來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2022-11-22 13:08:54
一、 基本內(nèi)容
在初中數(shù)學(xué)階段,函數(shù)主要指:一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù),而我們對于函數(shù)的考察主要集中在對函數(shù)圖像與在實(shí)際問題中的函數(shù)。本文目的就是在于交流,教師應(yīng)該講授這些知識,換句話說,就是我們在傳授這些知識時(shí)
,應(yīng)該對它進(jìn)行怎么樣的加工。
總的來說,就是把圖像問題與系數(shù)聯(lián)系起來,并且通過動(dòng)態(tài)的觀察,讓學(xué)生明白不同系數(shù)在不同函數(shù)中的幾何意義;形成通過系數(shù)來研究圖像的思維方式。
二、 幾點(diǎn)原則
在教學(xué)中,我個(gè)人通過對不同的學(xué)生的一對一輔導(dǎo),發(fā)現(xiàn)了在教學(xué)過程不少需要注意的誤區(qū):
1.避免死記硬背。數(shù)學(xué)里死記硬背還是很奇怪的一件事,不過我們來看下浙教版的教科書:
浙教版八年級上·一次函數(shù)的圖像
圖中的黑體字是本書中,第一次直接寫出有關(guān)于k與圖像的關(guān)系有關(guān)的結(jié)論。因此,很多學(xué)生在提到這個(gè)問題的時(shí)候,都會(huì)完整的背一遍這句話,誠然這種做法短期內(nèi)沒有太大危害,甚至可以說通過大量的題型訓(xùn)練遲早會(huì)掌握,但是這顯然沒有讓學(xué)生產(chǎn)生比較好的理解,對于之后的學(xué)習(xí)并沒有好處。而很多學(xué)校的學(xué)生教科書上,我甚至看到了老師讓學(xué)生背的好幾句話,例如:“k>0,b>0,過一、二、三象限”,這樣的句子。有意思的是,老師忘記寫b=0的情況,不少學(xué)生只要你一問他b=0圖像過哪幾個(gè)象限,會(huì)立刻發(fā)懵,稍微想一想才反映過來,那就是正比例函數(shù)了,但是這樣的學(xué)生會(huì)在正比例函數(shù)是不是一次函數(shù)的問題上,再度發(fā)懵。
2. 講解時(shí)多用中文術(shù)語。這是個(gè)小細(xì)節(jié),不注意的話對于大部分學(xué)生其實(shí)沒有影響。但是如果題目中出現(xiàn)了:y=bx+k,有一部分學(xué)生會(huì)發(fā)昏的。推薦用:斜率、截距這兩個(gè)詞。不用深刻的理解,斜率讓學(xué)生暫時(shí)理解成,一次函數(shù)一般式中x的系數(shù);截距指的是一般式中的常數(shù)項(xiàng)。其實(shí)這兩個(gè)名詞很巧妙,斜率這一個(gè)詞基本解釋了k的幾何意義,對后續(xù)學(xué)習(xí)也有好處。
3.盡量用動(dòng)態(tài)演示。不需要做一個(gè)很專業(yè)的動(dòng)畫軟件,其實(shí)用幾何畫板就可以動(dòng)態(tài)演示,操作也很簡單。動(dòng)態(tài)的演示不僅僅是有利于學(xué)生的記憶,它可以讓知識形象化。“傾斜程度大圖像,k的絕對值也越大”,這句話基本不會(huì)默寫,但是從自然語言轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)與語言,再轉(zhuǎn)化成圖像還是很麻煩的。我在課上通過拖動(dòng)k值演示一下,學(xué)生的語言很不規(guī)范,但是基本可以說出k如果變大會(huì)怎么“轉(zhuǎn)”,變小怎么“轉(zhuǎn)”。在學(xué)生腦海中出現(xiàn)的是一副動(dòng)態(tài)圖,語言反過來只是表達(dá)。如果對于學(xué)有余力的學(xué)生,你甚至可以問一句,繞著誰轉(zhuǎn)呢[(0,b)]。
接下來我以一次函數(shù)為例說一說,這一堂課,在上述原則下我們應(yīng)該怎么講,講什么。
三、 以一次函數(shù)為例
(一)教科書中的暗示
接著上面的例子,單調(diào)性真的是本書第一次提及函數(shù)圖像與系數(shù)的關(guān)系嗎?答案是否定的,在前一部分的練習(xí)中,有這么一道題:
仔細(xì)觀察一下,會(huì)發(fā)現(xiàn)這道題的數(shù)字出的很有特點(diǎn)顯然是要讓學(xué)生找規(guī)律了,而問題是與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),那么我們不妨先把斜率放下,相比于與x軸的交點(diǎn),與y軸的交點(diǎn)在這題是很直觀的。為什么后兩幅圖像與y軸交點(diǎn)是一樣的?他們什么是一樣的,什么不一樣?與y軸的交點(diǎn)可能與什么有關(guān)?
