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微课“微”在何处

2021-02-23张跃红

数学通报 2021年12期
关键词:渐近线奇函数奇偶性

张跃红

(南京师范大学附属中学 210003)

“微课”自2011年下半年问世以来,经过近10年的历练与磨合,目前已经成为一种常态化的教学模式.很多一线教师,对微课都有自己独到的见解.那么,到底哪些教学内容适合微课?如何让微课弥补常规课堂教学的缺憾,不流于形式,真正发挥出其自身的价值,起到事半功倍的效果?这些应该是一线教师需要思考的问题.本文结合笔者的教学实践,针对上述问题,谈一些想法及做法与同行交流.

1 微在“整体设计”

很多人认为,微课只适合于“局部设计”,因为时间有限,只能针对课堂上的某一个问题展开,无法对整节课进行设计.

其实不然,微课也适合于“整体设计”.但这种设计,并不是单纯的将课堂时间进行压缩,成为课堂的“缩小版”,而是把在常规课堂中不好操作的教学内容,进行重新设计、整合,把常规课堂教学与微课结合起来,充分发挥微课的优势,以达到最佳的教学效果.

案例1 探究成果汇报课“双曲线的渐近线”

在本课之前,学生已经学习了双曲线的其他几何性质.由于渐近线相对其他性质难于理解,所以把有关它的探究放在课余时间,这节课就是学生研究成果的汇报课.

(1)当m

(3)当m=n+1时,原函数可化为

(4)当m≥n+2时,不存在有斜率的渐近线;斜率不存在的渐近线为x=x0,x0是关于x的方程b0xn+b1xn-1+…+bn-1x+bn=0的根,且使a0xm+a1xm-1+…+am-1xm+am≠0.

限于篇幅,对以上研究成果的证明不再赘述.

对于本节课,若放在常规课堂的教学中,由于课堂时间所限,学生想对渐近线进行推广研究并获得成果是有困难的.但若放在课后,学生有足够的时间进行讨论、研究,并把他们的研究成果制作成微课,在学生观看之后,再共同交流想法,这样既节省了课堂的教学时间,又提高了教学效率,一举两得.

通常情况,探究、拓展研究成果的汇报课、单元知识归纳总结课、思考题各种解法交流课等等,凡是需要在课堂上花费大量时间,在短时间内不能获得成果的教学内容,都可以考虑使用微课的形式来呈现.

2 微在“重点难点”

一堂课的“重点难点”是课堂的“灵魂”,是学生必须掌握的内容.但有时却由于某些条件的限制,比如内容的深度、学生的层次、教学时间等等,教师无法将这节课的重点难点“完美”诠释,只能“粗线条”呈现,不能让每个学生都深谙于心,或多或少都会有所“缺憾”,此时微课正好可以弥补.

针对这种情况,教师可以结合教学实际,把某节课的重点、难点,制作成微课.微课中,教师在展示解剖一个“麻雀心脏”的全过程,学生则是拿着“放大镜”,把每一个细节看清楚,进而把最重要的内容想明白.如果一遍不理解,可以反复观看,直至彻底搞清楚.正是因为学生有机会,有时间去消化、理解,不是一晃而过,自然可以获得良好的教学效果.

案例2 高三复习课“圆锥曲线中的最值与范围问题”

高三复习的主要任务是回顾知识、整理方法、积累经验,在遇到新问题时会思考、分析、解决,并能灵活应对.本节课的重难点,是寻找“解决圆锥曲线中的最值与范围”这一类问题的一般方法,而一旦有了这个方法,今后只要遇到这类问题,都可以用它来解决.

基于此,本节微课可如下设计:

角度一借助几何图形,认真观察,寻找存在“最值与范围”的特殊位置.

角度二结合所求目标,建立相应的目标函数,通过代数方法求此函数的最值与范围.

接下来,一个很自然的问题是,如果要建立目标函数,究竟用谁来建立?

(1)用直线AB的斜率建立;

(2)用点A的坐标建立.

无论是用直线的斜率还是点的坐标,归根结底都是使三角形面积运动的原因,即“动因”.

若用点A的坐标来建立目标函数,同样可以直接求,也可以分割后再求.

得到不同的解法后,分析出不同解法的利与弊.

最后,总结、概括出求“最值与范围”问题的一般方法:

(1)借助几何图形,寻找存在“最值与范围”的特殊位置;

(2)建立目标函数,用代数方法求此函数的最值与范围;

①分析“动因”;

②建立所求目标与“动因”之间的函数关系式;

③寻找“动因”的范围;

④用代数方法求目标函数的最值与范围.

3 微在“讲授内涵”

对于知识方法,最难的莫过于对其本质的理解,一旦抓住问题的本质,“难”则变为“易”.但是,在实际的课堂教学中,往往迫于时间、内容的限制,教师很难在短时间内,对知识方法的来龙去脉逐一剖析,再加上学生的感悟能力有限,一旦抓不住知识方法的本质,就会出现教师讲的都能听懂,自己却不能独立完成的情况.

针对这种情况,教师可以通过微课,结合问题的解决过程,将知识方法的内涵逐一展开,让它们完全暴露出来,以方便学生消化、理解.

案例3 习题课“不等式综合”

提出问题:若关于x的不等式

怎样理解此问题的题意?

