当前位置: 首页> 范文大全> 工作报告>

学科核心素养视角下的数学概念教学案例与启发

发布时间:2021-07-28 08:45:06 浏览数:

摘 要:本文以《函数的奇偶性》的教学为例,探讨高中数学概念教学中落实数学核心素养培养的做法.认为促进学科核心素养落地可从以下四个方面入手:创设情境,注重概念的引入,在问题情境中培养学生的核心素养;深入探究,注重概念的抽象,在探究构建中培养学生的核心素养;策略得当,注重概念的生成,在概念的生成中培养学生的核心素养;学以致用,注重概念的升华,在概念的运用中培养学生的核心素养.

关键词:函数的奇偶性;核心素养;概念教学;教学启发

作者简介:彭永婷(1983- ),女,福建厦门人,本科,中学二级教师,研究方向:中学数学教学研究.

一、核心素养视角下的概念教学

数学概念作为一种判断与推理的思维方式,以定理、法则、公式等方式呈现概念.它反映了人脑对现实的数量关系和空间形式的本质特征.灵活运用数学概念,不仅有利于掌握数学基础知识和运算技能、发展逻辑论证和空间想象能力,也可以培养学生直观想象、数学抽象、逻辑推理等核心素养.数学概念教学是引导学生体验数学家概括数学概念的心路历程,领悟数学家用数学的眼光看待和认识世界的思想真谛的重要载体[1].

从概念、原理的教学层面看,促进数学核心素养的落地可从以下多维视角入手.具体如下:创设问题情境、依托核心概念、核心知识;提出核心问题、研究核心问题、形成核心概念或核心知识;理解数学思想方法、训练数学基本能力.在课堂教学中落实数学核心素养要贯穿情境与问题、知识与技能、思维与表达、交流与反思的全过程.以《函数的奇偶性》的教学为例梳理核心素养视角下的概念教学的案例设计和教学启发,以期为新课标背景下概念教学的课堂实施提供参考.

二、教学案例实施——以《函数的奇偶性》的教学为例

人教A版必修一《奇偶性》属于概念课.涉及“函数奇偶性的概念” “奇偶性的判断与简单应用”等核心内容.围绕“概念”这一主题,集中体现数学抽象和逻辑推理两大核心素养.本节内容运用数学基本推理方法——归纳推理,在归纳推理的基础上形成数学抽象得到函数的奇偶性.基于培养学生核心素养,本节课的关键是通过学习奇偶性初步学习归纳推理常见的思维步骤:特殊——一般——证明,并运用归纳推理进一步对数学知识和结论进行探究.奇偶性是函数三种基本性质之一,是函数单调性教学的延续.从数学结构化框架角度看,概念教学需保持其“延续”性,让学生体会从生活到几何直观,再从几何直观到数学符号语言精确定义的整个过程.

活动一 创设情境,引入概念

问题情境:美丽的蝴蝶、盛开的鲜花和中国的古建筑都具有对称的美.诸如此类“对称美”的例子在数学学科教学中不胜枚举.让我们开启知识的大门,进入更精彩纷呈的函数奇偶性的学习.

设计意图:在上课的当天,笔者特地穿了一件有两只漂亮蝴蝶的衣服,一下吸引了学生的眼球.从学生感兴趣的东西出发,既活跃了课堂气氛,拉近了师生距离又连接了生活与数学,让学生体会到数学是源于生活的.

活动二 深入探究,生成概念

探究1 偶函数的概念

问题1 观察下列函数图象(图1、图2、图3),归纳共同特征.

問题2 关于y轴对称的点的坐标有什么特点?

问题3 怎样说明函数f(x)=x2的图象关于y轴对称?

问题4 若函数y=f(x)的图象关于y轴对称,则此函数是偶函数.如何利用函数解析式描述偶函数?

问题5 通过前面的探究,你能得出偶函数的图象有怎样的对称性吗?

设计意图 以问题引导,带着学生从发现生活中的对称美,过渡到发现数学中的对称美,围绕偶函数的概念,不断设问、不断变式,把对称这一概念从直观过渡到准确的几何描述,实现学生从“图形语言”到“文字语言”到“符号语言”认识函数的奇偶性,实现“形”到“数”的转换.呈现完整的偶函数概念的形成过程,让学生对概念形成程序步骤化,让学生体会从具体到抽象、从特殊到一般、从定量到定性的数学研究方法,发展自身的直观想象、数学抽象等数学核心素养.

