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摘要:掌握从函数图像中挖掘出隐藏的解题条件或对应结论,是解题的关键。在课堂教学中,培养学生的函数读图能力,是落实函数教学目标的重要内容。首先明确培养函数读图能力的意义,然后从深度理解概念入手,通过加强基础训练、做好适当拓展延伸来培养学生的函数读图能力。
关键词:函数概念;函数图像;读图能力;培养方法
初中数学新课程标准要求在函数教学过程中,要培养学生“结合图像对简单实际问题中的函数关系进行分析”的能力。在这里,我们以北师大版八年级上册的一次函数为例,来探究函数读图能力的培养方法,并总结如下:
一、 培养函数读图能力的意义。
函数图像是表达函数关系的一种数学语言,具有不可替代的直观性,在各类命题中经常出现。能否正确地从函数图像中获取相关信息,是顺利解决有关函数图像问题的关键。正如A·A斯托利亚尔说的“阅读函数图像的技能是专门教学的结果……函数图像实质是一种特殊的语言,为了明白它的意义,必须像对待所有语言一样,专门的进行学习”。
二、 培养函数读图能力的方法。
(一) 确保深度理解概念,把握函数与图像的关系
概念是思维的细胞,教师要帮助学生突破来自函数相关概念造成的理解上的困难。学生初步形成函数的概念,往往忽略了自变量和因变量是两个互动的量,常纠结于如何区别它们。我们要让学生明白:自变量主要选择容易测控的量,如时间和人数(易测)、销量(易统计)等。既要浅显地指出:函数是表示两个变量之间存在的某种等量关系(是不定方程),其图像用于描述两个变量关系的发展趋势(是一幅散点统计图);也要深刻地揭示:函数图像上的每个点的坐标值,就是两个变量的一组对应值,图像是由无数多这样的点的集合,它不仅表达了人们有限的统计结果,也是人们思维的无限延伸。
深度理解概念,可以指导学生从以下两个方面去提升函数读图能力。
1. 借助信息技术,直观感知函数与图像的对应关系:初学函数,我们可利用画板工具来呈现数与形之间的对应关系,直观地展示函数关系的无限性和延伸性,以达到深度地理解概念的效果。打开几何画板,左击“绘制”菜单下的“新建函数”项,在输入框内输入一次函数表达式,并“确定”,引导学生观察所出现的函数图像;并进一步验证一个坐标是否在函数的图像上,或度量图像上任意一点的坐标值,其间要注意解释某个点的横、纵坐标值的实际意义,促使学生更好地把握函数与图像间的对应关系,以深度理解一次函数的概念,为今后熟练读图做好思维可操作的前期准确工作。
2. 动手操作实践,亲身体验函数与图像的转化关系:波利亚说过:“只要经过了你自己的体验,那么它对你来讲就可以成为一种楷模,当你再碰见别的类似的问题时,它就是可供你仿照的模型。”函数的图像是一种语言,更需要自己去体验,去领会其中的要义。
我们要让学生在坐标纸上进行动手绘制函数图像的训练。以一次函数为例,通过改变y=kx b(k,b为常数,k≠0)中k和b的大小,让学生画各种情形下的函数图像,其间不仅熟悉了画图过程,而且亲身感受到影响函数的图像位置和大小的因素。逐渐形成函数的思想方法——用有限描绘无限,用特殊表达一般,用离散递推连续。不断积累从函数(数)到图像(形)转化的经验,为后续的函数学习打开思维的通道,在绘图中更能促进学生读图能力的提升。
(二) 加强基础训练,逐步掌握函数与图像相互转化的方法
读图能力的培养是个循序渐进的过程,除了示范如何读图,还需要在适当的指导和帮助下,学生通过自身的努力达到熟练掌握的程度。以一次函数为例,精选数字系数的基础题,先从表达式到画直线的转化,再从给定直线到求表达式关系的转化,学生逐步掌握函数与图像转化的方法,在转化的过程中,逐渐提高自己的读图能力。
(三) 适当拓展延伸,从问题的逻辑关系中挖掘图像的实际意义
为适应中考对函数读图能力考查的需要,我们要对所学问题进行适当的拓展延伸——可以对教材中的问题进行挖掘,还可以对历年的中考真题进行剖析。以一道中考真题为例:
如下图,折线ABC表示某汽车的耗油量y(单位:L/km)与速度x(單位:km/h)之间的函数关系(30≤x≤120),已知线段BC表示的函数关系中,该汽车的速度每增加1km/h,耗油量增加0.002L/km。
(1)当速度为30km/h、90km/h时,该汽车的耗油量分别为L/km、L/km。
(2)求线段AB所表示的y与x之间的函数表达式。
(3)速度是多少时,该汽车的耗油量最低?最低是多少?