(1)首先要弄明白什么?当然是所求的问题,即“求实数a的取值范围”.

知道“求什么”,问题真的明确了吗?我们需要知道在什么条件下求?匆忙动手会不得要领,所以要接着追问.

(2)弄清楚“在什么条件下,求实数a的取值范围”.

①什么叫“关于x的不等式”?——x是变量.(要学会知道x,马上联想其他,思维不要停滞)

其他的呢?都是系数(常数或参数) .

能否看出这个不等式的类型?如果看不出,可用其他字母代替这些系数.比如各项系数为A、B、C,不等式写成什么?——Ax2+Bx+C>0.一眼看出是一元二次不等式,太熟悉了!(原来表面陌生,看穿了就是熟悉的)

这时,前句话明白了,连后面跟着的数学式也清楚了.

②什么叫“恒成立”?——当x∈R时,不等式Ax2+Bx+C>0均成立.

在理解题意的过程中,要不断追问题中的每一个对象(它)“它是什么?它怎样表示?还能怎样表示?”以及“它有什么性质?这些性质怎么表示?还能怎么表示?”.其实,这就是在“转化”,转化为我们能明白的意思,以方便解题.追问是理解题意的要诀!

在理解题意之后,应怎样求解问题?

不等式的问题,能让我们联想起什么?——方程和函数.那么,方程、不等式与函数有什么关系?——方程f(x)=0的根,即为函数的零点;不等式f(x)>0或f(x)<0的解,即为函数值大于0或小于0的x的取值范围.方程、不等式本质上都是函数问题,可以统一到函数观点下.

于是此问题即为:“若f(x)=Ax2+Bx+C>0恒成立,求a的取值范围.”

看清不等式的本质以后,这个“恒成立”应如何解决?

(1)A、B、C中,都带着对数式,很麻烦!能否想办法让它简单些?(如果没有对数式就好了)

把“复杂转化为简单”是人类思考的最基本思想!

能办到吗?如何才能办到?要想办到,至少有一条路:分析每一项!即,逐项观察分析、寻找、发现、抽取共同特点.

这时t(即a)的取值范围似乎都会求了,但取值范围总要与分类讨论有关.

(2)如何分类讨论?——基本原则是:满足定义、题设要求,保证“有意义”.

(3)能否有另一种方法?——采用分离参数的方法解决.

最后可解得当00恒成立.

值得注意的是,在制定计划时,我们可以展开联想,利用知识与知识之间的内在联系,将不熟悉的问题转化为熟悉的问题;也可以回想从前是否见过此类问题,借助以往的经验,将问题解决.

4 微在“层次需要”

众所周知,常规课堂教学一个最大的弊端,就是不能针对学生的实际水平,采用最适合的教学内容.虽然有些学校采用了分层次教学,但是同一层次的学生也会存在个体差异.比如,成绩相当的两个学生,他们对每部分知识掌握的情况一定不会完全相同,或许这个学生掌握得很扎实的地方,正是另外一个学生最薄弱的地方.学生不同,各自的问题自然不同.如果采用“一刀切”,势必会影响教学效果.

案例4课外作业习题“函数的奇偶性(第一课时)”

(A层次)

1.判断下列函数的奇偶性,并说明理由.

(1)f(x)=-x4+x2-2;

(2)f(x)=x2+x-4;

(3)f(x)=(1+x)3-3(1+x2)+2;

(4)f(x)=x2+1 (x∈[-10,10));

(6)f(x)=x2-2|x|-1.

2.设函数f(x)的定义域为R,下列函数:

①y=-|f(x)|;②y=xf(x2);③y=-f(-x);④y=f(x)-f(-x).

判断哪些序号对应的函数为奇函数,并说明理由.

3.证明:函数f(x)=x3-x在R上是奇函数.

4.求证:f(x)=|x+3|+|x-3|在R上是奇函数.

5.已知函数y=f(x)在R上是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,证明:y=f(x)在(-∞,0)上也是增函数.

(B层次)

1.判断下列函数的奇偶性,并说明理由.

3.已知函数y=f(x),对于任意的x∈R,y∈R,f(x+y)=f(x)+f(y),求证:函数f(x)为奇函数.

4.若定义在R上的函数f(x)对任意的x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1,求证:f(x)-1在R上是奇函数.

5.若函数y=f(x-1)是奇函数,y=f(x+1)是偶函数,分别判断函数y=f(x)的图象的特征,并说明理由.

“函数的奇偶性”分为两个课时,第一课时的教学任务是掌握函数奇偶性的定义,会判断、证明函数的奇偶性.

针对相同的教学内容,利用微课可以设置不同层次学生需要的课后作业.

本节课作业主要围绕以下三个方面,考查学生掌握情况:

(1)如何判断函数的奇偶性?判断方法有哪些?需要注意哪些问题?

(2)如何证明函数的奇偶性?与判断方法有何区别?

(3)如何利用函数的奇偶性解决简单问题?

其中A层次作业,设置的问题所涉及的函数比较常规、具体,适合中等层次的学生;而B层次作业,涉及的函数相对复杂,比如含绝对值、参数、分段、抽象函数等,比较适合层次较高的学生.学生可以根据自己掌握的情况,自由选择,尽量减少低效“劳动”.

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