例1 下列函数哪些是偶函数?

(1)f(x)=x2;

(2)f(x)=x2,x∈[-1,3];

(3)f(x)=x3-x2x-1;

(4)f(x)=1.

小结

(1)偶函数的定义;

(2)偶函数定义域具有的特征:关于原点对称;

(3)偶函数的图象关于y轴对称;

(4)判断偶函数的方法:①图象法;②定义法.

设计意图 通过具体问题的分析、解决,提升对偶函数概念的理解与运用.在判断奇偶性问题中,学生最容易忽略的是定义域关于原点对称这个前提,故设置了例1的第(2)、(3)题.通过对学生误解的分析,强调概念的易错点和关键点,从而进一步加深学生对奇偶性概念的理解.题后的反思小结,旨在养成学生良好的数学学习习惯,学有所思,思有所得.

探究2 奇函数的概念

问题1 观察函数f(x)=x和f(x)=1x的图象(图4、图5),归纳两个图象的共同特征.

问题2 类比偶函数图象的对称性,探究奇函数图象的对称性.

例2 试判断函数f(x)=x3-2x是奇函数吗?

小结

(1)奇函数的定义;

(2)奇函数定义域具有的特征:关于原点对称;

(3)奇函数的图象关于原点对称;

(4)判断奇函数的方法:①图象法;②定义法;

(5)如果函数f(x)是奇函数或偶函数,那么我们就说该函数具有奇偶性.

设计意图 让学生类比偶函数概念的形成过程,自己动手探索奇函数概念.数学思维有时就产生于模仿,特别是以思维步骤形成呈现的数学思维,所以大胆留时间给学生动手模仿数学知识的整个形成过程,通过不断的重现知识形成数学思维.但模仿只是开始,大胆鼓励学生利用已掌握的数学基本思想去提出问题、分析问题、解决问题,通过探究未知的数学问题,形成数学核心素养.

问题3 辨析体会定义.

观察下列函数图像(图6、图7),这两个函数具有奇偶性吗?

例3 判断下列函数的奇偶性:

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

(2)f(x)=x(x+1);

(3)f(x)=0;

(4)f(x)=x;

(5)f(x)=x+1,x>0,1,x=0,-x+1,x<0

小結 判断函数奇偶性的方法步骤

(1)用定义法判断函数奇偶性的步骤;

(2)对于一个函数来说,它的奇偶性有4种可能.

设计意图 在得出函数的奇偶性定义之后,通过具体问题分析、解决提升对奇偶性概念的理解和运用;另外通过对学生错解进行分析处理,强调关键点和易错点,从另一角度加深对奇偶性概念的理解.

活动三 学以致用,升华概念

训练1 若函数f(x)为奇函数,且f(2)=3,则f(-2)=;若函数f(x)为偶函数,且f(-1)=3,则f(1)=.

训练2 根据下面函数的奇偶性,补充完整函数图像(图8、图9):

(1)f(x)为奇函数,定义域是(-1,1);

(2)f(x)为偶函数,定义域是R.

训练3 如图10,给出了奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-4)=.

收获与体会 从知识和方法层面梳理本节课的收获.

设计意图 在教学过程中围绕特殊到一般这一推理主线,从浅到深,从体会到应用,培养学生逻辑推理和数学抽象两大核心素养.培养学生勇于探究精神,当堂检测为模仿—探究教学画上句号.教学中除了知识和技能的传授,不忘穿插学法指导(反思整理).

