馮 俊
(陜西省西安市曲江第一中學(xué),陜西 西安)
函數(shù)理論在中學(xué)數(shù)學(xué)中占有十分重要的地位,也是中考數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容。而作為函數(shù)理論的入門——函數(shù)的概念,對(duì)于很多初中學(xué)生來說是很難的。其主要的難點(diǎn)是如何理解“對(duì)于任意的而言,都有唯一的值與之對(duì)應(yīng)”?,F(xiàn)實(shí)生活中有很多函數(shù)的影子,但是對(duì)于初學(xué)者而言,很難將上述較為晦澀難懂的句子用生活中的例子來解釋。筆者通過教學(xué)課堂中的實(shí)例將對(duì)其思考。
1.理解函數(shù)的概念,并能從具體事例抽象出函數(shù)概念2.初步學(xué)會(huì)判斷兩個(gè)變量之間的關(guān)系是不是函數(shù)關(guān)系
教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)的概念
教學(xué)難點(diǎn):實(shí)例中函數(shù)概念的抽象
1.創(chuàng)設(shè)情境,提出問題
問題1.在一個(gè)變化過程中,什么叫作變量、常量;什么稱為自變量與因變量?
問題2.在同學(xué)們成長(zhǎng)過程中,身高與年齡有著怎樣的關(guān)系?
問題3.長(zhǎng)度為L(zhǎng)的繩子圍成一個(gè)長(zhǎng)方形,長(zhǎng)方形的相鄰兩邊有著一定的關(guān)系嗎?
問題4.移動(dòng)公司推出了很多套餐活動(dòng),每月手機(jī)應(yīng)繳納的費(fèi)用與流量多少之間有著何種關(guān)系?
設(shè)計(jì)意圖:回憶初一所學(xué)兩個(gè)變量之間的關(guān)系:因變量隨著自變量的變化而變化,為引入函數(shù)概念作鋪墊;接下來的三個(gè)實(shí)例使得學(xué)生感受函數(shù)實(shí)質(zhì)為兩個(gè)變量之間存在著某種變化關(guān)系。
2.實(shí)踐探究,形成知識(shí)
實(shí)驗(yàn)一:5位同學(xué)參與“搶凳子”游戲。制定如下規(guī)則:5位同學(xué)有5張凳子。那么每人可以坐一張凳子,用a,b,c,d,e表示5位同學(xué),1,2,3,4,5表示5張凳子;于是人與凳子之間建立如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
不妨稱這種對(duì)應(yīng)關(guān)系為“一一對(duì)應(yīng)”。
表述關(guān)系:對(duì)于任意的一位同學(xué),都有確定的、唯一的一張凳子與之對(duì)應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)二:5名同學(xué)有4張凳子,可以允許兩人坐一張凳子,用a,b,c,d,e表示 5 位同學(xué),1,2,3,4 表示 4 張凳子。于是建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
不妨稱這種對(duì)應(yīng)關(guān)系為“多對(duì)一”。
表述關(guān)系:對(duì)于任意的一位同學(xué),都有確定的、唯一的一張凳子與之對(duì)應(yīng)。(而對(duì)于與而言,都對(duì)應(yīng)號(hào)座位)
實(shí)驗(yàn)三:規(guī)定5位同學(xué),可以坐6張凳子,允許某位同學(xué)坐兩張凳子。用 a,b,c,d,e 表示 5 位同學(xué),1,2,3,4,5,6 表示 6 張凳子。建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
不妨稱這種對(duì)應(yīng)關(guān)系為“一對(duì)多”。
表述關(guān)系:對(duì)于任意的一名同學(xué),不一定有唯一的凳子與之對(duì)應(yīng)。
知識(shí)構(gòu)成:上述例子中,實(shí)驗(yàn)一、二含有兩個(gè)變量,給定其中一個(gè)變量(學(xué)生),相應(yīng)的就確定了另外一個(gè)變量的值。
函數(shù)的概念:一般地,如果在一個(gè)變化的過程中有兩個(gè)變量x,y,并且對(duì)于變量的任意值都有唯一的值與之對(duì)應(yīng)。那么,我們稱y是x的函數(shù);其中x是自變量,y是因變量。
函數(shù)的本質(zhì):函數(shù)屬于現(xiàn)實(shí)生活中的對(duì)應(yīng)關(guān)系中的“一對(duì)一以及多對(duì)一”
設(shè)計(jì)意圖:從生活中的游戲出發(fā),讓學(xué)生感受到函數(shù)是身邊中的例子的抽象;同時(shí)切實(shí)感受函數(shù)的本質(zhì)是生活中的一一對(duì)應(yīng)與多對(duì)一,而一對(duì)多這種對(duì)應(yīng)關(guān)系不滿足函數(shù)的概念。