這里就首先出現(xiàn)了對截距的知識,教師必須在這里提及誰決定了與y軸的交點(diǎn)。此處的提及要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):第一,與y軸交點(diǎn)就是(0,b),截距就是與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo);第二,與斜率沒有任何關(guān)系,與y軸的交點(diǎn)與k值無關(guān)。第二點(diǎn)尤其重要,這讓k與b的分工徹底區(qū)分開,表示了b決定了圖像的位置,k不決定位置。如果聯(lián)想到二次函數(shù),會(huì)發(fā)現(xiàn)很類似的結(jié)論,與拋物線形狀有關(guān)的其實(shí)只有a,b、c都在一定程度上影響了拋物線的位置,這點(diǎn)在復(fù)習(xí)的時(shí)候很好用。
(杭州英特外國語學(xué)校初中數(shù)學(xué)九年級上2017年第三次月考)例題:在同一坐標(biāo)平面內(nèi),圖象不可能由函數(shù)y=2x2+1的圖象通過平移變換、軸對稱變換得到的函數(shù)是( )
A.()﹣y=2(x+1)2﹣1B.y=2x2+3
C.y=−2x2−1D.y=12x2−1
同時(shí),這也就解釋了為什么b=0的時(shí)候會(huì)過原點(diǎn),在演示中,教師保持k不變,學(xué)生就可以輕易的看出,隨著b的變化,直線是在上下平移的。而后才出現(xiàn)了單調(diào)性的結(jié)論。如果說前一個(gè)問題解決了b的幾何意義,那么這里就是要解決k的幾何意義。也就給出了我們教學(xué)的基本思路:
1. k和b應(yīng)該分開理解,讓學(xué)生了解它們各自的分工,并且互不干擾。
2. 從難易程度上來說b相對簡單,應(yīng)該先講b再講k。
因此這一堂課其實(shí)只有兩個(gè)點(diǎn):k決定了直線的傾斜角度,b決定了圖像的位置。
(二)k的教法
在講解完截距后,k其實(shí)就相對好講,引入也很簡單:“b決定了圖像與y軸的交點(diǎn),那么k決定了什么呢?”這里大可以讓學(xué)生猜一猜,會(huì)有猜與x軸交點(diǎn)的,這其實(shí)也不算錯(cuò),之后可以作為一個(gè)補(bǔ)充結(jié)論,不過意義不太大。
在這里可以動(dòng)態(tài)演示,當(dāng)截距不變時(shí),k上下變化圖像會(huì)如何變化?從感覺上來看,學(xué)生都會(huì)發(fā)現(xiàn)是在繞著一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn),可以問一句這個(gè)點(diǎn)是什么?(0,b),這也算驗(yàn)證了之前的所學(xué),這里可以讓學(xué)生自己描述自己的看法,教師要聽到聯(lián)系性的描述。不一定是非常準(zhǔn)確的描述,要聽到k變大變小時(shí),圖像會(huì)如何變化這樣發(fā)現(xiàn)數(shù)字和圖像直接因果關(guān)系的句子就算成功。那么我們要總結(jié)出三個(gè)結(jié)論:
1. k的正負(fù)與圖像的上升和下降。僅僅依靠這個(gè),就可以與之前的知識結(jié)合起來解決一些題型了:
例題:直線y=kx+b經(jīng)過一、三、四象限,則直線y=bx-k的圖象只能是圖中的( )
一次函數(shù)的位置與系數(shù)的關(guān)系
不要讓學(xué)生去記復(fù)雜的東西,把情況只分成兩類k的正負(fù)與上升和下降,不然過段時(shí)間不用絕對會(huì)忘。
2. 上升下降與k的正負(fù),反過來也可以快速說出。這點(diǎn)就不多做解釋,b的正負(fù)問題可以一起解決。
3. 傾斜程度與k的大小問題。有的老師會(huì)問,記得k大于0一定過一、三,反之一定過二四,不演示行不行。肯定是不合適的,比如:
k與傾斜角
例題:如圖,三個(gè)正比例函數(shù)對應(yīng)的解析式為①y=ax;②y=bx;③y=cx,則a、b、c的大小關(guān)系是( )
A.a>b>c B.c>b>a C.b>a>c D.b>c>a
此處一定要強(qiáng)調(diào)傾斜角度指的是與x軸的夾角,夾角越大k的絕對值越大。這道題很適合拿來做,因?yàn)閷W(xué)生可能會(huì)在③這條線上出錯(cuò),此時(shí)它的k是負(fù)數(shù),肯定是最小的。
在最后一定要反過來強(qiáng)調(diào),斜率只決定了傾斜角度,截距只決定了位置,關(guān)鍵在于“只”,它是讓問題簡單化的關(guān)鍵。
(三)為什么這樣教
1. 這種方式在我實(shí)踐下來基本所有學(xué)生都可以理解,相比于死記硬背,這也是效率明顯比較高的方式。
2. 對后續(xù)的教學(xué)有利。實(shí)際上,我們這一課之后會(huì)涉及到平移的有關(guān)問題,在這種k和b完全分開的教學(xué)后,平移我們起碼可以讓學(xué)生明白,k是一定不會(huì)變的。如:
例題:如果直線y=m2x+m−1是由直線y=x平移得到的不同直線,那么是經(jīng)過怎么樣的平移得到的?
