劉英英
【摘要】函數(shù)、方程、不等式是刻畫現(xiàn)實世界中變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,它蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想和方法.通過對“三個一次”“三個二次”的對比分析,構(gòu)建知識體系,關(guān)注內(nèi)在聯(lián)系,遷移創(chuàng)造,數(shù)形結(jié)合,梯度深化.
【關(guān)鍵詞】函數(shù);方程;不等式;數(shù)形結(jié)合;數(shù)學(xué)思想
千變?nèi)f化的現(xiàn)實世界中蘊(yùn)藏著各種各樣的客觀規(guī)律,這些規(guī)律可以用“數(shù)”(函數(shù)、方程、不等式)來描述,也可以借助“形”來呈現(xiàn).函數(shù)、方程、不等式是刻畫現(xiàn)實世界中變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,它蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想和方法.函數(shù)、不等式、方程它們是動與靜的關(guān)系,是變量與常量的關(guān)系,靜是點(diǎn),動是線,常量是變量的瞬間.在變化中,在規(guī)律中,在動靜之中函數(shù)、方程、不等式既各自獨(dú)立又相互聯(lián)系,共同組成了“數(shù)與代數(shù)”的核心內(nèi)容.
一、依課標(biāo),現(xiàn)體系,乍現(xiàn)數(shù)形結(jié)合
(一)課程標(biāo)準(zhǔn)(7~9年級)學(xué)段目標(biāo)
1.知識技能:體驗從具體情景中抽象出數(shù)學(xué)符號的過程,掌握方程、不等式、函數(shù)進(jìn)行表述的方法;
2.數(shù)學(xué)思考:通過用方程、不等式、函數(shù)表述數(shù)量關(guān)系的過程,體會模型思想,建立符號意識;
3.問題解決:經(jīng)歷從不同角度尋求分析問題和解決問題方法的過程,體驗解決問題方法的多樣性,掌握分析問題和解決問題的一些基本方法;
4.情感態(tài)度:在運(yùn)用數(shù)學(xué)表述和解決問題的過程中,認(rèn)識數(shù)學(xué)具有抽象、嚴(yán)謹(jǐn)和應(yīng)用廣泛的特點(diǎn),體會數(shù)學(xué)的價值.
(二)北師大版教材對于“方程、不等式、函數(shù)”內(nèi)容的編排如下
通過7~9年級學(xué)習(xí)目標(biāo)和課程內(nèi)容編排可以看出:教材內(nèi)容螺旋上升,逐步深化,同一類問題從不同角度理解分析,實現(xiàn)了從“四基”到“四力”(四基:基礎(chǔ)知識、基本技能、基本數(shù)學(xué)思想方法、基本活動經(jīng)驗,四力:提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力),實現(xiàn)了從初步感知→ 聯(lián)系實際→ 梯度深化→ 尋求關(guān)聯(lián)→構(gòu)建體系→探尋本質(zhì).在學(xué)習(xí)遞進(jìn)中,數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)呈階梯式層次結(jié)構(gòu):二、借一次,分層次,初論以數(shù)解形
案例1 一次函數(shù)y=2x+5,當(dāng)x取何值y>0,y=0,y<0?(北師大版八年級下冊課本習(xí)題)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了一次函數(shù)和一元一次不等式,能夠用“數(shù)”和“形”兩種方式來解決,通過列表、描點(diǎn)、連線畫出函數(shù)圖像,體會靜態(tài)點(diǎn)、動態(tài)線(點(diǎn)動成線),線是點(diǎn)的集合的思想,方程與函數(shù)的動靜變化躍然紙上.
通過三個一次的對比使學(xué)生經(jīng)歷了“從簡單到復(fù)雜,從特殊到一般,從具體到抽象”的遞進(jìn)過程,體會分類討論、數(shù)形結(jié)合的思想和方法,體驗到回歸“基本概念、基本性質(zhì)、基本算理”的解題通法.
