高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)優(yōu)化策略探究

摘 要：文章從三個方面給出了高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的優(yōu)化策略，并以“對數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)”為例給出了具體設(shè)計.

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué)；教學(xué)優(yōu)化；函數(shù)

中圖分類號：G632? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1008-0333（2023）27-0011-03

收稿日期：2023-06-25

作者簡介：盧芳（1986.9-），女，碩士，中學(xué)一級教師，從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.

在以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的新一輪課程改革背景下，對高中數(shù)學(xué)教學(xué)提出了更高標準的要求，不僅需要教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中傳授學(xué)科知識，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生形成數(shù)學(xué)思想，掌握數(shù)學(xué)學(xué)習的有效方法，促進學(xué)生形成關(guān)鍵能力與必備品質(zhì).在這種的教學(xué)要求之下，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)難以滿足高中生的數(shù)學(xué)學(xué)習與發(fā)展需求，需要教師探索數(shù)學(xué)教學(xué)方法的優(yōu)化之路.“對數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)”是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中十分重要的內(nèi)容，在教學(xué)策略的優(yōu)化中教師可以通過類比學(xué)習、設(shè)計問題串、數(shù)形結(jié)合等途徑，幫助高中生突破數(shù)學(xué)學(xué)習的難關(guān)，提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量.

1 類比學(xué)習，降低教學(xué)難度

數(shù)學(xué)知識之間或多或少都具有一定的聯(lián)系，且在學(xué)習方法上也會具有一定的通性.這些已經(jīng)存在的聯(lián)系是學(xué)生學(xué)習新知識的有利因素，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該努力讓學(xué)生感知到知識之間的相關(guān)性，通過類比學(xué)習的方法，來引導(dǎo)學(xué)生形成一種比較完整且有效的學(xué)習思維，這樣也能降低學(xué)生學(xué)習新知識的難度，提高課堂教學(xué)效率.

2 設(shè)計問題串，進行知識串聯(lián)

設(shè)計問題串這一教學(xué)方法有利于學(xué)生對知識的循序漸進地吸收，讓學(xué)生在問題的引導(dǎo)下對知識由淺及深的進行認識，避免在學(xué)生對知識還不夠熟悉的情況下就跨難度層次去理解知識，這樣學(xué)生會產(chǎn)生畏難心理，對知識也無法有一個更加全面的認識[1].同時教師在設(shè)計問題串時要注意問題的銜接與知識之間的聯(lián)系性.

3 數(shù)形結(jié)合，培養(yǎng)數(shù)學(xué)技能

對于涉及到圖像學(xué)習的知識時，教師要善于聯(lián)系圖像的使用讓學(xué)生在解決問題的過程中訓(xùn)練自身的數(shù)形結(jié)合能力，這既是培養(yǎng)學(xué)生對圖像使用的熟練性，讓學(xué)生能夠借用圖像的輔助來解決問題，同時又是對學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提高，讓學(xué)生能夠在解題工具的使用中得心應(yīng)手[2].

4 教案設(shè)計

接下來以高中數(shù)學(xué)人教A版必修一“對數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)”為例，設(shè)計合理的教學(xué)步驟，體會教學(xué)方法在課堂教學(xué)中的重要性：

教材分析 對數(shù)函數(shù)作為基本初等函數(shù)中較為重要的一類函數(shù)，對學(xué)生以后的函數(shù)學(xué)習能夠起到極大的輔助作用.對數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)這一節(jié)內(nèi)容要求學(xué)生在學(xué)習對數(shù)的概念以及對數(shù)的運算法則之后，能夠進一步掌握對數(shù)函數(shù)的圖像、定義以及如何將這些定義性質(zhì)運用到實際問題的解決過程當中.同時作為高中階段基本初等函數(shù)中的一類分支，對于對數(shù)函數(shù)的學(xué)習，教師也可以設(shè)計出一套適用于其它函數(shù)教學(xué)的教學(xué)方案，通過類比教學(xué)法來將函數(shù)板塊銜接，有利于學(xué)生對函數(shù)整體學(xué)習的把握.

教學(xué)目標 【知識與技能目標】

（1）學(xué)生在學(xué)習函數(shù)圖像與性質(zhì)之前要理解對數(shù)函數(shù)的定義，深刻認識對數(shù)函數(shù)的本質(zhì)；

（2）聯(lián)系前一章節(jié)學(xué)過的指數(shù)函數(shù)內(nèi)容，能夠通過對對數(shù)函數(shù)的學(xué)習回顧指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)，熟悉這兩個函數(shù)在增長率上的差異，并能夠理解這兩個函數(shù)互為反函數(shù).