而這之后,我們也可以方便的通過圖像向?qū)W生解釋,為什么增減性問題只與k有關(guān),因?yàn)閗決定了上升或者下降,b只決定了圖像位置。
另一方面,其中將各個(gè)系數(shù)分開理解的理解方式,對后續(xù)二次函數(shù)的教學(xué)會(huì)有好處。
3.兼顧到了優(yōu)等生。在習(xí)題中,我們可以以此為基礎(chǔ),夾雜難度比較高的題型,補(bǔ)充一些難度高,教材中不要求掌握的知識點(diǎn)如:
(1)兩直線平行的條件:k相等b不等。
(2)兩直線垂直的條件探究:斜率互為負(fù)導(dǎo)數(shù)。
(3)一些利用幾何意義解決的難題:
例題:已知A(3,5),B(5,4),若直線y=kx-2k與線段AB有交點(diǎn),那么k的取值范圍是_________.
比如上題就是利用過定點(diǎn)(2,0),只要考慮k剛好交于A、B點(diǎn)的情況,就可以判斷出k的范圍。
四、 其他函數(shù)的要點(diǎn)一覽
(一)反比例函數(shù)
1. k的正負(fù)決定了象限
2. k的絕對值大小決定了圖像與原點(diǎn)的距離,例題:
(2010大港區(qū)一模)如圖,等腰直角三角形ABC位于第一象限,AB=AC=2,直角頂點(diǎn)A在直線y=x上,其中A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,且兩條直角邊AB、AC分別平行于x軸、y軸,若雙曲線y=kx(k≠0)與△ABC有交點(diǎn),則k的取值范圍是____________________-.
3. 雙曲線上任意一點(diǎn)向x軸、y軸作垂線段,與x軸、y軸圍成的矩形面積為|k|.
例題:在平面直角坐標(biāo)系中,A,B是反比例函數(shù)y=4x在同一支上的不同兩點(diǎn),過A,B分別向x軸y軸作垂線,垂足為E、F,求證:EF∥AB.
(二)二次函數(shù)
1. 一般式、頂點(diǎn)式、交點(diǎn)式的a(二次項(xiàng)系數(shù))意義相同,都決定了開口大小和方向。A的絕對值越大開口越小。
2. 在頂點(diǎn)式中,可以直接讀出頂點(diǎn)坐標(biāo)以及對稱軸
3. 在一般式中:(1)c是截距(2)b有左同右異(3)頂點(diǎn)坐標(biāo)公式
4. 在交點(diǎn)式中,可以直接讀出與x軸的交點(diǎn),以及知道怎么樣計(jì)算對稱軸位置。
5. 了解Δ的數(shù)性與圖像的關(guān)系,(1)Δ>0,與x軸有兩個(gè)交點(diǎn);(2)Δ=0與x軸有一個(gè)交點(diǎn);(3)Δ小于0與x軸無交點(diǎn)
*6.a+b+c與a-b+c分別是x=1和x=-1時(shí)的y值。
五、結(jié)語
本文只討論怎么樣把有關(guān)函數(shù)圖像的知識點(diǎn)講精,所以很多考點(diǎn)比如利用二次函數(shù)解決最值問題,不是不重要,而是不在本文的討論范圍內(nèi)。我最想寫的東西,是想表明,如果一個(gè)教師想完成教科書上的目標(biāo),那么我們有哪些東西要講透。這次列舉的浙江版教科書,很多東西在參考用書上可能會(huì)寫,但對于年輕教師來說,其實(shí)最大的難點(diǎn)在于要講什么。講題目容易,講課難。
課本上好像就那么點(diǎn)東西,有時(shí)候覺得學(xué)生自己看書都能看懂。我覺得不是這樣的,老師還是要把學(xué)生想得笨一點(diǎn),書本如果說是告訴了學(xué)生“是這么一回事“,教師的工作就是告訴學(xué)生”怎么理解這個(gè)內(nèi)容“”為什么會(huì)這樣“”怎么樣在你的記憶中去編排它“。按照我的恩師的說法,一個(gè)教師的水平,就體現(xiàn)在怎么把復(fù)雜的東西說得簡單,很多學(xué)生搞不懂函數(shù),其實(shí)這就是老師沒抓住函數(shù)的本質(zhì)。一次函數(shù)就學(xué)兩個(gè)字母k和b。我們的任務(wù)不是把題型分化,而是把所有題型都轉(zhuǎn)化成k和b兩個(gè)問題。要讓學(xué)生覺得原來所有的題目都是一個(gè)樣子,”萬變不離其宗“。
我不太寫這些東西,水平也有限的很,不過很高興的是,之前發(fā)的文章雖然沒什么反響,但是也有幾個(gè)跟我一樣對教學(xué)有興趣的年輕老師想法兒加了我微信,想有時(shí)候探討一下教學(xué)。若要說我有什么想做的,就是盡可能多的預(yù)見更多同好,沒有太多想法,就是想知道怎么把課上好,互相交流經(jīng)驗(yàn)。同志雖少,但總聊勝于無。
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