“函數(shù)”是中學(xué)數(shù)學(xué)的基本概念,也是初中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容之一。函數(shù)又是“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域中的重要內(nèi)容,是學(xué)生難以建立的一個(gè)抽象數(shù)學(xué)概念。讓學(xué)生準(zhǔn)確而深刻地理解函數(shù)概念是學(xué)好與函數(shù)相關(guān)內(nèi)容的關(guān)鍵所在,是后繼學(xué)習(xí)一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的基礎(chǔ),也是高中階段學(xué)習(xí)其他函數(shù)的必要準(zhǔn)備。張潔老師的這節(jié)課,很好地體現(xiàn)了函數(shù)概念教學(xué)的三個(gè)基本點(diǎn),即立足點(diǎn)、生長點(diǎn)和發(fā)展點(diǎn),較好地突破了函數(shù)概念教學(xué)這一難點(diǎn),是比較成功的概念教學(xué)案例。
1.視覺沖擊:實(shí)現(xiàn)常量數(shù)學(xué)到變量數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)變。
初中生在接觸函數(shù)概念之前,基本上對變量數(shù)學(xué)一片空白,學(xué)習(xí)的都是常量數(shù)學(xué),主要是數(shù)、式的運(yùn)算以及方程,因此說函數(shù)概念是從常量數(shù)學(xué)到變量數(shù)學(xué)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),學(xué)生的學(xué)習(xí)具有一定的困難?;诖耍瑥垵嵗蠋熢谑谡n伊始,先播放一段《變化的世界》視頻,隨著時(shí)間的推移,生產(chǎn)總值在增加、動(dòng)物在生長、技術(shù)在革新……強(qiáng)烈的視覺沖擊,讓學(xué)生感受到世界上的萬事萬物“不變是相對的,而變化是絕對的”這一通識(shí)。接下來,執(zhí)教者又播放“沙漏”視頻,并提出問題:在剛才這一變化過程中,你有什么發(fā)現(xiàn)?哪些量是變化的?哪些量是不變的?自然地從生活過渡到數(shù)學(xué),引入在數(shù)學(xué)內(nèi)部研究常量和變量的問題,水到渠成地實(shí)現(xiàn)了從常量數(shù)學(xué)到變量數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)變,這是函數(shù)概念教學(xué)的立足點(diǎn)。
2.情境感知:實(shí)現(xiàn)變量與變量之間對應(yīng)關(guān)系的固化。
“對應(yīng)”是函數(shù)思想的本質(zhì),因此研究兩個(gè)變量之間的對應(yīng)關(guān)系是函數(shù)概念教學(xué)的生長點(diǎn)。為減少學(xué)生在形成概念過程中的困難,執(zhí)教者運(yùn)用不同情境,讓學(xué)生充分感知。在問題的選取上力求體現(xiàn)生活性與時(shí)代性,比如“天宮二號”發(fā)射、體內(nèi)血乳酸濃度與時(shí)間的變化圖像以及“火柴棒搭小金魚”等;在問題串的設(shè)計(jì)上體現(xiàn)了活動(dòng)性與思考性,比如始終抓住“這一變化過程中有幾個(gè)變量?它們有怎樣的關(guān)系呢”來引導(dǎo)學(xué)生在活動(dòng)中思考,在思考中進(jìn)一步感悟;在兩變量間對應(yīng)關(guān)系的探究與概括上體現(xiàn)層次性與生成性,比如有的通過給出表格讓學(xué)生探究,有的給出圖像讓學(xué)生觀察,還有的給出實(shí)物圖形引導(dǎo)學(xué)生直觀思考,在這樣的過程中逐步深化和生成對兩個(gè)變量間關(guān)系的認(rèn)識(shí)。從實(shí)際教學(xué)效果來看,學(xué)生對函數(shù)概念的理解達(dá)到了預(yù)期的效果,對兩變量之間對應(yīng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)也得到了及時(shí)的強(qiáng)化和固化。
3.本質(zhì)揭示:實(shí)現(xiàn)認(rèn)知邏輯和心理邏輯的自然融合。
概念的形成過程應(yīng)是學(xué)生認(rèn)知邏輯與心理邏輯的自然融合過程,在不斷追問的過程中實(shí)現(xiàn)對函數(shù)概念本質(zhì)的認(rèn)識(shí),這也是函數(shù)概念教學(xué)的發(fā)展點(diǎn)。在函數(shù)概念的教學(xué)中,執(zhí)教者很好地注意了“抓住一個(gè)變化過程、兩個(gè)變量、一種對應(yīng)關(guān)系”進(jìn)行探究,在不斷強(qiáng)化的過程中,讓學(xué)生知道往哪里走。在探究兩變量之間關(guān)系時(shí),執(zhí)教者始終以“其中一個(gè)量變化時(shí),另一個(gè)量怎么樣?一個(gè)量確定時(shí),另一個(gè)量如何”為思考的切入點(diǎn),讓學(xué)生知道觀察的點(diǎn)在哪里?目的是以問題為引導(dǎo),在對“以上三個(gè)實(shí)例的變化過程有什么共同之處嗎?不同點(diǎn)又是什么”形成共識(shí)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)認(rèn)知邏輯與心理邏輯的自然融合,較好地揭示了函數(shù)概念的本質(zhì)“對于變量x的每一個(gè)值,變量y都有唯一的值與它對應(yīng)”。
誠然,本節(jié)課的特點(diǎn)還有很多,比如執(zhí)教者具有極強(qiáng)的親和力,給學(xué)生課堂學(xué)習(xí)帶來心理安全;比如在學(xué)生思路不暢時(shí),舍得“等待”,讓學(xué)生的深度學(xué)習(xí)有了時(shí)間保障;還比如,當(dāng)下教師“離開課本”進(jìn)行教學(xué)的現(xiàn)象普遍存在,本節(jié)課教師能讓學(xué)生帶著問題看課本,實(shí)屬難能可貴。
當(dāng)然,就像張潔老師在教學(xué)反思中所說的“課堂教學(xué)是一門遺憾的藝術(shù)”一樣,本節(jié)課也不例外。除了執(zhí)教者自己反思的“學(xué)生對于‘天空二號’發(fā)射過程雖然很感興趣,但是不大容易發(fā)現(xiàn)其中變化的、不變的量,反而造成了一些繁瑣的、不必要的麻煩”以外,就本節(jié)課的教學(xué)而言,對于隱含于函數(shù)概念背后的“對應(yīng)思想”需要進(jìn)一步強(qiáng)化。因?yàn)椋瘮?shù)的本質(zhì)就是數(shù)集間的一種對應(yīng)關(guān)系,雖然執(zhí)教者在教學(xué)過程中,對每個(gè)問題中兩個(gè)變量之間的對應(yīng)關(guān)系予以了特別關(guān)注并給予了必要滲透,但筆者認(rèn)為,滲透的力度還顯得不夠。針對每一個(gè)問題情境,教師都應(yīng)該反復(fù)追問“變化過程中的兩個(gè)變量是如何對應(yīng)的”,在這樣強(qiáng)烈的不斷“刺激”中,才能讓學(xué)生真正領(lǐng)會(huì)“對應(yīng)”的含義,領(lǐng)悟“函數(shù)”的本質(zhì)。
(作者為江蘇省中學(xué)數(shù)學(xué)特級教師,中學(xué)正高級教師,連云港市教育科學(xué)研究所所長)