梁大軍
摘 要:本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容包括一個概念、三個等價(jià)關(guān)系、一個定理.在了解方程的根和函數(shù)零點(diǎn)的關(guān)系的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想討論函數(shù)零點(diǎn)的存在性定理,是本節(jié)課的難點(diǎn)所在,通過問題串的形式,將難點(diǎn)分解成一個個“小問題”,將函數(shù)的“圖象特征”轉(zhuǎn)化為“代數(shù)表示”,概括出定理.
關(guān)鍵詞:方程的根;函數(shù)零點(diǎn);數(shù)形結(jié)合;教學(xué)反思
2019年10月,“南京市協(xié)同發(fā)展共同體”東片區(qū)舉辦了一次教學(xué)研討活動,活動由南京市棲霞中學(xué)承辦,作為青年教師,我有幸參加了此次活動,并在本班上了這節(jié)課——蘇教版必修1第三章3.4.1“函數(shù)的零點(diǎn)”,通過這次活動,筆者記錄了一些粗淺認(rèn)識,反思了過程,與大家分享和交流.
一、基于認(rèn)知,建立動力的生成點(diǎn)
章建躍博士提出,上好一堂課,數(shù)學(xué)教師必須要理解數(shù)學(xué)、理解學(xué)生、理解教學(xué),特別是,“內(nèi)容所反映的數(shù)學(xué)思想方法”的理解水平?jīng)Q定了理解數(shù)學(xué)的高度,同時也決定了教學(xué)所能達(dá)到的水平和效果.
教材首先是在學(xué)習(xí)函數(shù)的性質(zhì)基礎(chǔ)上,了解方程的根和函數(shù)零點(diǎn)的關(guān)系,揭示了數(shù)與形、方程與函數(shù)之間的本質(zhì)聯(lián)系.然后運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想討論函數(shù)零點(diǎn)的存在性定理,這也是本節(jié)課的難點(diǎn)所在,其目的也是通過函數(shù)的零點(diǎn)來研究方程的根,進(jìn)一步突出函數(shù)思想的應(yīng)用價(jià)值,也為用二分法求方程的近似解做好思想上和方法上的準(zhǔn)備.
二、巧設(shè)問題,激活學(xué)生的思維
美國心理學(xué)家布魯納指出:“教學(xué)過程是一種提出問題和解決問題的持續(xù)不斷的活動,思維永遠(yuǎn)是從問題開始的?!痹诮鉀Q數(shù)學(xué)問題的過程中,會形成和發(fā)展數(shù)學(xué)知識、思想、方法和觀念,問題可謂是“數(shù)學(xué)的心臟”.有了問題,才能喚醒學(xué)生的好奇心和求知欲,才能激活學(xué)生的思維,學(xué)生的探究活動才有載體.
筆者將書上例二的題目稍作修改,將“判斷函數(shù)f(x)=x2-2x-1在區(qū)間(2,3)上是否存在零點(diǎn).”中的區(qū)間去掉,改為“判斷函數(shù)f(x)=x2-2x-1是否存在零點(diǎn).”從方程的角度學(xué)生可以求出根的大小,
問題1:方程的根在什么區(qū)間內(nèi)?(限定k到k+1的整數(shù)區(qū)間內(nèi))讓學(xué)生自己生成區(qū)間,
問題2:從宏觀上看二次函數(shù)的圖象(先不給單位刻度,學(xué)生回答看不出后再給出單位刻度),給學(xué)生圖象上的直觀感受,然后研究大根所在的區(qū)間(2,3),并將圖象放大,
問題3:你能講區(qū)間(2,3)縮小嗎?讓學(xué)生直觀感受只要在零點(diǎn)兩側(cè)各取一個點(diǎn),就能使零點(diǎn)落在區(qū)間內(nèi),
問題4:從圖象上看,(2,3)這一段圖象穿過x軸,如何用代數(shù)形式來描述呢?這個問題實(shí)際上就揭示了函數(shù)零點(diǎn)具有“形”和“數(shù)”兩方面的含義,有學(xué)生回答f(2)>0,f(3)<0,接著通過零點(diǎn)的數(shù)和形兩個方面的含義引導(dǎo)學(xué)生說出零點(diǎn)是y=0時x的值,所以得出x是分界點(diǎn),y=0是分界線(函數(shù)值正負(fù)的分界線),由此再得到區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值異號,即再由(2,3)的區(qū)間推廣到(a,b),由特殊到一般,得到f(a)f(b)<0,即零點(diǎn)存在性定理的條件,在探究的過程中讓學(xué)生充分體會了數(shù)形結(jié)合方法的應(yīng)用
通過分組討論、合作探究,通過問題串將本節(jié)的難點(diǎn)“零點(diǎn)存在性定理”分拆成一個個能夠解決的“小問題”,從而將函數(shù)的“圖象特征”轉(zhuǎn)化為“代數(shù)表示”,歸納概括出零點(diǎn)存在性定理.