【過程與方法目標】

（1）在對數(shù)函數(shù)問題進行討論的過程中，學(xué)生能夠熟悉函數(shù)問題解答的思路，提高自身在函數(shù)問題學(xué)習上的學(xué)習素養(yǎng)；

（2）針對問題思考時強化學(xué)生由特殊問題轉(zhuǎn)到一般問題的學(xué)習思想，充分訓(xùn)練學(xué)生在思考問題時的轉(zhuǎn)化和化歸思想.

【情感態(tài)度與價值觀目標】

（1）讓學(xué)生在學(xué)習對數(shù)函數(shù)知識的過程中能夠感受到對數(shù)函數(shù)的魅力，體會到函數(shù)在我們生活中的重要性；

（2）通過感受對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等不同函數(shù)在增長率上的差異體會函數(shù)的多元性.

教學(xué)重難點 教學(xué)重點是理解對數(shù)函數(shù)的定義與性質(zhì)，并能夠?qū)⑵溥\用到實際問題當中；教學(xué)難點是讓學(xué)生理解將指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)聯(lián)系起來進行類比學(xué)習，并理解對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)是互為反函數(shù)的關(guān)系.

教學(xué)過程 【問題引入，理解定義】

在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習對數(shù)函數(shù)的圖形以及性質(zhì)之前，教師可以設(shè)計一系列的問題串讓學(xué)生逐步進入到對數(shù)函數(shù)的學(xué)習情境中來.值得注意的是，對數(shù)函數(shù)前一節(jié)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習過關(guān)于指數(shù)函數(shù)的知識，教師應(yīng)該借用學(xué)生對指數(shù)函數(shù)知識的熟悉性，將對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的知識進行聯(lián)系，通過對以往知識的掌握來熟悉新的知識.

問題1 什么是指數(shù)函數(shù)？指數(shù)函數(shù)在圖像上有什么特點，具有什么樣的性質(zhì)？

結(jié)論1 一般來說，形如y=ax的函數(shù)為指數(shù)函數(shù)，其定義域為R，值域為（0，+∞）；它在圖像上會經(jīng)過y軸的（0，1）點，即當自變量x為0時，函數(shù)的值為1；指數(shù)函數(shù)的增減性質(zhì)取決于a的值，當a大于1時，指數(shù)函數(shù)在整個定義域上都是增函數(shù)；當a大于0小于1時，它在定義域上為減函數(shù).

問題2 指數(shù)函數(shù)是函數(shù)的一個分支，那么函數(shù)的本質(zhì)和意義又是什么？

結(jié)論2 函數(shù)在一定意義上就是兩個非空數(shù)集之間的對應(yīng)關(guān)系，即在一個集合中取一個數(shù)，那么在另一個集合中也能找到一個數(shù)與之相對應(yīng)，與之對應(yīng)的數(shù)也是唯一的.那么，對于這個對應(yīng)關(guān)系以及這兩個集合，我們就可以用函數(shù)、定義域以及值域來定義.

問題3 指數(shù)函數(shù)的形式是y=ax，此時y是關(guān)于x的函數(shù)，那么反過來，x能成為y的函數(shù)嗎？

結(jié)論3 通過對圖像的分析可知，指數(shù)函數(shù)中每一個x都有一個唯一y值與之相對應(yīng)，每一個y值也有唯一的x值相對應(yīng)，那么x與y之間的對應(yīng)關(guān)系不只有y=ax，還有x=logay.在通常的函數(shù)中，我們將x作為比變量，y作為函數(shù)值，那么這個形式也可以變?yōu)閥=logax，這就是所謂的對數(shù)函數(shù).

設(shè)計意圖：通過學(xué)生學(xué)過的指數(shù)函數(shù)定義與圖像性質(zhì)，讓學(xué)生以類比反推的形式理解對數(shù)函數(shù)，并掌握對數(shù)函數(shù)的一些基本性質(zhì).這樣有利于加深學(xué)生對于函數(shù)本身定義的理解，同時也有助于學(xué)生對函數(shù)的學(xué)習形成一個系統(tǒng)完整的思維，這樣學(xué)生在以后的學(xué)習中也能夠以此類推，掌握到數(shù)學(xué)學(xué)習方法的本質(zhì).

