張震洲
摘要:“一次函數的應用”教學中,若只將精力聚焦于“數”的特征上,弱化“形”的特點,就會影響學生識圖、讀圖、用圖能力和數形結合意識的培養.本文中以“龜兔賽跑”的故事為主線,通過環環相扣、逐層遞進的問題來凸顯“形”的優勢,以此培養學生識圖用圖、能力,提升學生數學應用能力和數學思維水平.
關鍵詞:數形結合意識;讀圖用圖能力;數學思維水平
一次函數的應用是初中數學的重點內容之一,利用一次函數解決生活實際問題也是中考的重要考向.在“一次函數的應用”教學中,部分教師強調數的價值,忽視了形的影響,從而限制了學生識圖、用圖能力的提升.基于此,在復習教學中,筆者結合教學實際精心設計問題,讓學生充分體會“形”在解決實際現實問題中的價值,以此培養學生數形結合意識,提高學生識圖、用圖能力,助推學生全面發展.
1 教學過程
1.1 巧借故事,感知圖象
師:“龜兔賽跑”的故事相信大家并不陌生,今天我們來重溫一下這個經典故事.(教師播放“龜兔賽跑”的視頻動畫.)
問題1 圖1所示的四個圖象中,哪個圖象可能表示兔子離起點的路程s與時間t的函數關系?哪個可能表示烏龜的?(烏龜在賽跑過程中勻速運動.)
設計意圖:教學中,教師引入學生耳熟能詳的經典故事,點燃學生探究數學的熱情.設計問題1,旨在引導學生用數學語言表達現實世界,讓學生直觀感知兩個圖象的變化趨勢.
1.2 巧賦數值,解析圖象
問題2 如圖2,l1表示兔子離起點的路程s與時間t的函數圖象,若兔子起跑的速度不變.
(1)觀察圖2,你有什么發現?
(2)求線段BC的函數表達式,并寫出自變量的取值范圍.
設計意圖:問題1是一個開放性問題,教師先讓學生獨立思考,然后鼓勵學生互動交流,這樣一方面可以知曉學生的識圖習慣,另一方面可以充分挖掘圖2中的隱含信息,為課堂教學提供寶貴的教學素材.教師及時捕捉課堂中的精彩生成,然后將其與課堂預設有機地結合在一起,引導學生歸納識圖的方法,逐漸將數與形對應起來,更好地實現識圖達意的目的.問題2旨在引導學生歸納總結求一次函數表達式的方法,提升學生解題技能.這樣在問題的引領下,探究更有方向感,更能提高學生識圖、用圖能力,提升學生數學素養.
1.3 情境再現,豐富圖象
問題3 結合“龜兔賽跑”的故事情境,你能在圖2中添加一條烏龜離起點的路程s和時間t的大致函數圖象l2嗎?(烏龜從起點勻速跑向終點.)
問題4 若烏龜勻速跑完全程用時10 min,請在圖2中添加合適的數據.
設計意圖:問題3旨在讓學生在同一直角坐標系作出烏龜做勻速運動的函數圖象,通過對比直觀感受復雜問題其實就是簡單問題的重組,以此提升學生學習的積極性.在添加l2時,需要充分考慮烏龜和兔子出發的速度和到達終點的前后.結合故事情境,大多學生可以得到圖3
所示的圖象.不過從學生實際反饋來看,也有部分學生只關注烏龜和兔子的速度,卻忽視了到達的時間,因而所畫圖象未能體現情境中的隱含信息.教學中,教師可以充分地利用錯誤,讓學生將所畫的圖象與圖3相對比,從而自主發現問題,培養思維的嚴謹性.問題4是在問題3的基礎上提出的,旨在通過賦值進一步深化由數到形的認知過程,培養學生數形結合意識.
問題5 認真觀察圖4,你能繼續提出一些問題,并給出解答過程嗎?
問題給出后,教師鼓勵學生進行小組討論,然后讓各小組展示交流結果.
設計意圖:教師將提問的權利交給學生,鼓勵學生自己提出問題,進一步培養學生識圖、用圖能力.圖4中所呈現的是兩個研究對象,所以學生提問過程中會更加關注二者之間的關系.
問題6 t為何值時,烏龜和兔子之間的距離最大?最大值為多少?
問題給出后,學生先獨立思考.從學生反饋來看,部分學生感覺無從入手,基于此,教師將問題進行拆分,提出了如下兩個子問題:
(1)結合實際情境說一說,烏龜和兔子之間的距離是如何變化的?
