李登峰
(甘肅省平?jīng)鍪袥艽h玉都中學(xué),甘肅 平?jīng)?744316)
面對(duì)如何強(qiáng)化學(xué)生有效掌握二次函數(shù)知識(shí)理解能力和運(yùn)用能力,教師要在理論和實(shí)踐上指導(dǎo)學(xué)生從邏輯思維的角度和創(chuàng)新思維角度切入,通過(guò)持續(xù)性的鞏固訓(xùn)練發(fā)展學(xué)生的思維能力。在初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)教學(xué)當(dāng)中,教師要有意識(shí)地進(jìn)行相關(guān)知識(shí)、定理、概念講解,結(jié)合書本教材,利用電子媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,使學(xué)生能夠在此過(guò)程中有所收獲,提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
第一,從現(xiàn)階段的研究調(diào)查情況分析來(lái)看,學(xué)生在學(xué)習(xí)二次函數(shù)知識(shí)的時(shí)候,對(duì)其概念的理解存在偏差、對(duì)如何選擇恰當(dāng)合理的形式求取解析式存在困難、對(duì)二次函數(shù)的圖像、性質(zhì)還有應(yīng)用方面理解不深入。從概念上來(lái)看,大部分學(xué)生其實(shí)能夠直觀地認(rèn)識(shí)二次函數(shù)的具體概念,并且也能列舉出與二次函數(shù)相關(guān)的實(shí)例,不過(guò)方法上卻是以傳統(tǒng)的死記硬背方式為主,片面地認(rèn)為二次函數(shù)即y=ax2+bx+c,卻沒(méi)能深入理解a≠0 的準(zhǔn)確含義,并且對(duì)于b 和c 的取值范圍也沒(méi)有進(jìn)行明確,這都是對(duì)二次函數(shù)的本質(zhì)概念沒(méi)有理解到位造成的。
第二,學(xué)生對(duì)于二次函數(shù)的解析式無(wú)法選擇其恰當(dāng)?shù)男问角笕?。形式恰?dāng)與否其實(shí)是相對(duì)來(lái)說(shuō)的,每一種形式都能夠?qū)⒍魏瘮?shù)的解析式求取出來(lái),但是在題目當(dāng)中有明確地將二次函數(shù)圖像和x 軸的交點(diǎn)坐標(biāo)、頂點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)注出來(lái),那么就可設(shè)出交點(diǎn)或者頂點(diǎn)的解析式,這樣不僅能夠有效簡(jiǎn)化計(jì)算的程序,同時(shí)還能從一定程度上強(qiáng)化做題的速度,減少錯(cuò)誤率的發(fā)生。學(xué)生初中階段學(xué)習(xí)掌握的二次函數(shù)形式有一般式、交點(diǎn)式以及頂點(diǎn)式這三種主要的形式。存在一部分學(xué)生對(duì)交點(diǎn)式和頂點(diǎn)式不能正確書寫出來(lái),無(wú)法理解交點(diǎn)式與頂點(diǎn)式當(dāng)中x1、x2、h、k 的具體含義的學(xué)生更是占據(jù)了絕大比例。其次,題目當(dāng)中列出來(lái)的條件學(xué)生不能理解,以至于無(wú)法從題目當(dāng)中獲取有關(guān)交點(diǎn)和頂點(diǎn)的條件信息,所以無(wú)法定位交點(diǎn)和頂點(diǎn)的坐標(biāo)。最后,學(xué)生缺乏轉(zhuǎn)化三種形式的解析式的意識(shí),大部分的題目會(huì)直接在題干當(dāng)中將二次函數(shù)的一般式設(shè)出來(lái),學(xué)生只會(huì)將一般式代入并直接求解,而卻不會(huì)依據(jù)已知的題目條件將交點(diǎn)式和頂點(diǎn)式列出來(lái)。
第三,初中生特別是高年級(jí)學(xué)生,已經(jīng)能夠通過(guò)二次函數(shù)的解析式將大致的二次函數(shù)圖像畫出來(lái),并且還能從二次函數(shù)中理解該函數(shù)圖像的開口方向、存在最大值、最小值。但是也存在學(xué)習(xí)上的困難:其一,沒(méi)能從根本上掌握對(duì)稱軸本質(zhì)上是直線。其二,學(xué)生大部分求取頂點(diǎn)坐標(biāo)的方法只會(huì)應(yīng)用公式法,方法上學(xué)不會(huì)變通,思維存在單一性。其三,學(xué)生無(wú)法利用頂點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算函數(shù)最大值應(yīng)該在何處取得。