在解决这个问题的过程中,第(1)个问题要能够读出图像上点的实际意义,第(2)个问题根据直线这一线索,要能够读出图像表达的是一次函数关系,从中要判断出参数k和b的符号,并判断自变量的取值范围;第(3)个问题要能够依据图像整体,得到点B表示当时的速度所对应的耗油量最低,并且理解点B的现实意义——当汽车速度适中时,油耗可以达到最佳——应用于生活就是一种节能方式。从中了解到数学的文化价值和现实意义,体会到函数和方程一样,都是一个有效的数学模型。
总之,函数图像是一种内涵丰富的数学语言,它表达了抽象的数量关系;函数读图能力的培养不可一蹴而就,从图像中获取有用的信息是数形结合思想的具体体现。教学中,教师要通过精心设计、专门培训,要应用适当的教学技术和手段,在学生亲自动手、亲身感受函数图像之意义的活动中,不断发展、提升学生的函数读图能力。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制定.数学课程标准(2011)[M].北京:北京师范大学出版社,2012:29.
[2]A.A斯托利亚尔.数学教育学[M].北京:人民教育出版社,1985:273-274.
作者简介:赖登榕,福建省三明市,尤溪县梅仙中学;
黄晓花,福建省三明市,尤溪县第七中学。
关键词:函数概念;函数图像;读图能力;培养方法
初中数学新课程标准要求在函数教学过程中,要培养学生“结合图像对简单实际问题中的函数关系进行分析”的能力。在这里,我们以北师大版八年级上册的一次函数为例,来探究函数读图能力的培养方法,并总结如下:
一、 培养函数读图能力的意义。
函数图像是表达函数关系的一种数学语言,具有不可替代的直观性,在各类命题中经常出现。能否正确地从函数图像中获取相关信息,是顺利解决有关函数图像问题的关键。正如A·A斯托利亚尔说的“阅读函数图像的技能是专门教学的结果……函数图像实质是一种特殊的语言,为了明白它的意义,必须像对待所有语言一样,专门的进行学习”。
二、 培养函数读图能力的方法。
(一) 确保深度理解概念,把握函数与图像的关系
概念是思维的细胞,教师要帮助学生突破来自函数相关概念造成的理解上的困难。学生初步形成函数的概念,往往忽略了自变量和因变量是两个互动的量,常纠结于如何区别它们。我们要让学生明白:自变量主要选择容易测控的量,如时间和人数(易测)、销量(易统计)等。既要浅显地指出:函数是表示两个变量之间存在的某种等量关系(是不定方程),其图像用于描述两个变量关系的发展趋势(是一幅散点统计图);也要深刻地揭示:函数图像上的每个点的坐标值,就是两个变量的一组对应值,图像是由无数多这样的点的集合,它不仅表达了人们有限的统计结果,也是人们思维的无限延伸。
深度理解概念,可以指导学生从以下两个方面去提升函数读图能力。
1. 借助信息技术,直观感知函数与图像的对应关系:初学函数,我们可利用画板工具来呈现数与形之间的对应关系,直观地展示函数关系的无限性和延伸性,以达到深度地理解概念的效果。打开几何画板,左击“绘制”菜单下的“新建函数”项,在输入框内输入一次函数表达式,并“确定”,引导学生观察所出现的函数图像;并进一步验证一个坐标是否在函数的图像上,或度量图像上任意一点的坐标值,其间要注意解释某个点的横、纵坐标值的实际意义,促使学生更好地把握函数与图像间的对应关系,以深度理解一次函数的概念,为今后熟练读图做好思维可操作的前期准确工作。
