:“一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根與二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象有什么關(guān)系?”[3]緊接著提出研究思路:“先觀察幾個具體的一元二次方程及其相應(yīng)的二次函數(shù)”[3].教學(xué)時引導(dǎo)學(xué)生通過探究,會用函數(shù)圖象與x軸的交點解釋方程根的意義,感受函數(shù)零點概念產(chǎn)生的自然性和必要性;結(jié)合二次函數(shù)的圖象與x軸交點的個數(shù),判斷一元二次方程根的存在性及根的個數(shù),使方程的根與函數(shù)的零點的關(guān)系自然地凸顯,從而抽象出函數(shù)零點概念,并且可以開始進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí).
1.1.3 函數(shù)與方程之間是怎樣聯(lián)系的
思考這一問題,有助于了解數(shù)學(xué)對象的發(fā)展(如何發(fā)揮作用的)以及函數(shù)零點概念下的數(shù)學(xué)思想.函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的核心概念,是貫穿高中數(shù)學(xué)課程的主線.一個重要的原因就在于函數(shù)與其他知識具有廣泛的聯(lián)系性,函數(shù)的零點就是其中的一個鏈接點,它從不同角度將數(shù)與形、函數(shù)與方程等有機(jī)地聯(lián)系在一起,這是數(shù)學(xué)知識的聯(lián)系性與整體性的體現(xiàn),有利于學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的發(fā)生,從整體上把握數(shù)學(xué),構(gòu)建一個具有強(qiáng)大思維功能的知識體系,從中感受到對立統(tǒng)一、化歸與轉(zhuǎn)化的思想,能用相互聯(lián)系的觀點辯證地看問題,培養(yǎng)他們數(shù)學(xué)地分析問題的意識.
1.1.4 為什么采用這樣的方法
思考這一問題,有助于發(fā)展學(xué)科一般觀念,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的全面落實.教師通過教學(xué)揭示函數(shù)零點的背景、構(gòu)建函數(shù)零點概念、探究函數(shù)零點存在定理以及函數(shù)零點的應(yīng)用,把教學(xué)活動的重心放在促進(jìn)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)上,孕育學(xué)科一般觀念,幫助學(xué)生奠定研究數(shù)學(xué)概念的一種基本方法,讓學(xué)生親身體驗數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過程,在“學(xué)會”的同時,逐步做到“會學(xué)”,進(jìn)一步體會用函數(shù)觀點統(tǒng)一方程和不等式的數(shù)學(xué)思想方法,最終形成一個研究數(shù)學(xué)問題的思維體系,培養(yǎng)和提升創(chuàng)新能力.1.2 教學(xué)目標(biāo)
(1)結(jié)合一次函數(shù)、二次函數(shù)的圖象,判斷方程根的存在性及根的個數(shù),從而了解函數(shù)的零點與方程根的聯(lián)系.
(2)觀察具體函數(shù)圖象在零點附近的函數(shù)值變化情況,發(fā)現(xiàn)并概括出函數(shù)零點存在的條件,探究得出“零點存在定理”.
(3)通過“零點存在定理”的探究,讓學(xué)生體驗特殊到一般、數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程等數(shù)學(xué)思想方法.
1.3 設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù),整體把握教學(xué)內(nèi)容
學(xué)習(xí)任務(wù)是連接核心知識與具體知識點的橋梁和紐帶,是實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)化的重要環(huán)節(jié)[8].基于教學(xué)內(nèi)容發(fā)展價值分析的研究,本節(jié)課的三個核心任務(wù)是“怎樣判斷方程是否有實根?有幾個實根?”“方程的根與函數(shù)的零點的關(guān)系是什么?”“怎樣判斷函數(shù)零點的存在性?”.“學(xué)習(xí)任務(wù)1”為觀察、探究創(chuàng)設(shè)情境,重在引發(fā)認(rèn)知沖突,充分激活學(xué)生思維,為積累更多的經(jīng)驗提供寶貴的思維空間;“學(xué)習(xí)任務(wù)2”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合函數(shù)圖象,了解函數(shù)零點與方程的根的關(guān)系,重在構(gòu)建函數(shù)零點概念;“學(xué)習(xí)任務(wù)3”突出通過直觀引導(dǎo)學(xué)生開啟想象之門,結(jié)合具體函數(shù)及其圖象的特點,能用代數(shù)運算和函數(shù)圖象表征函數(shù)零點存在的充分條件,“發(fā)現(xiàn)”函數(shù)零點存在定理.