函數(shù)的零點(diǎn)具有“形”和“數(shù)”兩方面的含義,這就要求我們要從“形”和“數(shù)”兩個不同的角度來加以認(rèn)識和思考,而本節(jié)課就是要引導(dǎo)學(xué)生用函數(shù)的觀點(diǎn)看方程,方程的根實(shí)則就是函數(shù)視野下的零點(diǎn),讓學(xué)生經(jīng)歷從函數(shù)圖象特征到代數(shù)表示即從“形”和“數(shù)”的認(rèn)識過程.
三、適時追問,引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)
理性精神是數(shù)學(xué)文化的核心,從紛繁雜亂到理出頭緒,從直觀感覺到說出道理,都是數(shù)學(xué)理性精神的體現(xiàn).
學(xué)生回答問題4說,f(2)到f(3),從負(fù)到正,并且函數(shù)是單調(diào)的,所以穿過x軸,這時我追問:“單調(diào)說明穿過幾次?”,“如果不單調(diào)可以穿過幾次?”這樣的追問可以讓學(xué)生從圖中直觀感受從單調(diào)的穿過一次到不單調(diào)的可以穿過n次,這樣至少有一個零點(diǎn),也就是存在零點(diǎn),存在這個詞從這里讓學(xué)生得出會更加自然和順暢,也會為后面的辨析題提供幫助.
幾何直觀是理性認(rèn)識的基礎(chǔ),教學(xué)時應(yīng)充分利用好函數(shù)圖象,抓住課堂上學(xué)生的表述進(jìn)行合理有效的追問,引導(dǎo)學(xué)生對待簡單問題進(jìn)行深度思考,強(qiáng)化問題的導(dǎo)向價(jià)值,努力體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生用函數(shù)的思想去思考和解決問題.
四、情境總結(jié),加深記憶理解
本節(jié)課的課堂教學(xué)體現(xiàn)了以問題為主線、探究為核心、培養(yǎng)能力為目的的教學(xué)理念,教學(xué)中注重對學(xué)生的啟發(fā)和引導(dǎo),注重師生互動,努力體現(xiàn)學(xué)生在課堂探究活動中的主體地位.
在課堂小結(jié)中,先由學(xué)生口頭總結(jié),再由教師歸納總結(jié),通過一首打油詩:“函數(shù)零點(diǎn)方程根,形數(shù)本是同根生,是否存在端點(diǎn)判,函數(shù)連續(xù)要記清?!弊寣W(xué)生對本堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)容印象更深刻.
參考文獻(xiàn)
[1] 章建躍.“方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)”的教學(xué)[J].中國數(shù)學(xué)教育,2012(1/2):16-18
[2] 華志遠(yuǎn).思索孕育創(chuàng)生,互動彰顯活力[J].數(shù)學(xué)通報(bào),2008(4):6-8
[3] 黃之.深入研讀教材,整體把握教學(xué)內(nèi)容[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(上旬),2014(9)
[4] 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修1.江蘇鳳凰教育出版社.