周志剛
[摘 要] 函數(shù)在初中數(shù)學教學中占有重要地位,然而初中生對于函數(shù)知識的掌握不夠理想. 本文從教學實際出發(fā),在分析初中生函數(shù)學習困難的原因基礎(chǔ)上,有針對性地提出了五點解決策略.
[關(guān)鍵詞] 初中生;函數(shù);困難;教學策略
函數(shù)概念的引入標志著數(shù)學研究對象由常量轉(zhuǎn)為變量,在認識上實現(xiàn)了一個飛躍. 然而,從歷年的中考試卷分析,初中生對于函數(shù)知識的掌握不夠理想. 例如,建立直角坐標系困難,函數(shù)意識淡薄,甚至出現(xiàn)學生見到文字冗長的函數(shù)問題就覺得畏懼,避而遠之的現(xiàn)象. 因此,探究初中函數(shù)教學具有十分重要的意義.
初中生函數(shù)學習困難的原因
造成初中生函數(shù)學習困難的原因是多方面的,從學生的角度分析,主要包括以下幾個方面:
一是缺少生活經(jīng)驗. 在函數(shù)實際問題中,常常涉及支出費用、最大利潤、警戒水位等專業(yè)名詞術(shù)語,而學生缺乏對這些名詞術(shù)語的相關(guān)知識,無法正確理解題意. 例如,蘇教版初中數(shù)學二年級上冊5.2練習第2題中的本息、年息、存期等專業(yè)術(shù)語.
二是閱讀能力差. 函數(shù)題目的表述除了文字以外,還有圖像、圖表、數(shù)學符號等,由于閱讀能力欠缺,特別是從圖表和圖形中獲取重要信息的能力缺乏,致使學生常常漏掉重要信息或弄錯題意. 例如,蘇教版初中數(shù)學三年級下冊6.1練習第3題,學生常常忽略此題隱含的信息,即十字形道路路寬應(yīng)小于或等于80 m.
三是數(shù)學概念與解題脫節(jié). 概念是數(shù)學思維存在的基本形式,概念理解不透徹致使學生不能在例題示范后做到觸類旁通、靈活應(yīng)用. 例如,蓄水總量與管徑的大小、蓄水時間和單位蓄水速度密切相關(guān),如果在做題中分不清哪些是自變量,哪些是因變量,就無法正確表示蓄水總量(P)與時間(t)之間的函數(shù)關(guān)系式.
四是數(shù)形結(jié)合能力差. 數(shù)形結(jié)合思想的最大優(yōu)勢是將抽象的數(shù)學問題具體化,而利用函數(shù)解決實際問題或研究函數(shù)的性質(zhì)時主要就是依靠圖形,假如缺乏數(shù)形結(jié)合思想,無疑會造成圖形中的點難以對應(yīng)題目中的數(shù)據(jù),憑空想象,無從下手. 例如,蘇教版初中數(shù)學三年級下冊6.4二次函數(shù)的應(yīng)用問題3中,部分學生的思維停留在具體數(shù)字的認識上,不能對照題目中拋物線的要求在平面直角坐標系中建立圖形,難以將題目中的信息轉(zhuǎn)化為圖形中的坐標.
解決初中生函數(shù)學習困難的
策略
1. 注重概念的形成過程
受素質(zhì)教育的影響,對于一些概念的學習,部分教師往往采取一帶而過的方式進行教學,忽視了概念對于解題的指導作用,顯然這種教學方式致使學生死記硬背,未能達到靈活應(yīng)用的目的. 因此,教師在引入函數(shù)概念時,要結(jié)合學生的生活經(jīng)驗,從學生的實際生活出發(fā),感知函數(shù)概念. 教學中,教師可以通過講述二次函數(shù)的成就、古今中外的數(shù)學史,類比相關(guān)概念等方法進行學習.
例如,筆者在講解初中三年級下冊第六章——二次函數(shù)時,首先要求學生回顧一次函數(shù)和反比例函數(shù)的概念、圖形和性質(zhì). 其次,展示學生非常熟悉的圓面積計算公式,即S=πr2,讓學生對二次函數(shù)的概念形成感性認識,并分析二次函數(shù)概念的內(nèi)涵與外延. 接著,筆者設(shè)計了如下題目組織學生學習.
(1)形如y=ax2+bx+c的函數(shù)是二次函數(shù)嗎?如果a=0呢?
(2)請指出下列哪些函數(shù)是二次函數(shù),為什么?xy+2=0;y=6x2+9;x2=;y=-7x2.
(3)已知y=axm+n+c表示關(guān)于x的二次函數(shù),y=表示關(guān)于x的反比例函數(shù),則m,n的值分別是多少?
(4)假如y=(m-n)x4+ax2m-n表示關(guān)于x的二次函數(shù),則m,n的值是多少?
2. 注重函數(shù)基礎(chǔ)知識的理解
初中階段學生學習的函數(shù)中一般含有兩個變量,只有一個變量確定后,另一個變量通過函數(shù)解析式才得以確定,在圖像上表現(xiàn)為一個點的坐標. 考查概念時,教師不能以學生能否完整復(fù)述教材中的定義為標準確定學生是否已經(jīng)掌握函數(shù)的概念,而要讓學生通過自己的理解進行解釋與說明. 例如,筆者在考查學生對于二次函數(shù)的概念的掌握情況時,設(shè)計了如下試題:
(1)請寫出二次函數(shù)的三種形式.
(2)請指出下列哪些點在函數(shù) y=x2-2x-3的圖像上,你還能舉出圖像上的其他點嗎?