(2)觀察圖4,通過“看”是否可以知曉烏龜和兔子之間的距離是如何變化的?
設計意圖:問題6是借助圖象來研究最值問題,對學生的思維要求較高,部分學生陷入了迷茫.基于此,教師根據教學反饋對問題進行拆分,引導學生從不同角度去分析,促進學生深度思考.問題(1)是引導學生聯系現實情境,將該問題與行程問題中的同向追擊問題建立聯系,結合已有經驗易知,兔子醒來之時,烏龜和兔子之間的距離最大.問題(2)是引導學生從圖象的角度來分析,充分發揮“形”的優勢,通過觀察和對比看出二者間的最大距離.
結合以上探究結果,為了進一步呈現烏龜和兔子之間距離的關系,教師繼續追問:
(3)若t時刻二者之間的距離為y,你能畫出y與t的大致函數圖象嗎?
(4)當t為何值時,二者之間的距離y為20 m?
設計意圖:在問題6的基礎上,教師繼續追問,讓學生經歷特殊到一般再到特殊的變化過程,以此提高學生觀察、分析和解決問題的能力.對于問題(3),經過分析不難發現,每一時段y隨t均勻變化.兔子睡覺前,二者的距離隨著t的變化而逐漸增加;而兔子睡覺后,二者的距離先是逐漸減小,直到烏龜追上兔子后,二者的距離又逐漸增大;在兔子醒來時,二者的距離達到最大值,接下來,兔子奮起直追,使得二者的距離逐漸減小,直到最后達到終點.分析至此,
學生結合圖4的信息,得到特殊點的坐標,進而作出圖5所示的y與t的函數圖象.對于問題(4),學生通過直觀觀察易得當t=10時,y=20,進一步感受利用函數圖象解題的優勢.
1.4 故事改編,激活圖象
問題7 如圖6,l1:兔子賽跑的路程s與時間t的函數圖象;l2:烏龜賽跑的路程s與時間t的函數圖象.請根據圖6(1)(2)(3)中的函數圖象,分別改編“龜兔賽跑”的故事.
問題給出后,教師讓學生分三組完成以上故事的改編,然后分組呈現,相互評價.
設計意圖:從函數圖象出發,讓學生進行故事改編,以此有效溝通數學與現實生活的聯系,進一步培養學生識圖、讀圖能力.同時,通過故事改編,函數圖象變得更加生動、形象,有利于激發學生的創新思維,提高學生數學學習興趣.
2 教學思考
2.1 巧借經典故事,打造靈動課程
在本課教學中,教師以“龜兔賽跑”的故事為主線,引導學生用圖形語言來刻畫現實生活,培養學生的數學語言表達能力和數學抽象概括能力,體會“形 ”的優勢.同時,通過對教學素材的充分挖掘與利用,將知識技能、解題方法、數學思想巧妙融合在一起,使枯燥乏味的復習課堂變得更加生動多彩.
2.2 巧用問題驅動,引發深度思考
問題是思維的起點,是誘發學生思考的動力源泉.好的問題不僅可以幫助學生深刻理解知識,還能促進學生的思維向高階進階.本課教學中,教師結合教學實際和課堂生成精心設計環環相扣、逐層推進的問題,助力學生深度思考,讓學生在特殊與一般的探究中提升識圖、讀圖能力,充分感知“形”的優勢,發展數形結合意識.同時,在問題的驅動下,通過思考與交流,不同的思維碰撞出火花,促進學生發現、提出、分析和解決問題能力的提升.
2.3 堅持以生為主,發揮主體價值
在素質教育的推動下,學生的主體地位凸顯.教學中,教師應結合教學實際設計有效的教學活動,引領學生在參與活動的過程中逐漸積累活動經驗,完善個體認知結構.在復習教學中,學生已經具備一定知識技能和解題經驗,因此,教師應該創造機會放手讓學生去思考、去探索、去合作,充分調動學生的積極性和能動性.在本課教學中,通過創設開放性的問題為學生搭建一個和諧的、平等的、開放的探究環境,鼓勵學生獨立思考、合作交流,讓學生在思考中學會思辨,在合作中學會創造,培養學生勤于思考、勇于探索的良好學習習慣.
總之,復習教學中,教師不要貪多,要敢于留白,將學習的主動權交給學生,根據學生反饋進行適時點撥,靈活追問,以此讓學生學會思考、學會學習,打造靈動的復習課堂.
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