1.4 創(chuàng)設(shè)合適的問題情境
合適的問題情境有助于引發(fā)學(xué)生思考與交流,形成和發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),也為學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)提供了真實的表現(xiàn)機(jī)會.教師提問的質(zhì)量決定了教學(xué)的質(zhì)量,而問題的質(zhì)量主要體現(xiàn)在“啟發(fā)度”的把握上[9].啟發(fā)度可以從兩個方面衡量:是否反映數(shù)學(xué)本質(zhì)和是否在學(xué)生思維最近發(fā)展區(qū)內(nèi).教學(xué)中通過在數(shù)學(xué)對象發(fā)生發(fā)展的關(guān)節(jié)點上提出問題,不僅能夠激發(fā)學(xué)生探究興趣,使“知識的發(fā)生發(fā)展”成為學(xué)生自己主動思維的結(jié)果,更關(guān)鍵的是其具有豐富的素養(yǎng)發(fā)展價值,能夠引導(dǎo)學(xué)生的直觀想象、抽象、概括、比較、歸納、分析、綜合[2].
2 教學(xué)策略
概念教學(xué)強(qiáng)調(diào)追本溯源,前后聯(lián)系、邏輯連貫的概念形成過程.依據(jù)數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在邏輯和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,函數(shù)零點概念的教學(xué)可以采用概念形成教學(xué).在學(xué)習(xí)素材上,選取“求方程的根”和“畫函數(shù)圖象”活動,引導(dǎo)學(xué)生抽象建模,通過“從圖象上看”,抽象出方程的根就是函數(shù)圖象與x軸交點的橫坐標(biāo)這一“本質(zhì)”屬性(數(shù)形結(jié)合地思考問題),從而建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)(三個“等價關(guān)系”),既增加了函數(shù)零點這個“新知”,又學(xué)會了確定函數(shù)零點的相關(guān)技能(求方程的根或函數(shù)零點的三種方法——通過求解方程解出來,通過畫函數(shù)圖象畫出來,利用零點存在性定理進(jìn)行判斷),更重要的是,積累了數(shù)學(xué)建模的經(jīng)驗,經(jīng)歷了數(shù)形結(jié)合和對應(yīng)思想的體驗過程,使抽象建模素養(yǎng)得到了發(fā)展.零點存在性定理體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想,教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生充分經(jīng)歷由圖形連續(xù)變化的趨勢來判斷零點的存在與否過程,體會和感悟函數(shù)與方程之間的關(guān)系,以及化歸與轉(zhuǎn)化的思想,體會函數(shù)性質(zhì)在研究函數(shù)問題中的作用.
從數(shù)學(xué)知識的發(fā)生發(fā)展過程認(rèn)識核心素養(yǎng),抓住本源性問題,設(shè)計數(shù)學(xué)教學(xué)活動,賦予學(xué)生更多的思考、動手、動腦和交流的機(jī)會,讓學(xué)生在活動中經(jīng)歷概念的形成過程和應(yīng)用過程,有助于體現(xiàn)數(shù)學(xué)的思維方式,促進(jìn)學(xué)生理性思維的發(fā)展,發(fā)揮一般觀念的引領(lǐng)作用.3 教學(xué)過程
3.1 創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
問題1 判斷下列方程是否有根?若有,有幾個根?
(1)3x-2=0;
(2)x2-2x-3=0;
(3)lnx+2x-6=0.
設(shè)計意圖 (1)(2)中的方程可以直接求解,(3)中的方程不能直接求解,引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生疑問,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究熱情,通過后繼學(xué)習(xí),進(jìn)一步領(lǐng)會將方程問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題處理的必要性.
3.2 問題探究,建構(gòu)概念
問題2 畫出函數(shù)f(x)=3x-2的圖象,觀察方程3x-2=0的根與函數(shù)f(x)=3x-2的圖象和x軸的交點,你有什么發(fā)現(xiàn)?
設(shè)計意圖 通過簡單函數(shù)“引”零點,在學(xué)生困頓之處用問題點明想法的源頭和實施方法,旨在以學(xué)引思.正如著名數(shù)學(xué)家華羅庚所言:“要善于退,足夠地退,退到最原始而不失去重要性的地方,是學(xué)好數(shù)學(xué)的訣竅.”
追問1 問題2中,你是怎么看2/3的?
設(shè)計意圖 通過代數(shù)運算和函數(shù)圖象揭示2/3的“雙重身份”——既是方程3x-2=0的根,也是函數(shù)f(x)=3x-2的圖象與x軸交點的橫坐標(biāo),初步感知方程與函數(shù)的聯(lián)系,“使新知識與原有知識形成聯(lián)系”.問題3 完成下表,觀察方程的根與函數(shù)圖象和x軸的交點,有什么發(fā)現(xiàn)?