其四,部分學(xué)生無(wú)法明確把握二次函數(shù)圖像的開口值的大和小,而且對(duì)于二次項(xiàng)系數(shù)決定二次函數(shù)圖像的開口值這個(gè)法則并不清楚,這就導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法深入理解二次函數(shù)圖像的明顯特征是能夠互相進(jìn)行平移。其五,對(duì)于“左加右減,上加下減”這個(gè)定律采取死記硬背的方式,對(duì)于能夠進(jìn)行相互平移的兩個(gè)函數(shù)圖像是怎樣平移才能獲取到的并不能準(zhǔn)確地說(shuō)出步驟。其六,學(xué)生在求取二次函數(shù)的最大值、最小值的時(shí)候覺(jué)得難度很大,會(huì)將自變量的具體取值范圍忽略掉,數(shù)形結(jié)合方法掌握不深,因此,只會(huì)死記二次函數(shù)頂點(diǎn)處取得最值的知識(shí)點(diǎn)。
第四,在二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,學(xué)生覺(jué)得在二次函數(shù)與幾何的綜合問(wèn)題、實(shí)際數(shù)學(xué)問(wèn)題當(dāng)中,應(yīng)用二次函數(shù)解決存在相當(dāng)大的難度。這主要表現(xiàn)在以下方面:其一,學(xué)生對(duì)于題目意思理解不準(zhǔn)確,不能從題目閱讀當(dāng)中找到其中的變量,從而也就無(wú)法將關(guān)系式列舉出來(lái)。其二,學(xué)生對(duì)于實(shí)際相關(guān)知識(shí)問(wèn)題中的自變量取值范圍無(wú)法準(zhǔn)確求取,主要是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)題目中隱含的限制條件。其三,學(xué)生在求取坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、最大值、最小值的時(shí)候,不能通過(guò)二次函數(shù)關(guān)系式求取。學(xué)生認(rèn)為,相比較而言,二次函數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用要比涉及二次函數(shù)與幾何的綜合題型難度系數(shù)要小得多。在綜合題型當(dāng)中,學(xué)生主要面臨以下問(wèn)題:其一,函數(shù)的關(guān)系式無(wú)法求取,并且在求取關(guān)系式的過(guò)程中花費(fèi)太多的時(shí)間;其二,學(xué)生對(duì)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題產(chǎn)生恐懼的心理,甚至直接放棄不做;其三,學(xué)生無(wú)法深入理解幾何圖形的相關(guān)性質(zhì),無(wú)法找到合適的角度切入;其四,與二次函數(shù)相關(guān)的題目,學(xué)生做的量太少,在接觸到題目時(shí)能夠在腦海里形成解題思路,但是無(wú)法將解題過(guò)程明確列出來(lái);其五,學(xué)生沒(méi)有建構(gòu)起良好的數(shù)形結(jié)合的思維,對(duì)函數(shù)思想、分類討論等相關(guān)思想嚴(yán)重缺乏,因此卷面分?jǐn)?shù)不佳。
初中生在學(xué)習(xí)二次函數(shù)的時(shí)候產(chǎn)生的問(wèn)題,其問(wèn)題形成的原因是復(fù)雜多樣的,大致可分為三個(gè)方面的因素:其一,二次函數(shù)知識(shí)本身的性質(zhì)造成的;其二,學(xué)生自身學(xué)習(xí)程度不夠;其三,教師教學(xué)的方法不夠科學(xué)。
函數(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)本就具有抽象性質(zhì),它通過(guò)將動(dòng)態(tài)的過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái),在此過(guò)程中涉及兩個(gè)變量的情況,同時(shí)存在于其中的一個(gè)變量還會(huì)依據(jù)另一個(gè)變量的變化而發(fā)生變化,二次函數(shù)的性質(zhì)也是相同的。初中生在該階段需要學(xué)習(xí)的函數(shù)已經(jīng)能夠從形式定義體現(xiàn),但是隨著學(xué)習(xí)的深入,學(xué)生可能會(huì)更多地接觸到具體的數(shù)字,并且能夠?qū)?shù)字和未知數(shù)產(chǎn)生一定的認(rèn)知,二次函數(shù)形式定義中的系數(shù)a、b、c,對(duì)于這些符號(hào)的抽象性,學(xué)生理解起來(lái)還是產(chǎn)生一定的阻礙。其次,二次函數(shù)概念當(dāng)中逐步延伸出來(lái)的自變量、應(yīng)變量、解析式等對(duì)于學(xué)生而言較抽象化的概念,學(xué)生也不能理解和掌握。