3.應(yīng)用舉例,鞏固提高
例1.給出下列關(guān)于變量x,y的關(guān)系式
其中,y 是 x 的函數(shù)的有(1),(2),(4),(6)
分析:(1)屬于一一對(duì)應(yīng)
(2)多對(duì)一:比如當(dāng) x=±2 時(shí),y=4;當(dāng) x=±3 時(shí),y=6
(3)一對(duì)多:當(dāng) x=4時(shí),y=±2;當(dāng) x=9 時(shí),y=±3;不能表示函數(shù)(4)屬于一一對(duì)應(yīng)
(5)一對(duì)多:當(dāng) x=1時(shí),y=±4;當(dāng) x=2 時(shí),y=±7;不能表示函數(shù)
(6)多對(duì)一:當(dāng)x=0或x=2時(shí),y=5
例2.下列四個(gè)圖中,不能表示y是x的函數(shù)的數(shù) ( )
分析:A.多對(duì)一 B.一一對(duì)應(yīng) C.多對(duì)一 D.一對(duì)多
于是答案為D
設(shè)計(jì)意圖:通過例1、例2的實(shí)踐演練,進(jìn)一步感受函數(shù)的本質(zhì),發(fā)展學(xué)生數(shù)形結(jié)合的意識(shí),提高了其數(shù)學(xué)抽象的能力。
總結(jié):函數(shù)的三種形式
1.表格(將實(shí)驗(yàn)一、二改寫成表格的形式)
實(shí)驗(yàn)一:
實(shí)驗(yàn)二:
2.表達(dá)式(例 1)
3.圖像(例 2)
設(shè)計(jì)意圖:對(duì)實(shí)驗(yàn)一、二、三的再次解讀與認(rèn)知,總結(jié)出函數(shù)的三種表達(dá)形式,突出了本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)之一。
4.知識(shí)總結(jié),拓展延伸
(1)函數(shù)的概念
(2)函數(shù)的三種表達(dá)形式
函數(shù)的概念課對(duì)學(xué)生而言,既枯燥無味,又難以理解,其主要的原因是:(1)教材中的部分實(shí)例雖然貼近生活,但是學(xué)生無法親身感知、抽象思維難以提高;(2)函數(shù)的概念本身(對(duì)于任意的而言,都有唯一的值與之對(duì)應(yīng)),這種關(guān)系模糊不清。
本課采用生活中的游戲?yàn)檩d體,課堂上以此為鑒,總結(jié)日常生活中的對(duì)應(yīng)關(guān)系:一一對(duì)應(yīng),多對(duì)一,一對(duì)多;內(nèi)容上屬于高一學(xué)生應(yīng)該理解的范疇,但是對(duì)于學(xué)生而言,從生活中來;而由此界定了函數(shù)的概念的主體部分,做到了到生活中去。另一層面,把高中的映射圖象改成了函數(shù)表達(dá)的三種形式中的表格,又頗具創(chuàng)意,容易理解。經(jīng)過學(xué)生的作業(yè)反饋程度以及相關(guān)的班級(jí)學(xué)習(xí)此節(jié)內(nèi)容的對(duì)照,發(fā)現(xiàn)本班學(xué)生更加深入理解知識(shí)點(diǎn),這會(huì)為今后的學(xué)習(xí)做鋪墊。
筆者認(rèn)為,在中學(xué)數(shù)學(xué)的概念課的講授過程中,既要體現(xiàn)從生活中來,又要回歸到生活中去;不必過于拘泥于教材中的實(shí)例,要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,調(diào)動(dòng)其積極性,提高其想象力;也不必完全局限于教材內(nèi)容的安排,可以突破設(shè)置的屏障,甚至借助于高中部分知識(shí)的理解,做到張弛有度。從某種意義上來說,這樣的教學(xué)方式對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維有一定的幫助,使得人們?cè)谔幚沓橄髲?fù)雜化的問題時(shí)盡量采用具體的案例進(jìn)行分析!
新時(shí)代背景下,課堂教學(xué)不再是一味地追求學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī),進(jìn)而用學(xué)生的終身發(fā)展作為替代,這就要求數(shù)學(xué)課堂教學(xué)要結(jié)合實(shí)際生活,將生活中的案例抽象成數(shù)學(xué)問題;反之,學(xué)會(huì)將數(shù)學(xué)問題具體化也是未來學(xué)生必備的思路之一。從這個(gè)角度考慮,以“實(shí)際生活”為例進(jìn)行教學(xué)具有很深的意義。但是結(jié)合中學(xué)生的實(shí)際情況,面臨著中高考的巨大壓力,教師課堂教學(xué)中也會(huì)存在時(shí)間上的限制,于是這種教學(xué)模式勢(shì)必會(huì)耽誤大量的時(shí)間,從而影響教學(xué)進(jìn)度,那么如此教學(xué)模式同樣也有很長(zhǎng)的路要走。在以后的教學(xué)中要積極響應(yīng),逐步探索!