高中数学命题教学中导学案编写模式的案例分析
——以函数的奇偶性为例
2018-06-04
(广东肇庆中学 广东肇庆 526060)
一、案例描述
1.设计思想
《新课程标准》提出,要“倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力”。针对这一目标,我们应该注重培养学生作为学习主体的能动性、独立性、创造性、发展性。作为数学教师更加因势利导,利用问题探究式的方法培养学生的创新思维能力。[1]
2.教材分析
“函数的奇偶性”是人教版高中数学教材必修一第一章第三节的内容,主要是研究函数的奇偶性,通过提供的图象和表格归纳出偶函数和奇函数的概念。函数的奇偶性是函数的一条重要性质,教材从学生熟悉的特殊函数入手,从特殊到一般,从具体到抽象,比较系统地介绍了函数的奇偶性。从知识结构看,它既是函数概念的拓展和深化,又是后续研究指数函数、对数函数、幂函数、三角函数的基础,因此,本节课起着承上启下的重要作用。[2]
3.学情分析
学生已经在初中学习过正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数等最简单函数的图象和基本规律,已经具备了基本的作图能力,同时也学习过轴对称、中心对称图形的知识,具有了学习奇偶性的必备知识。但学习函数的奇偶性这一抽象思维要求比较高,需要学生完成从形象思维到抽象思维的一个飞跃。由于学生自觉的抽象思维能力、逻辑推理能力与分析概念的能力还不强,所以学生学习有一定的难度。因此学生需要通过教师的引导帮助来学习函数的奇偶性。[3]
4.教学目标
(1)知识目标:理解函数的奇偶性及其几何意义,培养学生观察、抽象的能力,以及从特殊到一般的概括、归纳问题的能力;
(2)能力目标:学会运用函数图象理解和研究函数的性质,掌握判断函数奇偶性的方法,渗透数形结合的数学思想;
(3)情感目标:初步学会用数学的眼光看待事物,感受数学的对称美,让学生在快乐学习的过程中领会合作探究的精神。
5.教学重点、难点
重点:函数的奇偶性及其几何意义。
难点:判断函数奇偶性的方法与步骤。
二、教学过程
学生是认知的主体,设计教学过程必须遵循学生的认知规律,尽可能地让学生去经历知识的形成与发展过程,结合本节课的特点,设计了如下的教学过程:
1.创设情景,揭示课题
“对称”是大自然的一种美,这种“对称美”在数学中也有大量的反映。
问题1 观察下列函数的图象,它们有什么共同的特征?
设计意图:设计这个情境的目的是激发学生的兴趣,调动学生学习的积极性,让学生知道数学中不是缺少美,而是缺少发现美的眼睛,激起学生的求知欲。
2.师生互动,探究问题
探讨1:上述三个图象分别表示什么图形?进行讨论归纳。
探讨2:观察一对关于y轴对称的点的坐标有什么关系?
问题2 你能由此得出偶函数的定义吗?偶函数的定义域有什么特征?
设计意图:函数的图象是研究函数的重要载体,一旦对函数图象有了整体的把握,自然对函数的规律心中有数。在问题探讨过程中,从图象出发引导学生归纳总结得出函数的抽象符号特征。[4]
3.类比联系,得出结论
问题3你能由此得出奇函数的定义吗?奇函数的定义域有什么特征?
设计意图:类比是高中数学中的一种重要推理形式,通过类比偶函数的定义得出奇函数的定义,提升学生的推理能力。
4.合作探究,发展思维
例1判断下列函数的奇偶性:
设计意图:让学生知道判断函数奇偶性的方法:先看函数定义域,再判断f(−x)与f(x)的大小关系。定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件之一。
变式训练1 判断下列函数的奇偶性:
探究3:若f(x)是上的奇函数,则f(0)等多少?
设计意图:让学生知道奇函数的特有性质:若奇函数在原点处有定义,则必有f(0)=0。
探究4:若函数f(x)既是奇函数又是偶函数,则f(x)等于多少?
设计意图:按函数奇偶性分类,函数有四种形式,其中既是奇函数又是偶函数有且只有一类,即f(x)=0,x∈D,D是关于原点对称的实数集。
例2判断下列函数的奇偶性:
探究5:利用定义判断函数奇偶性的步骤?
设计意图:掌握定义的两个关键点:①定义域必须关于原点对称;②找出f(−x)与f(x)的关系.
