◆張鋒
解析拋物線 y=ax2+bx+c 中系數在圖象中的作用
——小組合作中的電子白板教學設計
◆張鋒
10.3969/j.issn.1671-489X.2016.17.095
以解析一元二次方程中系數的作用為例,教師在組織教學的時候,需把大綱、教材、學生學情、電子白板的運用進行全面、系統融合,在頭腦中勾勒出實現目標清晰的路線圖,需設計好對電子白板功能的使用安排。只有對整個交互過程進行細致規劃,才能讓學生理解清楚、操作準確、驗證無誤。
電子白板;教學設計;
在進行一元二次方程二次方系數作用的解析教學時,如何引領學生對方程中系數所起的作用進行細致、全面的分析,對不少教師來說是一件比較麻煩的事情。傳統的教學多采用黑板演示的辦法,常常會因煩瑣的推導、滯后的繪圖影響學生的理解程度。如果借助電子白板,就可以使運算的推導、圖象的變化有機協調起來,讓學生形成清晰的印象。筆者在此談談自己的教學設計。
1)教材分析:本節內容屬于魯教版四年制初四第一學期第二章,屬于“二次函數”中“二次函數 y=ax2+bx+c 的圖象與性質”的內容。學習本章內容之前,學生已經學習了二次函數概念、y=ax2函數的圖象與二次函數 y=ax2+bx+c的圖象和部分性質,對于二次函數已經有所認識。
2)學情分析:初四的學生對圖形變化的規律已積累了一定的學習經驗,但圖形探究對他們來說仍屬于難點,對數形結合等許多問題還需放在小組內通過合作探究來完成。
3)白板分析:本節課對于 a、b、c的性質的探索,是建立在圖象的動態變化上的,交互式電子白板所附帶的功能,為“教”與“學”提供了必要的支持,可以提高學生的興趣,能為化解難點提供幫助。因此,電子白板是展開教與學活動的首選媒體。
1)學習目標:掌握 a(或 b、c)的變化對于二次函數y=ax2+bx+c 的圖象變化產生影響的規律;感悟新舊知識間的關系,深刻體會數形結合的思維方式,探究、分析、歸納由特殊到一般的規律性解題方法和過程;體會數形結合的思想,發展圖象思維能力,能積極參與數學學習活動,不斷提升對數與形的理解和認識水平。
2)學習的重難點:掌握 a(或 b、c)的變化對于二次函數 y=ax2+bx+c 的圖象(頂點坐標、對稱軸、開口方向、開口大小等問題)變化產生影響的規律。
1)導入:教師利用白板出示具體問題,讓學生進行人機互動,最后出示答案。二次函數 y=3(x-1)2+5 開口向( ),頂點坐標為( ),對稱軸為( )。當x>l時,y隨x的增大而( );當 x< 1 時,y隨 x的增大而( )。因為 a=3 > 0,所以 y有最( )值;當 x=( )時,y最( ),值是( )。
2)指導學生操作二次函數圖象,利用電子白板,教師示范后學生操作,讓學生初步了解改變二次函數 y=ax2+bx+c中 a、b、c 的值,函數圖象隨之變化的現象。
【探究活動1】師生利用白板互動,通過電子白板改變a,觀察圖象的開口大小和方向隨 a的變化規律。
①設二次函數 y=ax2:a(先假設 b=0,c=0)為離散型數字,探究a的值與拋物線開口方向的關系,記錄白板上動態數據,通過觀察發現圖象間斷性變化的現象。
使 a=1、2、3、4、5、6,觀察圖象的變化,記錄每次的結果,分析a對圖象的影響,用文字表達二次函數y=ax2+bx+c 中 a 的值與拋物線開口大小的關系,小組討論后得出結論:a的值越大,開口越小。
使 a=-1、-2、-3、-4、-5、-6,觀察圖象的變化,記錄每次的結果,分析a對圖象的影響,用文字表達二次函數 y=ax2+bx+c 中 a 的值與拋物線開口大小的關系,小組討論后得出結論:|a| 的值越小,開口越小。
② a(先假設 b=0,c=0)為連續型數字,使 a 自 0 開始逐漸增大(如 1≤a ≤ 10),觀察圖象的變化,并記錄結果,分析 a 對圖象的影響,用文字表達二次函數 y=ax2+bx+c 中a的值與拋物線開口大小的關系,小組討論后得出結論:a的值越大,開口越小。
③使 a 自 0 開始逐漸減小(如:-10 ≤ a ≤ -1),觀察圖象的變化,并記錄結果。分析a對圖象的影響,用文字表達二次函數 y=ax2+bx+c 中 a 的值與拋物線開口大小的關系,小組討論后得出結論:|a| 的值越大,開口越小。