A(3,5);B(0,5);C(2,-3);D(2,-3)
同時,要求學生熟悉并掌握函數(shù)的圖像和性質(zhì),應(yīng)用描點法,讓學生通過親自體驗的方式畫出函數(shù)的圖像,結(jié)合畫圖這種方式觀察每一種類型所代表的圖像,并且根據(jù)圖像的特征確定相應(yīng)的解析式.
例如,筆者在學習二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)后,設(shè)計了如下試題:
(1)y=2x2+4x的圖像的對稱軸為______,頂點坐標為______,開口方向為______,最值為______.
(2)某一拋物線的頂點為(m,n),則該拋物線的對稱軸是什么?是否能夠求出該函數(shù)的最值?
3. 提高學生的數(shù)學閱讀能力
一般情況下,函數(shù)問題信息量大,文字較多,已知條件也很復(fù)雜和煩瑣,因此,在解題過程中,首先應(yīng)讓學生了解題目的大概意思,讓學生明白該問題屬于哪一種類型,如利潤、軌跡問題等. 同時,對于題目中的一些基本概念、關(guān)鍵字、條件、要求等進行圈注,并在相應(yīng)的示意圖上進行標記,然后重點分析圈注的詞語,挖掘出重點詞語所蘊藏的信息,用自己的話把重要信息復(fù)述一遍. 例如,筆者要求學生對于題目中出現(xiàn)的“不都是”“至多”“增加”等程度副詞以及“一星期”“上半年”等表示數(shù)量的詞語進行圈注,并重點分析這些詞語在題目中所起的關(guān)鍵作用,根據(jù)題意表示出這些詞語所代表的數(shù)學關(guān)系.
其次,強化數(shù)學語言訓練. 最大限度地為學生創(chuàng)造用數(shù)學語言交流的機會,鼓勵學生在積極思考問題的基礎(chǔ)上,對自己的思路、猜想通過數(shù)學語言進行表達,這種教學方式一方面能加深對相關(guān)概念和原理的理解,另一方面也訓練了學生文字語言與數(shù)學語言互相翻譯的能力. 例如,完成試題后,教師應(yīng)鼓勵學生對于獲取答案的過程應(yīng)用數(shù)學語言進行描述,在總結(jié)自己分析思路的基礎(chǔ)上,強化自己數(shù)學語言的表達能力.
再次,引導學生在數(shù)學閱讀中積極思考. 在具體數(shù)學閱讀過程中,要把自己已有的知識和題目中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞迅速聯(lián)系起來,對新知識的表述形式、內(nèi)容以及形成過程進行思考,不斷細化、內(nèi)化新的知識. 例如,在組織學生學習二次函數(shù)的應(yīng)用時,應(yīng)讓學生思考解決此類問題需要用到函數(shù)的哪些性質(zhì).
最后,引導學生不斷拓展知識面. 針對學生生活經(jīng)驗不足的問題,教師對于教材中的“讀一讀”“數(shù)學活動”等內(nèi)容及時組織學習,不斷增加學生的閱讀量,拓寬學生的知識面. 例如,學習完蘇教版初中數(shù)學二年級下冊第九章——反比例函數(shù)時,筆者要求學生在課后搜集馬爾科廣場的相關(guān)資料,并在下節(jié)課前展示學習成果.
4. 培養(yǎng)學生總結(jié)反思的習慣
學而不思則罔,做完每一題之后,教師應(yīng)組織學生對該題的做題方法、思路、過程以及注意事項進行反思,對于學生容易出錯、遺漏和理解困難的地方進行重點分析,總結(jié)概括出該類題目的做題方式. 同時,歸納、總結(jié)出同類型問題的實質(zhì),使題型反思有質(zhì)的飛躍. 例如,完成蘇教版初中數(shù)學三年級下冊“二次函數(shù)的應(yīng)用”課后習題第7題后,在教師的指導下,學生總結(jié)出橋洞、隧道都是同類問題,其解題方式是結(jié)合圖形建立直角坐標系,將題目的已知條件轉(zhuǎn)化為圖形中的坐標,利用二次函數(shù)進行解決.
5. 提高學生的數(shù)形結(jié)合能力
數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微. 把直觀的圖形和抽象的數(shù)學語言有機結(jié)合起來,可以使問題更加具體、簡單. 因此,在日常教學中,教師要努力培養(yǎng)學生畫簡圖的能力,培養(yǎng)學生挖掘隱含條件識圖、分析圖形的綜合能力,達到通過文字語言能夠聯(lián)想出圖形的形狀,通過圖形的特征能夠找到數(shù)量關(guān)系,實現(xiàn)文字、符號以及圖形語言的有機統(tǒng)一. 例如,筆者在初三復(fù)習時,為了提高學生的數(shù)形結(jié)合能力,設(shè)計了如下試題:
(1)如圖1,結(jié)合自己的函數(shù)知識,請繪制出可能經(jīng)過A,B兩點的函數(shù).
(2)如圖2,小張從O點出發(fā),沿著扇形OBA的邊緣行走一周,則小張到O點的距離和行走時間之間的函數(shù)圖像可能是( )
結(jié)語
總之,解決初中生理解函數(shù)實際問題困難的關(guān)鍵是在建立新舊知識聯(lián)系的基礎(chǔ)上,迅速提取出題目中的重要信息,并結(jié)合題目條件繪制出簡圖. 只有這樣,才能將函數(shù)思想和初中數(shù)學中的知識內(nèi)容結(jié)合在一起,才能體會到函數(shù)的應(yīng)用價值.