变式训练2 判断函数的奇偶性
5.延伸拓展,提升能力
例3已知函数f(x)是定义在上的偶函数,当x∈(−∞,0)时,则当时,
变式训练3 已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,求f(x)。
6.当堂检测,巩固提升
练习1 已知判断函数的奇偶性;(2)试画出函数的图象。
设计意图:检测学生对奇偶性判断的方法和步骤是否熟练掌握,同时通过函数图象验证奇偶性的对称特征。
练习2 已知f(x)是R上的奇函数,当x≥0时,
(1)求f(2),f(−3);(2)若a<0,求f(a);(3)求函数的解析式。
设计意图:提示学生思考一个问题,当不能直接代入解析式时,如何求函数值?先求对称点的函数值,再利用中心对称关系,即所求的函数值为对称点函数值的相反数。这道练习既检测学生对对称性的认识,同时也为下一节课做好铺垫。
7.总结归纳,加深理解
通过这节课的学习,学生要能理清楚以下几个问题:
(1)单调性描述函数的变化规律,奇偶性描述函数的什么规律?
(2)偶函数和奇函数的图形定义和符号定义分别是什么?
(3)判断函数奇偶性的方法与步骤分别是什么?
设计意图:让学生掌握基础知识,基本方法,多方面多角度进行函数奇偶性的判断方法和性质的应用,以此培养学生的应用意识,归纳概括能力。
三、案例分析
1.学习目标
案例中呈现的学习目标提到知识目标、能力目标和情感目标,目标分析明确而又层次鲜明,对于完成既定目标有很好的效果。
2.重点难点
依据“课程标准”、“学科教学要求”以及学生的实际知识水平等确定重难点,在重难点定位之后还设计了不同难度的题目类型,既满足大部分学生的要求,又照顾好少部分成绩优秀学生。本节课的重难点定位在函数奇偶性,包括概念的由来、概念的内涵以及概念的应用。为了突破这个难点,通过数形结合引出概念、通过分解定义加强对定义的认识,通过分析例题体会概念的应用。
3.学习内容
学习内容是导学案的核心。要体现“三导”功能即导学、导思、导练。在上述导学案案例中,采用了“问题-探究-检测”的学习模式对学生进行逐步引导,以图形的“对称美”切入概念教学,让学生在一步步完成问题探究的过程中学习新知识,使学生理解掌握概念的来龙去脉,掌握函数奇偶性的判断方法步骤,会利用函数的奇偶性解决求值及解析式的问题。
4.学习小结
在案例中,学生观察图象进行归纳出偶函数的定义,然后利用类比推理得到奇函数的定义。在归纳出奇偶函数定义后,进一步总结利用定义判断奇偶性的步骤,同时引导学生对学习方法进行归纳。案例中充分利用了知识点之间的联系,在例题上层层加深。在设置例题的同时增设变式训练,从判断简单函数的奇偶性开始,延伸到分段函数奇偶性的判断,最后还延伸到利用函数的奇偶性解决求函数值和函数解析式的问题。
5.当堂检测
当堂检测是学案设计的最后一个部分,也是对学生这节课所学内容的检验。本课当堂检测涵盖了判断函数奇偶性的题目,还设置了运用函数的奇偶性求函数值和解析式的题目,这些题型构成有基础、有拓展,对学生学习能力的培养起到很大的作用。
四、教学反思
1.导学案是教师用来帮助学生掌握教材内容,指导学生自主学习、主动参与、合作探究的有效方案。因此,导学案不同于教案。
2.导学案是为学生学习服务的,编写导学案必须有利于学生学习操作、思考和创作,既要考虑学生的认知差异又要注重学习内容和学科特点的差异,要始终把学生放在主体地位上。
3.应根据不同的课型编制不同的导学案,如新授课中的预习性学案、复习课中的检测性学案及专题性学案等。
4.编写导学案的主要目的是培养学生自主探究学习的能力,导学案的编写要有利于学生探索学习,要让学生在问题发现、研究、解决过程中提高能力。同时,面对学生不断发展、教材不断调整及高考形势的变化,导学案编制应不断创新和完善。
[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中数学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]孙雪梅.“学案导学”数学教学模式的探讨和应用田.数学教学通讯,2007(266).
[3]徐建强.高中数学学案导学教学模式的研究[D].苏州大学,2009.
[4]曾东.如何认识“三导”学案编制在高中数学中的指导作用[J].数学教学通讯,2013, (06).