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摘 要:素质教育的新课改中,学校教育要学生学会学习,为终身教学做好准备. 教学的思维也从“先教后学”的被动学习,演变成“先学后教”的主动学习,如今朝着“先学后导问题引领”方向迈进. 教学实践中要做好“学”和“导”——学生自导,生生互导,师生互导.
关键词:先学后导;建构;自主学习;合作学习;零点
“先学后导”是基于建构主义的教学思维 .“学”是指学生在教师指导下的自主合作探究学习;“导”是指在生生、师生在充分交流与对话的基础上,对学生仍觉困惑的问题在学习方法上给予引导、指导、启发. 学生是能动地学,新课程提倡“合作学习、主动学习,培养学生终身学习的能力”. 在以自主学习为核心的现代教学中,教师需要在熟悉教材、教改要求的基础上对知识进行分析,根据学生的认知水平进行科学的分析和预测,设计相应导学案. 课前学生主动地独立或合作预习,对知识源起、概念形成、公式推导、问题解决进行分析,主动建构. 课上师生进行自导、互导的有效学习,课后进行深入研究、反思与探索.
以下,以《函数的零点》为例,探讨“先学后导”的实践路径.
[?] 先学后导之“先学”
(一)教师方面:查阅资料,研读教材、参考书、课程标准,观摩,博采众长. 根据所带班级对于图象的重视熟悉程度,设想以图象为主线,辅以文字、符号等代数表述,深刻体会数形结合、函数与方程及等价转化思想,设计导学案.
(二)学生方面:根据教师设计的预习案先学. 明确学习的重点与难点.
(三)资源方面:教材和预习案,学生自备参考书.
预习案:
学习重点:1. 通过对二次函数图象的描绘,感受由具体到抽象的思想方法,了解函数零点的概念,体会函数零点与相应方程实数根之间的关系. 2. 理解提出零点概念的作用是沟通函数与方程的关系. 3. 通过实例了解函数零点存在性定理,能够根据定理进行零点的判断,理解等与不等的联系、整体与局部的关系. 4. 在函数与方程的联系中体验数形结合思想和转化思想的意义与价值,提高对变量数学的认识,体会函数知识的核心作用.
学习难点:1. 零点的意义的理解,零点的探索. 2. 构造函数,数与形,直观判断和代数表述. 3. 体会用函数的角度去思考方程,理解等与不等的辩证关系.
1. 整合情境,温故知新(填空形式)
探究1 画出二次函数y=x2-2x-3的图象,指出当x=__________时, y=0.
我们把使二次函数y=x2-2x-3的值为0的__________(即二次方程x2-2x-3=0的__________)称为二次函数y=x2-2x-3的零点,从图象上看它是抛物线与x轴交点的__________坐标.
探究2 当a>0时,二次函数y=ax2 bx c的零点,图象与二次方程ax2 bx c=0的实根之间的关系. (表格形式)
探究3 根据函数y=2x-4,y=
x-2,y=ln(x-3),y=x3-1的图象,观察函数图象与x轴交点的横坐标和相应方程的根的关系.
2. 自然而然,新知探索
通过你所体会的,你能给出零点的概念吗?_________________________.
你对零点是怎么理解的?
_____________________________.
探究4 下列函数是否有零点?如果有,说出零点.
(1)y=x2-2x 1;
(2)f(x)=
x
-2,x∈[1,3];
(3)f(x)=2x-1;
(4)f(x)=lgx.
总结求函数零点的方法:
(1)_________________________;
(2)_________________________.
3. 小试牛刀,彰显智慧
例1 判断函数f(x)=x2-2x-1在区间(2,3)上是否存在零点.
问题1 若二次函数y=f(x)的零点是-1和3,则 f(-2)f(1)______0,f(2)f(4)______0.
问题2 对二次函数y=f(x),若f(-2)·f(1)<0,f(2)f(4)<0,则y=f(x)的零点范围是______.
问题3 对于函数f(x)=,f(-2)f(1)______0,能否说函数f(x)=在(-2,1)上有零点?
[?] 先学后导之“后导”
教师检查学生的预习案,充分了解学生,把预设和学生现状进行再统一. 学生在得到预习反馈后,即产生①自豪感,②急需解惑,③与他人比较,暗下决心更努力、更细心,对于课堂便有了期望,有了积极学习的动力.
(一)针对预习案中概念的理解和定理生成的点拨
一导:针对学生存在的问题,做好以下工作:第一、课堂上与学生一起从特殊函数——二次函数出发,从特殊到一般,通过几何画板的动画探究,体会并给出新概念——零点. 产生联想,零点、方程的根、图象与x轴交点的横坐标,甚至不等式解集的端点,皆与之相关(统一),在运动的过程中体会零点的本质是图形交点状况的直观表现,是方程有解与否的直接反映. 得出结论:(1)零点不是点,是实数;(2)三者统一;(3)二次函数Δ=0时,有两个相等实根,只有一个零点x=-.
二导:实物投影学生对探究3、4的作图,由学生自身或同组或其他组的同学进行评价,指出存在的问题是什么?需要注意什么?把特征量表现出来. 接着由学生总结求函数零点的方法:(1)图象法:即函数图象与x轴交点的横坐标;(2)代数法:令f(x)=0,解出x. 三导:通过例1的三连问抛出问题:大家能否归纳出什么情况下才会存在零点?学生通过不断尝试、补充、完善,概括零点存在性定理:若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条不间断的曲线,且f(a)f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点.
(二)针对学生对零点存在定理理解的导示
问题4 在零点存在定理中,(a,b)内只有一个零点吗?
问题5 如果x0是函数y=f(x)的零点,且m 对于零点存在性定理的理解与分析:由学生合作画图研究——分组展示——勾画关键字词——举出反例图形,加深学生对定理的理解,同时学习如何使用定理,教师可以在学生自主合作仍未解决的问题上进行指导,或再抛砖引玉,或故布疑阵,如“为什么不是在闭区间上有零点呢”. 得出结论(1)存在性:(a,b)内的零点至少存在一个,还可能有其他根,个数不确定,并不一定唯一;当函数单调时,零点存在且唯一;(2)反之不成立,如二次函数可能出现两个根或者相等的根.端点值可以为零,一个零点在区间里.
通过即时反馈练习:判断下列函数在给定区间内是否存在零点?(1)f(x)= log2(x 2)-x,x∈[1,3];(2)f(x)=x-,x∈(0,1),教师发现,原以为(1)是巩固定理的好题,设想学生会用定理直接进行处理,然而学生却采用画出y=log2(x 2),x∈[1,3],y=x,x∈[1,3]图象,观察交点是否在[1,3]内的方法解答,这也为后面数形结合解题做了准备. 教师提出问题:若方程不便求解,那么如何确定零点?学生通过他们的实践发现可以利用图象交点来处理,也可以用零点存在定理直接求解.
(三)针对知识原理应用的互导
1. 学以致用,感受成功
例2 已知函数y=x2-(m 3)x m 6在(2,4)内有且只有一个零点,求m的取值范围.
上述二次函数开区间上已知零点个数,求变量范围的题例,是学生学习定理运用的升华,正向解决问题顺应认识与思维,逆向对思维的要求更高,考虑问题需更全面,分类标准明确,定理使用得当. 基于在零点存在定理的分析理解时已经对该题型的讨论做了铺垫,学生分组讨论完成情况较好. 通过本题,学生深刻理解定理,学会应用,锻炼分析能力、逻辑思维能力,体会等价转化、分类讨论、数形结合的数学思想方法,感受到成功的喜悦.
2. 拓展探究,锻炼思维
例3 探究函数f(x)=log2x x-4的零点个数.
出乎意料的学生导教师. 教师本打算学生先用好定理,然后再适当引导学生从图象的角度考虑,体会零点从几何角度理解的本质. 没想到学生思考后提出转化成两个函数的图象的交点个数(即横坐标个数)的方法,展现了对零点定义的更深层次的理解——y=f(x)图象与x轴(y=0)交点的横坐标的本质就是两个函数图象的交点. 只要是能够迅捷准确画出的函数就可以使用本法.教师及时给予肯定与表扬,并提醒学生规范书写,在同一坐标系内作图,尽量精确,标出特征量. 还有少数学生提出本题函数在定义域上是单调的,因此可以利用零点存在定理.学生很聪明,课堂气氛达到高潮. 于是他们又顺利解决了“若f(x)=
4x-x2
-a有4个零点,则a的取值范围是__________”这一问题.
3. 线面回点,反思总结
课堂接近尾声,即使意犹未尽,还是需要冷静总结,反思回顾,比较谁的收获多. 最终收获是:1. 零点的定义:函数的零点、对应方程的根、函数图象与x轴交点的横坐标三者之间的统一,写作x=x0;二次函数与x轴相切时只有一个零点. 2. 零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在[a,b]上是连续的曲线,且f(a)f(b)<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数的零点个数. 3. 求零点的方法:①直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个不同解就有几个零点;②依据零点存在定理判断,一定要说明连续(不间断);③转化:画两个函数图象,观察其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
[?] 先学后导之深化“后研”
为了学生的深层发展和及时巩固,教师在课后需要提供锻炼学生思维的思考题、作业题及研究方向,以使学生进行深层探究,提高能力. 本课设计的思考题如下:1. 已知二次函数f(x)=ax2 bx c,(1)若a>b>c,且f(1)=0,试证明f(x)必有两个零点;(2)若对x1,x2∈R,且x1 特别需要注意的是,“后研”中布置的任务需要考虑学生的个体差异,利于其分层探究,及时掌握. 作业可以分为必做题和选做题两种,供不同层次的学生选做,及时掌握,体验成功.
另外抛出问题:本节课我们在解题过程中碰到的问题是求零点(精确)、零点是否存在(估算)、数形结合判断零点的个数,若要较精确地确定不易求解的零点的范围,又该怎么做呢?以此为下节课做好铺垫.
[?] 结语
卓越课堂注重促进学生自主学习的程度、合作学习的效度和探究学习的深度!教师是学生学习的指导者、合作者、促进者和研究者,要把自己定位为学生的同伴,共同研究,要把自己定位为学生“随手可以翻开的字典”,需要有丰富的内涵,有先进的导学艺术.
学生课前“阅读教材,勾画重点,动手操作,尝试练习,写收获或问题”,主动学习,课堂上自导(自主学习),互导(合作学习),成为有思维的深度和广度,有坚忍不拔、刻苦钻研的精神,有敏锐的洞察力,有优秀的组织和表现能力,有丰富创造力和想象力的学习者. 问题是数学的心脏. “先学后导,问题引领”的课堂上,教师和学生关注单位时间的学习效益和质量. 教师提供的策略性、智慧性指导,能帮助学生学会在单位时间内如何提高学习绩效,提高学生在单位时间内发现问题、分析问题、解决问题的能力. “意外”发生时师生进行互导,从而教师也能在课堂中进步.
“先学后导”是一种教学模式的创新和超越,随着学生学习能力的发展,教师要逐步采用体现“先学后导”教学思维的教学方法,甚至还可以进行“先学后研”的学习,在教学实践中,需要结合“先教后学”,“先学后教”,根据学生身心发展规律、学习发展的需要来选择,一切以培养学生的终身学习能力为追求.
关键词:先学后导;建构;自主学习;合作学习;零点
“先学后导”是基于建构主义的教学思维 .“学”是指学生在教师指导下的自主合作探究学习;“导”是指在生生、师生在充分交流与对话的基础上,对学生仍觉困惑的问题在学习方法上给予引导、指导、启发. 学生是能动地学,新课程提倡“合作学习、主动学习,培养学生终身学习的能力”. 在以自主学习为核心的现代教学中,教师需要在熟悉教材、教改要求的基础上对知识进行分析,根据学生的认知水平进行科学的分析和预测,设计相应导学案. 课前学生主动地独立或合作预习,对知识源起、概念形成、公式推导、问题解决进行分析,主动建构. 课上师生进行自导、互导的有效学习,课后进行深入研究、反思与探索.
以下,以《函数的零点》为例,探讨“先学后导”的实践路径.
[?] 先学后导之“先学”
(一)教师方面:查阅资料,研读教材、参考书、课程标准,观摩,博采众长. 根据所带班级对于图象的重视熟悉程度,设想以图象为主线,辅以文字、符号等代数表述,深刻体会数形结合、函数与方程及等价转化思想,设计导学案.
(二)学生方面:根据教师设计的预习案先学. 明确学习的重点与难点.
(三)资源方面:教材和预习案,学生自备参考书.
预习案:
学习重点:1. 通过对二次函数图象的描绘,感受由具体到抽象的思想方法,了解函数零点的概念,体会函数零点与相应方程实数根之间的关系. 2. 理解提出零点概念的作用是沟通函数与方程的关系. 3. 通过实例了解函数零点存在性定理,能够根据定理进行零点的判断,理解等与不等的联系、整体与局部的关系. 4. 在函数与方程的联系中体验数形结合思想和转化思想的意义与价值,提高对变量数学的认识,体会函数知识的核心作用.