設(shè)計意圖 通過函數(shù)圖象,直觀感受方程的根與函數(shù)圖象和x軸交點的橫坐標(biāo)之間的關(guān)系,進(jìn)一步體會方程與函數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系.
問題4 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根與二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象有什么關(guān)系?問題5 上述關(guān)系能否推廣到一般情形?
師(總結(jié)):我們把問題推廣到一般情形,函數(shù)圖象與x軸交點的橫坐標(biāo)就是相應(yīng)的方程的根,就是函數(shù)的零點.
設(shè)計意圖 問題4和問題5關(guān)注“表明想法”和“明確道理”[2],引導(dǎo)思維發(fā)展方向和深度理解,讓學(xué)生充分應(yīng)用直觀想象、觀察分析、抽象概括等思維方式,構(gòu)建函數(shù)零點的概念,使新知識與原有知識形成聯(lián)系,凸顯了概念的形成過程,體現(xiàn)了從特殊到一般、從簡單到復(fù)雜、從感性到理性的思維過程.
3.3 質(zhì)疑思辨,完善概念
問題6 由函數(shù)零點概念,你認(rèn)為“方程f(x)=0有實數(shù)根”“函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有交點”“函數(shù)y=f(x)有零點”之間有什么關(guān)系?
設(shè)計意圖 引導(dǎo)學(xué)生明確求方程f(x)=0的實數(shù)根,就是確定函數(shù)y=f(x)的零點.如果方程f(x)=0不能用公式法求根,就可以將它與函數(shù)y=f(x)聯(lián)系起來,利用函數(shù)的性質(zhì)找出零點,從而求出方程的根.讓學(xué)生在對比與聯(lián)系中理解數(shù)學(xué),進(jìn)一步讓函數(shù)與方程的內(nèi)在聯(lián)系自然地凸顯出來,利用這種聯(lián)系可以更好地解決相關(guān)問題.
問題7 回看問題1中的方程lnx+2x-6=0,你能判斷這個方程是否有實數(shù)根?
生:“方程lnx+2x-6=0是否有實數(shù)根”可以轉(zhuǎn)化為判斷“函數(shù)f(x)=lnx+2x-6是否有零點”.
追問2 怎樣判斷函數(shù)f(x)=lnx+2x-6是否有零點?
設(shè)計意圖 引導(dǎo)學(xué)生用函數(shù)研究方程的問題,讓思路和方法自然地暴露.用函數(shù)觀點研究方程,本質(zhì)上是將局部問題放在整體中研究,將靜態(tài)結(jié)果放在動態(tài)中考察.
問題8 觀察二次函數(shù)f(x)=x2-2x-3的圖象,發(fā)現(xiàn)函數(shù)在區(qū)間[-2,1]上有零點.計算f(-2)與f(1)的乘積,你能發(fā)現(xiàn)這個乘積有什么特點?在區(qū)間[2,4]是否也具有這種特點呢?
追問3 函數(shù)f(x)=x2-2x-3在零點-1和3的附近函數(shù)值的變化有什么共同點?
設(shè)計意圖 通過觀察和分析(一是觀察和分析函數(shù)圖象變化特點,二是觀察和分析數(shù)據(jù))、計算和比較,得出函數(shù)在區(qū)間端點處函數(shù)值乘積的情況與函數(shù)在該區(qū)間內(nèi)是否存在零點之間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生把零點附近函數(shù)值的變化情況用數(shù)學(xué)符號語言表達(dá)出來(把“圖象特征”轉(zhuǎn)化為“代數(shù)表示”),并對所得結(jié)果進(jìn)行辨析,逐步完善函數(shù)零點存在的條件,在交流、辨析中構(gòu)建函數(shù)零點存在定理(在具體的例子中抽象概括出共同的本質(zhì)特征,得到一般性的結(jié)論).
問題9 判斷下列說法是否正確,如果不正確,請舉出反例.
(1)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]滿足f(a)f(b)<0,則y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)一定有零點;
(2)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)一定有零點,則f(a)f(b)<0;
(3)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,且f(a)f(b)<0,則y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)一定存在零點;
(4)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,且f(a)f(b)<0,則y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)有唯一零點.
設(shè)計意圖 通過舉例辨析進(jìn)一步理解函數(shù)零點存在定理,教師通過提問等方式讓學(xué)生多舉些例子以加深認(rèn)識.