2. 动手操作实践,亲身体验函数与图像的转化关系:波利亚说过:“只要经过了你自己的体验,那么它对你来讲就可以成为一种楷模,当你再碰见别的类似的问题时,它就是可供你仿照的模型。”函数的图像是一种语言,更需要自己去体验,去领会其中的要义。
我们要让学生在坐标纸上进行动手绘制函数图像的训练。以一次函数为例,通过改变y=kx b(k,b为常数,k≠0)中k和b的大小,让学生画各种情形下的函数图像,其间不仅熟悉了画图过程,而且亲身感受到影响函数的图像位置和大小的因素。逐渐形成函数的思想方法——用有限描绘无限,用特殊表达一般,用离散递推连续。不断积累从函数(数)到图像(形)转化的经验,为后续的函数学习打开思维的通道,在绘图中更能促进学生读图能力的提升。
(二) 加强基础训练,逐步掌握函数与图像相互转化的方法
读图能力的培养是个循序渐进的过程,除了示范如何读图,还需要在适当的指导和帮助下,学生通过自身的努力达到熟练掌握的程度。以一次函数为例,精选数字系数的基础题,先从表达式到画直线的转化,再从给定直线到求表达式关系的转化,学生逐步掌握函数与图像转化的方法,在转化的过程中,逐渐提高自己的读图能力。
(三) 适当拓展延伸,从问题的逻辑关系中挖掘图像的实际意义
为适应中考对函数读图能力考查的需要,我们要对所学问题进行适当的拓展延伸——可以对教材中的问题进行挖掘,还可以对历年的中考真题进行剖析。以一道中考真题为例:
如下图,折线ABC表示某汽车的耗油量y(单位:L/km)与速度x(單位:km/h)之间的函数关系(30≤x≤120),已知线段BC表示的函数关系中,该汽车的速度每增加1km/h,耗油量增加0.002L/km。
(1)当速度为30km/h、90km/h时,该汽车的耗油量分别为L/km、L/km。
(2)求线段AB所表示的y与x之间的函数表达式。
(3)速度是多少时,该汽车的耗油量最低?最低是多少?
在解决这个问题的过程中,第(1)个问题要能够读出图像上点的实际意义,第(2)个问题根据直线这一线索,要能够读出图像表达的是一次函数关系,从中要判断出参数k和b的符号,并判断自变量的取值范围;第(3)个问题要能够依据图像整体,得到点B表示当时的速度所对应的耗油量最低,并且理解点B的现实意义——当汽车速度适中时,油耗可以达到最佳——应用于生活就是一种节能方式。从中了解到数学的文化价值和现实意义,体会到函数和方程一样,都是一个有效的数学模型。
总之,函数图像是一种内涵丰富的数学语言,它表达了抽象的数量关系;函数读图能力的培养不可一蹴而就,从图像中获取有用的信息是数形结合思想的具体体现。教学中,教师要通过精心设计、专门培训,要应用适当的教学技术和手段,在学生亲自动手、亲身感受函数图像之意义的活动中,不断发展、提升学生的函数读图能力。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制定.数学课程标准(2011)[M].北京:北京师范大学出版社,2012:29.
[2]A.A斯托利亚尔.数学教育学[M].北京:人民教育出版社,1985:273-274.
作者简介:赖登榕,福建省三明市,尤溪县梅仙中学;
黄晓花,福建省三明市,尤溪县第七中学。