二次函數(shù)圖像性質(zhì)復(fù)雜系數(shù)較高,與一次函數(shù)相比較,二次函數(shù)的最大、最小值、頂點(diǎn)數(shù)值、對(duì)稱軸、開口方向、開口值等都是需要新學(xué)習(xí)的知識(shí),加上二次函數(shù)的單調(diào)性、圖像平移的特點(diǎn)使其學(xué)習(xí)起來(lái)更復(fù)雜。涉及二次函數(shù)的應(yīng)用題型實(shí)質(zhì)上包含了整個(gè)函數(shù)內(nèi)容的范圍,顯著地體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的實(shí)用性特點(diǎn),但是這種綜合性質(zhì)和應(yīng)用性質(zhì)更多的是讓學(xué)生能夠?qū)W會(huì)利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題,相比較概念學(xué)習(xí)、圖象和性質(zhì)二者的結(jié)合讓學(xué)生摸不著頭腦,并且在實(shí)際問(wèn)題上其出現(xiàn)的原因是復(fù)雜的,涉及的量值也比較多,關(guān)于二次函數(shù)的題目字?jǐn)?shù)也比較多,學(xué)生在構(gòu)建模型時(shí)難免遭到阻礙。同時(shí),二次函數(shù)更多的是與一次函數(shù)、幾何圖形相結(jié)合,考查到的數(shù)學(xué)思想囊括各個(gè)方面,更加深了學(xué)生學(xué)習(xí)上的難度。
學(xué)生學(xué)習(xí)二次函數(shù)產(chǎn)生的困難原因既有客觀因素又有主觀因素。從客觀角度來(lái)看,由于學(xué)生認(rèn)知能力不足,抽象思維能力還處在發(fā)展階段,因此這種較低的水平促使學(xué)生在學(xué)習(xí)二次函數(shù)的時(shí)候,無(wú)法理解函數(shù)本身的抽象性質(zhì)的變化,更多的只能理解具體數(shù)字的基礎(chǔ)上,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)二次函數(shù)產(chǎn)生了困難。二次函數(shù)學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想具有較高的要求,但是初中階段的學(xué)生對(duì)于“數(shù)”與“形”的理解是分割開來(lái)的,只能通過(guò)圖像觀察比較明顯的性質(zhì),例如二次函數(shù)圖像的最大值、最小值以及開口反向這些知識(shí)點(diǎn)。但是決定二次函數(shù)開口方向的是什么、主要在哪些方面能夠體現(xiàn)出來(lái)、頂點(diǎn)為什么能夠取得最值等情況還是無(wú)法理解透徹。從二次函數(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中也能看到,學(xué)生的函數(shù)思想、分類討論思想其實(shí)是嚴(yán)重缺乏的,并且思維嚴(yán)謹(jǐn)性也不足。
學(xué)生在學(xué)習(xí)二次函數(shù)上面存在困難,其實(shí)與教師的教學(xué)方式也有關(guān)系。第一,教師的教學(xué)方式較傳統(tǒng),沒(méi)能適應(yīng)現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)的需求,更多是依靠之前的經(jīng)驗(yàn)開展教學(xué),沒(méi)有細(xì)化知識(shí)點(diǎn),對(duì)內(nèi)容進(jìn)行照本宣科,忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主觀能動(dòng)性,不利于學(xué)生函數(shù)思維的培養(yǎng)。例如,在對(duì)二次函數(shù)的概念進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候,教師就將二次函數(shù)概念的形式和定義直接給到學(xué)生,并且再輔助大量的練習(xí)讓學(xué)生自行甄別二次函數(shù)是哪些,這樣就直接造成立學(xué)生只形成了二次函數(shù)的直觀認(rèn)識(shí),理解上就存在滯后性。在對(duì)講解與二次函數(shù)相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用題型的時(shí)候,教師直接將常見(jiàn)模型的等量關(guān)系給到學(xué)生,例如面積的計(jì)算公式等,而沒(méi)有對(duì)學(xué)生的函數(shù)思想加以強(qiáng)化。