問題10 若函數(shù)f(x)在[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,且f(a)·f(b)<0,那么函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)有零點,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,這個c也就是f(x)=0的根.那么“函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)有零點”,你能確定f(x)有多少個零點嗎?[10]
生:不能確定,但至少有一個!
追問4 你能不能畫圖說明滿足條件的函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)恰有一個,兩個,三個,…,無數(shù)個零點的情形?
設(shè)計意圖 ? 合適的情境和問題是學(xué)生思維爬升的臺階,以“恰時恰點”的問題引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程,參與發(fā)現(xiàn),就能點燃學(xué)生的熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[10].
3.4 數(shù)學(xué)應(yīng)用,鞏固理解
例1 判斷函數(shù)f(x)=lnx+2x-6是否有零點?
(學(xué)生嘗試用函數(shù)零點存在定理進(jìn)行解答,教師巡視,及時掌握學(xué)生的情況.)
師 (用幾何畫板畫出f(x)=lnx+2x-6的圖象)從函數(shù)圖象上看f(x)只有一個零點,這個結(jié)論正確嗎?怎么說明?
設(shè)計意圖 引導(dǎo)學(xué)生借助計算機(jī)或計算器畫函數(shù)的圖象,探索判斷函數(shù)零點存在的方法.結(jié)合函數(shù)圖象對函數(shù)恰有一個零點形成直觀認(rèn)識,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性證明函數(shù)零點的唯一性,突出數(shù)學(xué)的邏輯嚴(yán)密性和方法的簡潔美妙.形成“圖形判斷——直觀,性質(zhì)判斷——嚴(yán)謹(jǐn)”的辯證思維.
追問5 你能將函數(shù)f(x)=lnx+2x-6的零點所在區(qū)間的范圍盡量縮小嗎?
設(shè)計意圖 在數(shù)學(xué)對象發(fā)展的關(guān)節(jié)點上提出問題,為后繼學(xué)習(xí)“用二分法求方程的近似解”打下伏筆,使學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程形成一個有機(jī)的整體.
練習(xí) 判斷下列方程是否有根?有的話,有幾個?
(1)x5-3x+1=0;(2)ex-1+4x-4=0.
設(shè)計意圖 理解鞏固方程與函數(shù)的關(guān)系,進(jìn)一步體會數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
3.5 課堂回歸,總結(jié)提高
(1)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些知識?(2)這些知識能解決什么問題?
3.6 作業(yè)布置,鞏固發(fā)展
(1)課本88頁:練習(xí)1(1)、(4),2(2)、(4);
(2)研究性作業(yè):畫出本節(jié)課你理解中的知識樹.
4 結(jié)束語
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的概念課的教學(xué)研究要從整體上把握概念,突出概念之間的相互聯(lián)系,注重本質(zhì),精心設(shè)計好思維的導(dǎo)航圖和生長鏈,從微觀上把握好概念獲取的生長路徑和關(guān)鍵節(jié)點[11].關(guān)于“方程的根與函數(shù)的零點”的教學(xué)設(shè)計,構(gòu)建函數(shù)零點概念可謂“雙管齊下”:第一,通過函數(shù)圖象觀察并通過計算獲得確認(rèn),這是“賦形以數(shù)”;第二,通過探究方程的根與函數(shù)零點之間的關(guān)系,讓學(xué)生經(jīng)歷“為數(shù)配形”的過程,讓函數(shù)零點的本質(zhì)自然地揭示,發(fā)展了直觀想象等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).在零點存在定理的探究中,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察函數(shù)圖象、探索圖形特征、抽象辨析結(jié)論這一過程,強(qiáng)調(diào)的是一種數(shù)學(xué)觀念,突出的是一種數(shù)學(xué)直覺,培養(yǎng)的是理性思維能力,展現(xiàn)的是一種內(nèi)在素質(zhì)和綜合能力.學(xué)生積極地參與到教學(xué)活動中,在思考和交流的過程中掌握知識技能、感悟數(shù)學(xué)本質(zhì),使知識和思維的發(fā)生發(fā)展過程自然地推進(jìn),自然地構(gòu)建函數(shù)零點概念網(wǎng)絡(luò)體系.上述教學(xué)設(shè)計和實踐實現(xiàn)了方程的根與函數(shù)的零點知識對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的價值.這一學(xué)習(xí)過程也符合對事物的認(rèn)知過程:從感性到理性、從定性到定量、從具體到抽象、從方法到觀念、從工具到模型等[12].
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作者簡介
林運來(1975—),男,高級教師,中國數(shù)學(xué)會奧林匹克高級教練,福建省十三五中學(xué)學(xué)科教學(xué)帶頭人培養(yǎng)對象,研究方向:中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué).