摘 要:二次函數是函數教學的重點,也是初高中數學鏈接的紐帶,具有較強的兼容性,可與多種知識、多種思想方法結合,常用于考察學生綜合運用數學的能力,是中高考的高頻考點,也是學生學習的難點,但由于多種限制條件,部分教師在教學中采取的方法、策略不當,致使學生掌握狀況不佳,造成后期學習障礙,有部分學生喪失學習數學的信心,這樣的教學策略需要改進。
關鍵詞:二次函數圖象性質;數學語言;教學策略
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2012)02-0050-02
日常生活中蘊含著無數的變量,相互關聯的變量在數學上反映為函數,函數概念是中學數學的重點內容,函數及函數思想是解決現實問題的重要工具。因此,中高考數學試題都把函數及其性質列為重點考查內容,“函數熱”居高不下。初中的函數包含函數初步、一次函數、反比例函數、二次函數。二次函數與其他函數知識相比,具有性質多、兼容性強的特點,多數學生掌握起來有較大的難度,是教學的重點、難點。
在現實教學中,二次函數安排在九年級,課時緊張、教學任務繁重,學生也被各學科的學習任務所壓抑,對老師、學生的腦力、體力都有較大強度的考驗,這是九年級學習、教學的特點。在這種情況下,部分老師采取了較為直白的教學策略,按照課本上的教學流程,讓學生簡單地畫幾個二次函數的圖象后,直接用“動聽”的語言,引導學生用符號語言表示出二次函數的性質,然后重點通過習題強化該部分知識,在較短的時間內完成了教學任務,理由是為后期的中考總復習預留出富裕的時間。而這樣的教學策略的實效呢?一大部分學生不能掌握二次函數圖象、性質的真諦,為將來用二次函數解決實際問題埋下隱患,造成后期學習障礙,有部分學生喪失學習數學的信心,這樣的教學策略需要改進。
章巍老師說:我們的教學不能簡單地把學術形態的知識動聽地解釋給學生,而應該尋找一種能夠激發學生進行“火熱思考”,引發其共鳴的教育形態。突破二次函數這個重難點的關鍵是讓學生掌握二次函數的圖象(拋物線),解決途徑就是尋找一種教學策略,讓學生充分動起來,從不同角度、不同層次畫出拋物線,感受、歸納圖象的性質,讓學生在“做中感悟,概括中感悟”, “火熱思考”教學應遵循中學生的認知規律,加強知識形成過中的感悟,以促進學生全面、持續、和諧地發展為基本出發點。
因此,二次函數的圖象性質教學,可以采用以下的教學策略。
一、 畫標準圖象,歸納性質
圖形語言與文字語言、符號語言一樣是一種數學語言,具有直觀形象、反映信息容量大、易記憶和聯想等優點,這是文字語言、符號語言不能比擬的,圖形語言充分體現了數學中的數形結合思想。拋物線是用圖形語言表述二次函數,可以全面反映二次函數的性質,在二次函數的教學過程中,一定要注重拋物線的體驗,充分發揮圖形語言的作用。
(一)畫y=ax2(a≠0)型二次函數的圖象
給學生提供多個表(1)與坐標系(1),讓學生經歷列表、描點、連線的過程,畫下列二次函數的圖象:y=x2、y=2x2、y=12x2、y=-x2、…等y=ax2(a≠0)型二次函數,這樣嚴格按照畫函數圖象的步驟得到較為標準的圖象,讓學生感受拋物線。
畫完后,為學生提供表(2),讓學生小組研討得出二次函數的圖象性質,其中包括拋物線的開口方向、頂點、對稱軸、與x軸交點坐標、與y軸交點坐標、增減性、最值七條信息。
(二)畫y=ax2+c、y=a(x-h)2+k、y=ax2+bx+c(a≠0)型二次函數的圖象
在學生掌握了y=ax2(a≠0)型二次函數圖象性質的基礎上,按上述要求,針對y=ax2+c、y=a(x-h)2+k、y=ax2+bx+c(a≠0)型二次函數的圖象進行研究,歸納出這些類型二次函數的圖象與性質,并探究這些類型二次函數間的變換關系。
通過上述兩個過程,引導學生經歷了從數到形,從形到數的轉化,體驗圖形語言、文字語言、符號語言的互化,從特殊到一般的思想。
二、表述性質、畫草圖
草圖,是指不經過嚴格的畫圖象步驟,在簡易坐標系中畫出,能夠完全反映二次函數性質七條信息的拋物線。草圖是解決各種實際問題簡單易行的工具,也是將來在高中學習二次不等式、函數單調性等知識的基礎。
為學生提供表(2)與坐標系(2),讓學生進行探究,下面通過例題說明。
例:畫出y=2x2+4x+1的大致圖象。
分析:畫大致圖象,即畫草圖,前提是由解析式判斷二次函數的七條信息,并填表,然后在簡易坐標系中畫出草圖。
解:①填表
②草圖如圖所示。
這樣完成二次函數表示間(解析式法、圖象法之間)的轉化,加深學生對二次函數及其性質的理解,再次體會數與形的結合,理解圖形語言的特點。
三、 觀察圖象,求解析式
給出二次函數的拋物線,求二次函數的解析式,引導學生完成圖象法與解析式法間的轉化,體驗形與數的結合。
例:根據如圖拋物線,求二次函數的解析式。
分析:觀察拋物線可知,該拋物線的頂點坐標為(1,1)、對稱軸為x=1、與x軸的交點坐標為(0,0)、開口方向向下、當x<1時,y隨x的增大而增大、當x>1時,y隨x的增大而減小、當x=1時,y最大=1。根據以上拋物線的特點,可以判斷該二次函數符合頂點式的特點,也可用待定系數法進行求解。
通過以上三個教學步驟,經過二次函數的表示法(解析式法、列表法、圖象法)間的相互轉化,體會數形結合的思想,從多個層次、不同角度理解函數建模的意義與作用,這樣的教學策略,注意了數學思想、方法與數學知識間的關系,把數學知識作為培養數學思想、方法的載體,注重數學思想、方法的無聲滲透,力求提高學生的數學素養,從而達到發展學生能力的教學目的,在本次教學過程中,涉及的數學思想、方法有數形結合思想、化歸、分類、特殊化、由特殊到一般、由一般到特殊、待定系數法等。這樣的教學,學生不但深刻理解了二次函數的圖象及性質,為利用二次函數解決實際問題的教學做好了前期準備,也為將來的進一步學習奠定了知識與思想的必要基礎。
【責任編輯 姜 華】