学习难点:1. 零点的意义的理解,零点的探索. 2. 构造函数,数与形,直观判断和代数表述. 3. 体会用函数的角度去思考方程,理解等与不等的辩证关系.
1. 整合情境,温故知新(填空形式)
探究1 画出二次函数y=x2-2x-3的图象,指出当x=__________时, y=0.
我们把使二次函数y=x2-2x-3的值为0的__________(即二次方程x2-2x-3=0的__________)称为二次函数y=x2-2x-3的零点,从图象上看它是抛物线与x轴交点的__________坐标.
探究2 当a>0时,二次函数y=ax2 bx c的零点,图象与二次方程ax2 bx c=0的实根之间的关系. (表格形式)
探究3 根据函数y=2x-4,y=
x-2,y=ln(x-3),y=x3-1的图象,观察函数图象与x轴交点的横坐标和相应方程的根的关系.
2. 自然而然,新知探索
通过你所体会的,你能给出零点的概念吗?_________________________.
你对零点是怎么理解的?
_____________________________.
探究4 下列函数是否有零点?如果有,说出零点.
(1)y=x2-2x 1;
(2)f(x)=
x
-2,x∈[1,3];
(3)f(x)=2x-1;
(4)f(x)=lgx.
总结求函数零点的方法:
(1)_________________________;
(2)_________________________.
3. 小试牛刀,彰显智慧
例1 判断函数f(x)=x2-2x-1在区间(2,3)上是否存在零点.
问题1 若二次函数y=f(x)的零点是-1和3,则 f(-2)f(1)______0,f(2)f(4)______0.
问题2 对二次函数y=f(x),若f(-2)·f(1)<0,f(2)f(4)<0,则y=f(x)的零点范围是______.
问题3 对于函数f(x)=,f(-2)f(1)______0,能否说函数f(x)=在(-2,1)上有零点?
[?] 先学后导之“后导”
教师检查学生的预习案,充分了解学生,把预设和学生现状进行再统一. 学生在得到预习反馈后,即产生①自豪感,②急需解惑,③与他人比较,暗下决心更努力、更细心,对于课堂便有了期望,有了积极学习的动力.
(一)针对预习案中概念的理解和定理生成的点拨
一导:针对学生存在的问题,做好以下工作:第一、课堂上与学生一起从特殊函数——二次函数出发,从特殊到一般,通过几何画板的动画探究,体会并给出新概念——零点. 产生联想,零点、方程的根、图象与x轴交点的横坐标,甚至不等式解集的端点,皆与之相关(统一),在运动的过程中体会零点的本质是图形交点状况的直观表现,是方程有解与否的直接反映. 得出结论:(1)零点不是点,是实数;(2)三者统一;(3)二次函数Δ=0时,有两个相等实根,只有一个零点x=-.
二导:实物投影学生对探究3、4的作图,由学生自身或同组或其他组的同学进行评价,指出存在的问题是什么?需要注意什么?把特征量表现出来. 接着由学生总结求函数零点的方法:(1)图象法:即函数图象与x轴交点的横坐标;(2)代数法:令f(x)=0,解出x. 三导:通过例1的三连问抛出问题:大家能否归纳出什么情况下才会存在零点?学生通过不断尝试、补充、完善,概括零点存在性定理:若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条不间断的曲线,且f(a)f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点.
(二)针对学生对零点存在定理理解的导示
问题4 在零点存在定理中,(a,b)内只有一个零点吗?
问题5 如果x0是函数y=f(x)的零点,且m
通过即时反馈练习:判断下列函数在给定区间内是否存在零点?(1)f(x)= log2(x 2)-x,x∈[1,3];(2)f(x)=x-,x∈(0,1),教师发现,原以为(1)是巩固定理的好题,设想学生会用定理直接进行处理,然而学生却采用画出y=log2(x 2),x∈[1,3],y=x,x∈[1,3]图象,观察交点是否在[1,3]内的方法解答,这也为后面数形结合解题做了准备. 教师提出问题:若方程不便求解,那么如何确定零点?学生通过他们的实践发现可以利用图象交点来处理,也可以用零点存在定理直接求解.