表1

表2

表3
歸納結論:二次函數 y=ax2+bx+c 中 a 的值與拋物線開口大小的關系是 |a| 的值越大,開口越小。
【探究活動 2】改變 c的值,教師在白板上利用電子白板實施c的變化,師生利用白板互動,觀察c沿著對稱軸上下移動的規律。
①假設 b=0,任意取定 a 的值,使 c=±1、±2、±3 等離散數值,觀察圖象的變化,記錄每次的結果,并且算出此時圖象與 y軸的交點的縱坐標(表 1),分析 c對圖象的影響,用文字表達二次函數 y=ax2+c 中,c 的值與拋物線與y軸交點的關系。
教師引導學生討論,得出結論:二次函數 y=ax2+c 中,拋物線與 y 軸交點的坐標是(0,c)。
②假設 b=0,任意取定 a 的值,使 c 取某一范圍內的連續數值(如:-10 ≤ c ≤ 10),觀察圖象的變化,分析 c對圖象的影響,用文字表達二次函數 y=ax2+c 中,c 的值與拋物線與y軸交點的關系。
引導學生歸納結論:當 a、b確定時,決定了函數圖象的頂點,c的變化決定圖象的上下平移。
③任意取定a、b的值,使c=±1、±2、±3等離散數值,觀察圖象的變化,并記錄每次的結果,并且算出此時圖象與 y軸的交點的縱坐標(表 2),分析 c對圖象的影響,用文字表達二次函數 y=ax2+bx+c 中,c 的值與拋物線與 y 軸交點的關系。
引導學生歸納結論:當 a、b確定時,決定了函數圖象的頂點,c的變化決定圖象的上下平移。
【探究活動 3】改變 b的值,觀察 b在平行于 x軸的直線上左右移動的變化規律。

圖1

圖2
①當 a 取大于 0 的值時,假設 c=0,使 b=±1、±2、 ±3等離散數值,記錄每次的結果,畫出拋物線的對稱軸,分析b對圖象的影響,如圖1所示。
引導學生總結,用文字表達二次函數 y=ax2+bx 中 a、b的值與拋物線對稱軸的關系。
②當 a 取小于 0 的值時,假設 c=0,改變 b 的值,使b=±1、±2、±3,觀察圖象的變化,記錄每次的結果,并畫出拋物線的對稱軸,分析b對圖象的影響,如圖2所示。
③當a取大于0或小于0的值時,任意取定c的值,使 b 取得某范圍內的連續數值(如:-10 ≤ b ≤ 10),記錄每次的結果,畫出拋物線的對稱軸,分析b對圖象的影響。
3)歸納總結:教師利用白板現場與學生互動,對本節課知識點進行總結,形成本節課的知識樹,強調本節課知識重難點。學生之間可以互相討論,交換意見,分析歸納其特點,完成表3。
4)練習反饋:出示問題,讓學生在應用中加深理解,培養嚴謹的數學思維能力。
在本節教學中,a、b、c 是不斷變化的,需要不斷地畫圖進行比較。為了彌補常規教學不能展示圖形連續變化的不足,通過利用電子白板,直接有效地展示圖形變化,幫助學生建立深刻的感性認識,有助于理解、學習、掌握數形變化的規律。■
G623.5
B
1671-489X(2016)17-0095-03
作者:張鋒,淄博市臨淄區朱臺鎮桐林小學,一級教師(255432)。