【探究差異，發(fā)現(xiàn)性質(zhì)】對數(shù)函數(shù)的計算有點復(fù)雜，高中階段只需要學(xué)生記住幾個基礎(chǔ)對數(shù)函數(shù)的值即可，但是學(xué)生仍然應(yīng)該掌握關(guān)于對數(shù)函數(shù)大小的比較，通過比較大小得出對數(shù)函數(shù)的性質(zhì).教師可以設(shè)計對數(shù)大小的比較，比如log0.54與log0.58的大小比較；log24和log28的大小比較；除了查表、計算器等解答方法，學(xué)生是否還能找到其它方法來解決？

【圖像法】針對上述問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用繪制對數(shù)函數(shù)的圖像來進行解答.在解決問題的過程中，學(xué)生應(yīng)該考慮到第一組對數(shù)和第二組對數(shù)的a值是相同的，但是第一組的a值小于1，第二組的a值大于1，因此教師可以先引導(dǎo)學(xué)生將a取不同值是的對數(shù)函數(shù)圖像畫出來，然后聯(lián)系圖形來比較大?。?/p>

由圖像可知，當a大于0小于1時，對數(shù)函數(shù)在整個定義域內(nèi)為減函數(shù)，也就是說這個條件下x的值越大，y的值越?。欢攁大于1時，情況恰恰相反，因此對于上述兩組對數(shù)大小的比較，其結(jié)果是：log0.54>log0.58；log24? ? ?設(shè)計意圖：這一環(huán)節(jié)利用對數(shù)大小的比較來引導(dǎo)學(xué)生探究解決問題的方法，通過圖像法的應(yīng)用不但讓學(xué)生對對數(shù)函數(shù)的圖像有了一個比較基本的認識，同時還訓(xùn)練了學(xué)生數(shù)形結(jié)合解決問題的能力.且在這個過程中，學(xué)生會思考不同的a值對對數(shù)函數(shù)值的影響，教師可以適當引導(dǎo)學(xué)生思考指數(shù)函數(shù)a值不同時不同自變量對應(yīng)的函數(shù)值大小，讓學(xué)生以類似的方法去劃分a值，探究a值不同時對數(shù)函數(shù)值的大小.

【鞏固知識，靈活應(yīng)用】在學(xué)生對對數(shù)函數(shù)的圖像以及性質(zhì)有了一定的了解之后，教師要趁熱打鐵，通過一系列的實際問題來鞏固學(xué)生對這些性質(zhì)的掌握程度.在設(shè)計問題時，教師要盡可能考慮到不同的性質(zhì)，比如對數(shù)函數(shù)的判斷題，這一類題型可以考查學(xué)生對于對數(shù)函數(shù)公式以及基本定義的掌握；再比如采用x值不同、a值也不同的幾組對數(shù)讓學(xué)生來比較大小，考驗學(xué)生是否能夠通過不同a值對數(shù)之間的轉(zhuǎn)化，將其轉(zhuǎn)化為a值相同的情況下再來比較大小的能力，或者也可以讓學(xué)生引用圖像法給出一個大致的值域區(qū)間，通過比較區(qū)間的大小來進行對數(shù)值的比較.

設(shè)計意圖：這一環(huán)節(jié)主要是針對學(xué)生所學(xué)知識的考查，讓學(xué)生能夠在不同的題型當中體會到其中暗含的對數(shù)性質(zhì)[3].這樣學(xué)生不僅可以熟悉題型，積累自己的解題經(jīng)驗，還能夠?qū)⒆陨韺π再|(zhì)的學(xué)習轉(zhuǎn)化為實際的解題能力，提高自身的數(shù)學(xué)技能.

總的來說，如何把握基本初等函數(shù)的圖像與性質(zhì)并運用這些性質(zhì)解決復(fù)合函數(shù)問題作為學(xué)生在高中階段應(yīng)該掌握的數(shù)學(xué)能力，教師必須在實際教學(xué)環(huán)境中抓住各個知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，不斷優(yōu)化課堂，以便尋求到更適合學(xué)生學(xué)習的教學(xué)方案和思路.

參考文獻：

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［3］ 楊美.優(yōu)化函數(shù)教學(xué)模式，注重高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)[J].語數(shù)外學(xué)習（數(shù)學(xué)教育），2013（1）：7.

［責任編輯：李 璟］