(三)针对知识原理应用的互导
1. 学以致用,感受成功
例2 已知函数y=x2-(m 3)x m 6在(2,4)内有且只有一个零点,求m的取值范围.
上述二次函数开区间上已知零点个数,求变量范围的题例,是学生学习定理运用的升华,正向解决问题顺应认识与思维,逆向对思维的要求更高,考虑问题需更全面,分类标准明确,定理使用得当. 基于在零点存在定理的分析理解时已经对该题型的讨论做了铺垫,学生分组讨论完成情况较好. 通过本题,学生深刻理解定理,学会应用,锻炼分析能力、逻辑思维能力,体会等价转化、分类讨论、数形结合的数学思想方法,感受到成功的喜悦.
2. 拓展探究,锻炼思维
例3 探究函数f(x)=log2x x-4的零点个数.
出乎意料的学生导教师. 教师本打算学生先用好定理,然后再适当引导学生从图象的角度考虑,体会零点从几何角度理解的本质. 没想到学生思考后提出转化成两个函数的图象的交点个数(即横坐标个数)的方法,展现了对零点定义的更深层次的理解——y=f(x)图象与x轴(y=0)交点的横坐标的本质就是两个函数图象的交点. 只要是能够迅捷准确画出的函数就可以使用本法.教师及时给予肯定与表扬,并提醒学生规范书写,在同一坐标系内作图,尽量精确,标出特征量. 还有少数学生提出本题函数在定义域上是单调的,因此可以利用零点存在定理.学生很聪明,课堂气氛达到高潮. 于是他们又顺利解决了“若f(x)=
4x-x2
-a有4个零点,则a的取值范围是__________”这一问题.
3. 线面回点,反思总结
课堂接近尾声,即使意犹未尽,还是需要冷静总结,反思回顾,比较谁的收获多. 最终收获是:1. 零点的定义:函数的零点、对应方程的根、函数图象与x轴交点的横坐标三者之间的统一,写作x=x0;二次函数与x轴相切时只有一个零点. 2. 零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在[a,b]上是连续的曲线,且f(a)f(b)<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数的零点个数. 3. 求零点的方法:①直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个不同解就有几个零点;②依据零点存在定理判断,一定要说明连续(不间断);③转化:画两个函数图象,观察其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
[?] 先学后导之深化“后研”
为了学生的深层发展和及时巩固,教师在课后需要提供锻炼学生思维的思考题、作业题及研究方向,以使学生进行深层探究,提高能力. 本课设计的思考题如下:1. 已知二次函数f(x)=ax2 bx c,(1)若a>b>c,且f(1)=0,试证明f(x)必有两个零点;(2)若对x1,x2∈R,且x1
另外抛出问题:本节课我们在解题过程中碰到的问题是求零点(精确)、零点是否存在(估算)、数形结合判断零点的个数,若要较精确地确定不易求解的零点的范围,又该怎么做呢?以此为下节课做好铺垫.
[?] 结语
卓越课堂注重促进学生自主学习的程度、合作学习的效度和探究学习的深度!教师是学生学习的指导者、合作者、促进者和研究者,要把自己定位为学生的同伴,共同研究,要把自己定位为学生“随手可以翻开的字典”,需要有丰富的内涵,有先进的导学艺术.
学生课前“阅读教材,勾画重点,动手操作,尝试练习,写收获或问题”,主动学习,课堂上自导(自主学习),互导(合作学习),成为有思维的深度和广度,有坚忍不拔、刻苦钻研的精神,有敏锐的洞察力,有优秀的组织和表现能力,有丰富创造力和想象力的学习者. 问题是数学的心脏. “先学后导,问题引领”的课堂上,教师和学生关注单位时间的学习效益和质量. 教师提供的策略性、智慧性指导,能帮助学生学会在单位时间内如何提高学习绩效,提高学生在单位时间内发现问题、分析问题、解决问题的能力. “意外”发生时师生进行互导,从而教师也能在课堂中进步.
“先学后导”是一种教学模式的创新和超越,随着学生学习能力的发展,教师要逐步采用体现“先学后导”教学思维的教学方法,甚至还可以进行“先学后研”的学习,在教学实践中,需要结合“先教后学”,“先学后教”,根据学生身心发展规律、学习发展的需要来选择,一切以培养学生的终身学习能力为追求.