第二,教師只重視考點(diǎn)知識(shí),沒(méi)有對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)加以闡明,存在部分教師只會(huì)從考點(diǎn)上的內(nèi)容來(lái)對(duì)二次函數(shù)的知識(shí)講解。初中的數(shù)學(xué)知識(shí)大多是基礎(chǔ)性的,這也意味著只有讓學(xué)生將最基本的概念掌握牢固,才能對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)形成助力,但是許多教師忽略了高中知識(shí)和初中知識(shí)的銜接關(guān)系。
二次函數(shù)的整個(gè)知識(shí)體系是以二次函數(shù)的概念作為基礎(chǔ)的,這也意味著重視二次函數(shù)概念的學(xué)習(xí)和理解,才能促使學(xué)生從深層次上掌握二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),才能在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中更好地提高學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思維、函數(shù)思維等。
在實(shí)際教學(xué)中,教師直接將二次函數(shù)的基本概念呈現(xiàn)出來(lái),之后再以練習(xí)加以鞏固,這種方式,只能讓學(xué)生以直觀的角度對(duì)該函數(shù)是否為二次函數(shù)進(jìn)行判定,但是卻無(wú)法說(shuō)明出原因。因此教師第一步要先利用具體的例子對(duì)二次函數(shù)形式概念進(jìn)行概括。例如可通過(guò)正方形面積與邊長(zhǎng)二者之間的關(guān)系等讓學(xué)生理解這些函數(shù)的顯著特征是自變量的最高次項(xiàng)都是二次的。第二步要依據(jù)概念的關(guān)鍵特點(diǎn),再對(duì)之前學(xué)習(xí)掌握的概念進(jìn)行類比,從而指導(dǎo)學(xué)生獲取相應(yīng)的概念,如y=ax2+bx+c,并且a、b、c 是常數(shù),其中a≠0。教師必須對(duì)a≠0 的本質(zhì)進(jìn)行闡明,讓學(xué)生達(dá)到融會(huì)貫通的程度,之后再讓學(xué)生理清b、c 的取值條件。最后學(xué)生才能理解一次函數(shù)、二次函數(shù)等函數(shù)的名稱是為了能夠?qū)⒑瘮?shù)表達(dá)式以及自變量的關(guān)系反映出來(lái)。第三步則是教師要對(duì)學(xué)生是否能夠識(shí)別二次函數(shù)的概念,教師可利用一些相關(guān)的表達(dá)式對(duì)學(xué)生進(jìn)行檢測(cè)和判斷,進(jìn)而在理解函數(shù)的關(guān)鍵特征上將無(wú)關(guān)的特征排除掉,真正地理解二次函數(shù)的概念。最后一步是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行運(yùn)用。這是在立足于二次函數(shù)的概念之上,既要讓學(xué)生對(duì)一些復(fù)雜函數(shù)進(jìn)行判斷,又可以呈現(xiàn)出一個(gè)系數(shù)為參數(shù)的函數(shù)讓學(xué)生進(jìn)行探討,當(dāng)函數(shù)處在何種情況下才是二次函數(shù)、一次函數(shù),更好地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
初中學(xué)生對(duì)于二次函數(shù)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生困難和畏懼心理,其中有部分的原因是教師自身的教學(xué)方法,教師在對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解的時(shí)候并不明確,出現(xiàn)模棱兩可的現(xiàn)象。同時(shí),當(dāng)前信息化技術(shù)的高速發(fā)展,教師對(duì)其應(yīng)用并不熟練,都會(huì)促使學(xué)生在學(xué)習(xí)二次函數(shù)的時(shí)候遭到阻礙。
