王曉薔
【摘要】數學課堂離不開學生的探究,這也是新課改的理念,可以讓學生更清楚地了解到知識的來龍去脈,同時,也注意培養學生的自主學習能力.筆者根據新課程理念,精心設計,多番研究,立足于以學生探究為主線,強化學生對知識的開發吸收,在課堂中設置局部探究,引發學生主動思考.
【關鍵詞】局部探究;冪函數;由一般到特殊;數形結合
《數學課程標準》指出:教師不僅是課程的實施者,而且也是課程的研究、建設和資源開發的重要力量,因此,教師不應該按部就班地照抄教材、教參或者一些教輔材料,要結合學生的實際,將教學內容安排得更加豐滿、有趣.下面以冪函數為例,談談筆者對執行新課標、實施新課改的一次嘗試.
一、創設情境生成概念
有下列5個函數:(1)y=x;(2)y=x12;(3)y=x2;(4)y=x-1;(5)y=x3.
(1)上述5個函數都是什么函數類型?
(2)觀察形式上的共同點,能否用一個式子概括出?
(3)這是不是我們學過的函數呢?
(4)這和我們學過的函數有什么區別?
設計意圖說明:教師類比指數函數圖像的研究過程,引出研究新函數的一些思想方法:類比思想;由特殊到一般.引導學生主動想到需要研究特殊的冪函數,然后歸納總結出一般冪函數的規律.本節重點是在分析函數性質的基礎上,能繪制冪函數的圖像,再通過圖像歸納一般的性質,以圖促性.所以,應側重圖像教學,應詳盡地展示過程,關注課堂生成,留足時間給學生自主探究冪函數的圖像和性質.
二、合作探究總結規律
探究一:注意到所有的冪函數圖像都不經過第四象限,并且都經過第一象限,這是偶然嗎?
探究二:在(0,+∞)上哪些函數是增函數,哪些函數是減函數?規律是什么?
探究三:在第一象限內,遞增的冪函數中,冪指數的范圍對函數遞增的速度有什么影響?
探究四:哪些函數是奇函數,哪些是偶函數?
設計意圖說明:讓學生通過觀察圖像,分組討論,探究冪函數的性質和圖像的變化規律,注重生生、師生之間的有效互動,讓學生一層一層地總結出結論,而且還能總結出思想方法:特殊到一般;類比思想;分類討論;數形結合.
三、規律生成師生共議
冪函數的圖像畫法.
(1)先求定義域;
(2)再畫出冪函數在第一象限的圖像,分三種情況:
當α>0時,遞增:
如果α>1,增加的越來越快;
如果0<α<1,增加的越來越慢.
當α<0時,單調遞減,向右無限接近x軸,向上無限接近y軸.
(3)根據奇偶性,判斷是否對稱到其他象限
設計意圖說明:通過前面的四個探究問題,學生完全可以自己總結出一般冪函數的圖像和性質,實現了認識上的一次飛躍.學生在經歷了之前的觀察、分析、思考與討論、抽象概括后,在這一環節相互交流、相互補充完善結論.體現了教師引領著學生體驗思維的發生與發展過程.
四、回歸情境運用新知
例1:討論函數y=x23的定義域、奇偶性,作出它的圖像,并根據圖像說明函數的單調性.
練習:討論函數y=x13的定義域、奇偶性,作出它的圖像.在第一象限內,它與之前我們畫過的y=x3的圖像有什么關系?
例2:比較下列兩個代數式值的大小:
(1)(a+1)1.5,a1.5;(2)(2+a2)-23,2-23.
設計意圖說明:學生已經有了用圖像研究函數性質的意識,也要知道利用函數的性質來輔助作圖,體現了數學上數形結合的思想.學生獨立探究,當冪指數互為倒數時,在第一象限,他們互為反函數,圖像關于直線y=x對稱.習題的設計補充了冪指數的其他情況,對于學生全面了解冪函數的圖像和性質大有裨益.
五、梳理小結雙管齊下
好的課堂小結對一堂課能起到畫龍點睛的作用,是針對課堂教學內容的概括和升華.傳統教學中,教師包辦式的總結極易忽視對思維方法和數學思想的提煉,只注重對知識點的總結,不利于學生溫故知新,也不利于學生提升思維.
教師啟發式提問:這節課我們學到了什么?
1.冪函數的定義.
2.冪函數的圖像和性質.
3.經歷并感受了研究新函數的思想方法:特殊到一般;類比思想;分類討論;數形結合.
六、論文線索創新培優
1.冪指數α對冪函數圖像和性質(定義域、奇偶性和單調性)的影響,要注意整理冪指數α(既約分數)所有的情況.
2.針對你學過的幾種函數類型(指數函數、冪函數和對數函數),其圖像的增長速度和函數類型有關系嗎?你能總結出一般規律嗎?
設計意圖說明:第一個是對本節課整體的歸納,要求學生思考要全面.第二個是對必修一所涉及的函數從整體上進行分析.學生的課堂小結極大可能只注意到對知識點的梳理,筆者在設計時特別注意從思想方法的角度總結課堂所學.提供了課后小論文的兩個研究素材,意在培養學生的創新意識,提升學生的數學學習能力.并且筆者在板書設計時也注意將“知識要點”和“思想方法”對應聯系起來,這樣的“雙管齊下”能讓學生更全面地認識課堂所學,提高數學素養,更好地學習數學.