三、核心素养视角下的概念教学的思考

有学者认为数学教学活动应当:把握数学内容的本质;创设合适的教学情境,提出合理的问题;启发学生独立思考,鼓励学生与他人交流;让学生在掌握知识技能的同时,感悟数学的本质;让学生积累数学思维的经验,形成和发展数学核心素养[2].数学概念教学再现了数学家的创造过程.我们要择其要领,创设有利于发展学生核心素养的教学情境,将数学家的发现过程还原给学生,追寻数学发展的历史足迹,启发学生探究,体会其中蕴含的数学思想,教会学生“数学地思考”,引导学生把握数学概念的本质.数学核心素养视角下的概念教学可从以下四个方面入手:

1创设情境,注重概念的引入,在问题情境中培养学生的核心素养

从无到有,学生必须有一个契合处,以缓解新概念对思维产生的“碰撞”.要使新概念变为学生自己的知识,必须建立新概念和学生已有认知的联系.在概念和模型教学中,应根据学生的生活、学习经验,创设真实有趣的问题情境.引导学生自己去建构概念,提炼模型,发现计算法[3].概念教学中,要变抽象枯燥的概念为生动有趣,要想方设法借助学生熟悉的生活经验,从创设生动合理的问题情境入手.例如,在《函数的奇偶性》的教学中可从学生所熟悉的生活中具有对称性图形(蝴蝶、花朵甚至汽车标志等)引入,学生熟悉而且能让学生获得直观感知.

2深入探究,注重概念的抽象,在探究构建中培养学生的核心素养

对数学概念的理解需经历从特殊(具体函数)到一般(抽象函数)、从具体(运算)到

抽象(概括)的思维过程,经由直观分析到演绎证明、从自然语言到符号表示.数学研究是一条从感性走向理性、从粗糙走向精细的发展之路.因而,在概念教学过程中,我们不只要让学生经历概念的形成过程,更要注重概念的定性把握、定量刻画、抽象概括、准确表达,进而形成精确的数学概念.例如,在探究函数奇偶性概念时,可从学生熟悉的一次函数、二次函数等具体函数的图象入手,以问题引导,带着学生从生活中的对称美,过渡到数学图象中的对称美,围绕偶函数的概念,不断设问、不断变式,把对称这一概念从直观过渡到准确的几何描述,实现学生从“图形语言”到“文字语言”到“符号语言”认识函数的奇偶性,实现“形”到“数”的转换.呈现完整的偶函数概念的形成过程,既让学生对概念形成程序步骤化,又让学生体会从具体到抽象、从特殊到一般、从定量到定性的数学研究方法,并在研究的过程中不断发展自身的直观想象、数学抽象等数学核心素养.

3策略得当,注重概念的生成,在概念的生成中培养学生的核心素养

在探究过程中教师不能越位,为了更好地帮助学生理解概念,为更好体现和培养学生数学核心素养,教师可采取适当的教学策略,如“问题—引导”教学策略.对教材进行适当的加工和增减,围绕概念、问题(例题)不断设问、不断变式,引导学生从归纳推理、概念识别两个大方向去理解认识概念,有利于突破教学难点.亦可采用“模仿—探究”教学策略.数学思维有时产生于模仿,特别是以思维步骤形成呈现的数学思维,大胆留时间让学生动手模仿数学知识的整个形成过程,通过不断的重现知识形成达到形成与训练数学思维.例如,在老师的引导下,研究了偶函数的概念之后,奇函数概念的生成与偶函数完全一致,可以放手让学生自主探究.

4学以致用,注重概念的升华,在概念的运用中培养学生的核心素养

数学概念的教学不能只靠记忆,背会数学定义并不等于掌握了数学概念,更重要的是理解与感悟.让学生在教师的教学过程中理性理解数学概念的本质,只有将所学的概念,运用到具体问题中,才能使概念得以巩固提升,进而提高学生对数学概念的运用能力,提升数学思维,在概念的运用过程中发展学生的逻辑推理、数学运算等数学核心素养.例如,在探究函数奇偶性的概念之后,从奇偶性的代数定义和图象性质加以综合解题.同时,逆向应用给出函数部分图象,画出定义域内的完整图象.理性理解概念,有效解决问题,在概念的综合运用中培养学生的核心素养.

参考文献:

[1]许兴震定位教学目标,实现数学育人——以一节“函数的单调性”的教学为例[J].中国数学教育,2015(3):2-4.

[2]史宁中学科核心素养的培养与教学——以数学学科核心素养的培养为例[J].中小学管理,2017(1):35-37.

[3]洪晓鸽高中数学概率新旧教材比较及教学研究[D]. 苏州大学, 2010.

上一篇:初中数学数形结合多媒体教学提升策略

上一篇:如何构建初中高效课堂

相关范文