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基于核心素养的“函数的概念”教学案例

2019-10-09江苏省淮安市新淮高级中学

数学大世界 2019年24期
关键词:实例意图概念

江苏省淮安市新淮高级中学 张 靓

一、教材内容分析

函数的概念是中学数学概念中最重要的基本概念之一,是中学数学知识体系中的“核心”内容。函数思想贯穿整个高中数学教学的始终,而函数概念是函数思想的基础,是整个高中数学的主题内容。

初中时,苏教版教材中函数的定义是:一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x和y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量,y是x的函数。从概念的定义我们不难发现,此处将函数看成是两个变量之间的依赖关系,但随着学习的深入,再从变量之间的关系角度看,就很难解释形如y=2这样的函数。如果用高中集合、对应的知识来解释,就很自然。

实际上,初中教材和高中教材对函数概念的定义在本质上是一样的。高中阶段不仅把函数看成变量之间的依赖关系,同时还用集合与对应的语言刻画函数。虽然在初中没有提及集合与对应的概念,但事实上它是客观存在的,渗透学生在解决具体问题的过程中。不同之处在于初中所接触的函数多数是有解析式的,而高中引入了新的符号“f”,用“f”表示对应关系,用f(x)表示集合B中与x对应的那个数。

二、学生学情分析

授课对象:市重点高中普通班级的学生。学生在初中学习代数时已经学习了函数的概念、表示方法以及图像的绘制,并具体学习了正比例函数、反比例函数、一次函数及二次函数的概念和性质。进入高中,又学习了集合与对应的语言,这些都为学生进一步学习函数做了铺垫。但高一学生的抽象思维和概括能力还较弱,从具体实例中概括事物的特征,并用集合的语言描述函数的概念尚难,需要教师的引导。

三、教学目标分析

教学参考书中的教学目标是这样设定的:了解函数的定义,能用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的应用;了解函数的构成要素。根据教学参考书中的教学目标的设定,笔者将这些教学目标进行了细化,使之更具有操作性:①通过丰富的实例了解集合A和集合B都必须是非空的数集;②理解函数的本质,理解两个数集之间有确定的对应关系f,会求简单函数的定义域;③通过经历函数的概念形成和辨析,发展学生的思维能力,通过课堂互动,体会函数思想和数学美。

四、教学重、难点分析

重点是通过引导学生概括具体实例的共同属性,用集合与对应的数学语言刻画函数概念;教学难点是理解函数概念及符号y=f(x)。

五、教学策略分析

根据本节课的教学内容、学生学情以及教学重难点的设置,笔者采用问题式教学法先设置问题情境,用问题驱动、引导学生,再通过学生之间的合作交流、归纳,抽象出函数的概念。

六、教学过程分析

1.复习回顾,引入问题

在初中,同学们已经学习了函数,你还记得函数的概念吗?根据函数的定义,你能举出几个函数的具体例子吗?(请学生举例)在学生举例的基础上,追问:你是如何判断你所举出的例子就是函数?依据是什么?

设计意图:通过具体实例,一方面可以了解学生在初中时对函数概念的认知程度,另一方面有助于形成学生对知识“再创造”的欲望。此环节可以让学生从变量的角度感受函数概念的本质,并培养学生的逻辑思维能力。

2.创设情境,形成概念

情境:一枚炮弹发射后,经过26s 落到地面击中目标,炮弹的射高为845m,且炮弹距地面的高度h(单位:m)随时间t(单位:s)变化的规律是h=130t-5t2,试问:炮弹距离地面的高度h是时间t的函数吗?为什么?

情境:已知某市一天24 小时内的气温变化图(图略),那么气温t是时间h的函数吗?为什么?你能用集合的语言重新表述一下这个对应关系吗?

学生思考、讨论、交流。

设计意图:让学生充分参与课堂,体验不仅仅是解析式,图像也是一种记录两个变量之间对应关系的语言,进一步提高学生用数学语言表达问题的能力。

问题:分析这两个实例,它们有哪些共同属性呢?哪位同学来说一说?

设计意图:从特殊到一般,通过回答不同实例中的集合,进一步清晰函数可以看做两集合的对应关系这一初步印象,初步体验函数概念。

教师:我们学习过很多的数学概念,当我们认识到概念的本质属性以后,往往将这些数学概念沉淀成一个数学符号。那么这三个引例的共同属性是不是也可以用数学符号来表示?(老师总结板书)

设计意图:在学生总结两个实例的共同属性的基础上,及时地引进数学符号,引导学生把符号和它所代表的含义联系起来,不仅有效突破本节课的难点,还可以培养学生数学建构意识和转化思想,提高学生的语言概括能力,真正做到用数学的语言表达世界。

教师帮助学生建立函数关系。

问题:回顾这节课学习的函数的概念,你觉得有哪些关键词呢?

设计意图:由学生指出概念中的关键词,从抽象到具体,从一般到特殊,挖掘知识的背后学生的思维过程,暴露学生对函数概念的本质的理解情况。

3.概念辨析

判断:下列哪些y是x的函数,为什么?

4.典例讲练,示范巩固

例1:下列集合A到集合B的对应f中:是从集合A到集合B的函数为:_______

①A={-1,0,1},B={-1,0,1},f:A中的数的平方;

②A=R,B={正实数},f:A中的数取绝对值。

设计意图:对函数概念正例与反例的辨析,强调对应关系的方向。通过学生比较、分析、概括,可以使概念的关键属性变得清晰,使实例成为理解概念的一种思维载体。

例2:已知函数。(3)当a>0 时,求f(a-1)的值。

设计意图:学生能根据定义,求出简单函数的定义域,加深学生对函数概念的理解,培养学生的数学应用意识。

5.总结反思,提高认识

课堂小结:本节课你有哪些收获呢?还有哪些困惑?

设计意图:巩固函数概念。

6.作业设计

相应学案的课后作业,分必做题、选做题以及拓展题。

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