初中數(shù)學(xué)知識(shí)是奠定學(xué)生知識(shí)能力的重要基礎(chǔ),因此教師一定要重視知識(shí)講解過(guò)程的嚴(yán)密性,實(shí)現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)性和量力性的有機(jī)結(jié)合。例如在講解二次函數(shù)的對(duì)稱軸的時(shí)候要將對(duì)稱軸本質(zhì)是一條直線這個(gè)屬性闡明清楚。在初中階段,學(xué)生在運(yùn)用二次函數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候,教師要引導(dǎo)學(xué)生避免在頂點(diǎn)式中找到頂點(diǎn)并和a 的正負(fù)相結(jié)合直接求出最大值、最小值。這是由于在實(shí)際問(wèn)題解決中,會(huì)將自變量的取值限定在一個(gè)范圍之內(nèi),因此教師必須要求學(xué)生在解決該問(wèn)題時(shí)與函數(shù)的圖像相結(jié)合,利用二次函數(shù)圖像特點(diǎn)找到最高點(diǎn)和最低點(diǎn),將最值求取出來(lái),使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維變得更加嚴(yán)謹(jǐn)。
初中階段的學(xué)生普遍反映在知識(shí)的學(xué)習(xí)上覺(jué)得難度系數(shù)有點(diǎn)大,從而對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)失去了興趣,如果遇到的數(shù)學(xué)問(wèn)題較抽象更會(huì)顯得學(xué)習(xí)信心不充足。教師要幫助學(xué)生樹立起積極的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)心理,從學(xué)習(xí)當(dāng)中獲得良好體驗(yàn)。
在二次函數(shù)的教學(xué)內(nèi)容中,主要囊括了其概念、圖像與性質(zhì)、實(shí)際應(yīng)用等,學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)其實(shí)是具有差異化,根據(jù)學(xué)生的氣質(zhì)類型的不同,教師要進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練。例如有些學(xué)生對(duì)于二次函數(shù)的概念理解較快速,那么教師可以指導(dǎo)他們應(yīng)用概念更好地指導(dǎo)實(shí)踐進(jìn)行,體會(huì)到數(shù)學(xué)應(yīng)用的價(jià)值。如果是對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用方向感興趣的,那么教師可以在課堂教學(xué)中增加一些相關(guān)的數(shù)學(xué)發(fā)展歷史、數(shù)學(xué)故事趣聞激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生過(guò)程的好奇心,努力打造生生互動(dòng)、師生互動(dòng)的教學(xué)氣氛。
在開展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,教師還要及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行評(píng)價(jià),學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)態(tài)度較好的學(xué)生,則要給予積極的語(yǔ)言肯定。對(duì)于學(xué)習(xí)存在難度的學(xué)生,也要適當(dāng)給予鼓勵(lì),幫助學(xué)生理解問(wèn)題、分析問(wèn)題,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生能夠獲得成功的體驗(yàn)。
綜上所述,在對(duì)二次函數(shù)教學(xué)產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行研讀和解決的時(shí)候,培養(yǎng)學(xué)生形成清晰的思路非常重要,這也意味著學(xué)生需要進(jìn)行獨(dú)立思考才能有效掌握二次函數(shù)的概念、應(yīng)用方法,教師在引導(dǎo)過(guò)程當(dāng)中要注意教學(xué)的手段,避免全盤說(shuō)出,養(yǎng)成學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣,從根本上提高學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新解決能力,配合相關(guān)題型的訓(xùn)練和強(qiáng)化,從而有效提高學(xué)生的綜合能力。