三、用二次,漸深化,再論以形助數(shù)
案例2 在二次函數(shù)的學(xué)習(xí)中,課本僅涉及了二次函數(shù)與一元二次方程之間的轉(zhuǎn)化,學(xué)生雖沒有接觸過一元二次不等式,但能否類比“三個一次”的問題,“以形助數(shù)、以數(shù)驗形”豐富解決問題的策略,發(fā)展思維深度,引導(dǎo)學(xué)生感受數(shù)學(xué)的通法.
1.基本題型
二次函數(shù):y=x2-2x-3 當(dāng)x取何值y>0 y=0 y<0
數(shù):一元二次方程
因式分解法——有理數(shù)乘法法則、因式分解.
對比兩種解法,入手點(diǎn)雖有不同但殊途同歸,都達(dá)到了降次轉(zhuǎn)化的目的,兩種解法類比一元二次方程的解法去解一元二次不等式,達(dá)到了方法的正向遷移,兩種解法提取的知識儲備略有差異,但都回歸到了基本法則、基本概念、基本性質(zhì)通法.
2.特殊到一般
3.歸納總結(jié),抽象概括
在構(gòu)建數(shù)學(xué)知識體系時,首先要關(guān)注問題的內(nèi)在聯(lián)系,把握知識的梯度和整體的規(guī)律,優(yōu)化組織架構(gòu),探尋問題本質(zhì),將零碎的知識有機(jī)融合.
四、攬全局,尋通法,數(shù)學(xué)思想漸升華
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂,思想有角度、有深度、有生命,知識可以用文字陳述并掌握.而深邃的思想則要通過數(shù)學(xué)符號化的過程來獲得.數(shù)學(xué)思想蘊(yùn)含
于數(shù)學(xué)內(nèi)容中,坐標(biāo)系蘊(yùn)含數(shù)形結(jié)合、方程函數(shù)蘊(yùn)含模型思想、函數(shù)圖像蘊(yùn)含運(yùn)動變化思想、方程不等式蘊(yùn)含化歸思想.
在三個一次與三個二次的對比歸納中,在數(shù)形共同分析、解決問題的過程中,對比優(yōu)勢,體會“數(shù)”“形”二者之間的互補(bǔ)作用,突出特殊的轉(zhuǎn)化作用,從整體上認(rèn)識函數(shù)的本質(zhì)屬性,“數(shù)形遷移、動靜轉(zhuǎn)換”.在運(yùn)用“配方法”“因式分解法”解一元二次不等式中,通過降次化繁為簡、化生為熟、化未知為已知,新舊知識在此“血脈相承”.
通過將教材不同層級的內(nèi)容——“三個一次”與“三個二次”的類比、抽象、深化,加強(qiáng)同類知識之間的橫向與縱向的聯(lián)系.從函數(shù)的角度對方程和不等式重新進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注函數(shù)的本質(zhì),滲透“運(yùn)動變化和聯(lián)系對應(yīng)”,將“”
三個數(shù)學(xué)對象融為一體,統(tǒng)一認(rèn)識,“見樹木更見森林”,在更高的起點(diǎn)上對函數(shù)、方程、不等式進(jìn)行動態(tài)分析,從而達(dá)到知識的融會貫通.在構(gòu)建知識體系的過程中,滲透函數(shù)的統(tǒng)率作用,幫助學(xué)生逐步形成認(rèn)識、分析問題時“先從特殊對象切入,再拓展推廣到一般”的策略,提高多角度、靈活分析和解決問題的能力.
通過“三個一次”“三個二次”的對比,構(gòu)建知識體系,關(guān)注內(nèi)在聯(lián)系,通過類比解決一元二次不等式的新問題,學(xué)生調(diào)動知識儲備去感悟通則,解題通法由此生成.學(xué)生在遷移創(chuàng)造的過程中實現(xiàn)了元認(rèn)知,既體現(xiàn)了其形成的有形過程,又經(jīng)歷了無形的數(shù)學(xué)創(chuàng)造性文化的熏陶過程,在這個過程中,知識的種子生根、發(fā)芽,數(shù)學(xué)知識在融合中創(chuàng)新,數(shù)學(xué)方法在創(chuàng)新中發(fā)展,數(shù)學(xué)思想在發(fā)展中升華.
【參考文獻(xiàn)】
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