江蘇省無錫市張涇中學 萬志建
每一章教學內(nèi)容的第1課時,或者每一章引言加上第1課時,簡稱章首課,近年來,成為研究的熱點.較為流行的觀點是,章首課要在系統(tǒng)思維與整體觀念的引領下對整章內(nèi)容做一個提綱挈領的“預覽”,使學生在后繼具體內(nèi)容學習之前先有一個全局的認識.但很多課例中,有些教師就課論題,內(nèi)容不夠,題目來湊,往往把課上得繁、難、偏,學生興味索然;有些教師為求整體效果,把章首課上成全章內(nèi)容的介紹課、流水課,對第一節(jié)的知識要點、核心概念卻一帶而過,以致很多聽課教師感嘆這種章首課有些“假、大、空”,學生看似學了很多,但究竟懂了多少,不得而知.
下面以蘇科版“5.1二次函數(shù)”為例,談如何從“開篇、連線、勾廓”的視角談章首課的設計.
所謂“開篇”,指設計每一個單元整體教學的章首課導入時,要從宏觀的角度分析本章知識的緣起,是為解決生活中實際問題需要還是源于數(shù)學前后章節(jié)發(fā)展完善的需要,而后者由于數(shù)學知識具有一定的系統(tǒng)性與完整性,更容易找到前后的關聯(lián),在此基礎上,結合學生已有的生活現(xiàn)實和數(shù)學現(xiàn)實,找到學生熟悉的生活情境或與新知關聯(lián)性較強的章節(jié),作為鋪墊參考,讓學生在情境的展現(xiàn)過程中,由此及彼點燃思維,激活基本活動經(jīng)驗,聯(lián)想數(shù)學思想方法,明確學習目標,明晰學習內(nèi)容.
教師出示投籃、噴泉、跳長繩的圖片:從中可抽象出什么圖形?有哪些特征?請畫出這些圖形.
生1:發(fā)現(xiàn)一些彎曲的弧線,它們先升后降或先降后升,呈對稱分布.
師:不錯,這條曲線是一次函數(shù)圖像嗎?是反比例函數(shù)圖像嗎?
生:(齊)不是!
師:初中階段數(shù)學內(nèi)容的編排,環(huán)環(huán)緊扣,螺旋上升,回顧函數(shù)的學習,我們先學了一次函數(shù)y=kx+b(k≠0),特殊地,若假設y=0,則可得到一元一次方程kx+b=0(k≠0),也就是說,一元一次方程與一次函數(shù)是從特殊到一般的關系.后來我們又學了一元二次方程ax2+bx+c=0(k≠0),相應的又會是什么走向呢?
生:(齊)會學習二次函數(shù)!
師:對!這就是我們今天要學習的二次函數(shù),它的圖像形如物體拋出時形成的軌跡,我們形象地稱它為“拋物線”.
設計說明:二次函數(shù)的引入,既可從具體的圖形較為直觀地引入,激趣引探,由形想數(shù);也可從函數(shù)的發(fā)展,由一次函數(shù)到二次函數(shù)提升完善的需要引入,讓學生領會教材的編排設計意圖,感受其中關聯(lián),為后繼學習埋下伏筆.基于此,本課雙管齊下,先從直觀的圖形出發(fā),由形象到抽象,讓學生初觀其形,再畫形知形,由形猜數(shù),層層深入,讓學生對本章的內(nèi)容有一個大概的方向和思路.
所謂“連線”,指基于章引言“開篇”這個宏觀導入之后,回歸到本課的知識要點(一般章首課往往從概念教學開始),從中觀和微觀層面,布點連線,通過剖析知識“從哪里來?是什么?怎樣學?怎樣用?向哪里去”串聯(lián)起一條教學活動(問題)主線,對多個知識點還要找到它們的相互關聯(lián),形成知識鏈.除了要抓住顯性知識這條明線,更要抓住本課的知識素材所隱含的數(shù)學思想方法暗線,以及在解決問題過程中所用到的思想方法,促進學生高階認知能力的形成,這也是確保課堂知識要點剖析到位,落地生根,避免章首課“假、大、空”的有效方法.
師:數(shù)學源于生活,請看例1:一張長為6、寬為4的矩形硬紙片,四周剪去一個邊長為x的小正方形,把它圍成一個無蓋的長方體紙盒,請舉一個跟面積(用y表示)有關的問題.
圖1
生1:剪去的每個小正方形的面積y=x2.
生2:長方體的表面積y=-4x2+24.
生3:長方體的側面積y=-8x2+20x.
生4:長方體紙盒的底面積為y=4x2-20x+24.
師:這些函數(shù)中,自變量是什么?有什么共同特征?
生5:自變量是x,且最高次數(shù)為2.
師:這些函數(shù)表達式中,哪個最帥、最威武?請結合它的相貌,描述二次函數(shù)的定義.
生6:最后一個最帥,結合一元二次方程的一般式,可把形如y=ax2+bx+c(a≠0)的函數(shù)叫作二次函數(shù),其中x是自變量,y是x的函數(shù).
師:說得很到位!定義中的關鍵詞是什么?
生7:“(a≠0)”及自變量最高次是“二次”.
設計說明:數(shù)學情境的設計,盡可能圍繞某一情節(jié)串聯(lián)起來,呈現(xiàn)生活、簡約、發(fā)散、高效的意境,產(chǎn)生“少而精”“簡而豐”的教學效果.對于核心概念的形成,從模糊到清晰,從具體到抽象,從發(fā)散到聚集,層層推進,指向本質(zhì).
教師出示例2.
生活中的數(shù)學:清明節(jié),老師到離家7.2km的魚塘垂釣,請根據(jù)以下情境設計問題,得到函數(shù)關系式,說出自變量的取值范圍,并判斷是否為二次函數(shù).
(1)老師到魚塘所需的時間為t,平均車速為v,問:____________?
(2)魚兒躍出水面時,平靜的水面被激起層層波紋,不斷向外擴展,設擴大的圓的半徑為r,問:_______________?
(3)在魚塘旁的空地上,主人想用籬笆圍成長方形的圍欄飼養(yǎng)小鴨,若籬笆長為16米,設___________,問:_____________?如果在圍欄內(nèi)鋪設地磚,每平方米10元,其他費用為100元,那么________________?
生答略.
例3請結合用一元二次方程解決實際問題的經(jīng)歷,舉一些二次函數(shù)的例子.
生答略.
例4若y=3x|m|+x-3為二次函數(shù),求m的值.
生8:當m=±2時,y=3x|m|+x-3為二次函數(shù).
師:很好!二次函數(shù)強調(diào)自變量的最高次項是二次項且系數(shù)不為0,請在上題的基礎上綜合這二者設計問題.
生9:當m為何值時,函數(shù)y=(m+2)x|m|+x-3是二次函數(shù)?
師:不錯,二者兼顧!
教學說明:概念的教學設計應考慮概念的來源是什么,內(nèi)涵是什么,與之相關的概念相互之間的關聯(lián)是什么,等等.例2與例3分別體現(xiàn)了函數(shù)源于生活又回歸生活,加深理解概念的同時,培養(yǎng)學生多種能力;最后一題則是讓學生圍繞概念要點自主設計問題,更有利于學生掌握知識的本質(zhì),促進對概念的深度理解.
師:根據(jù)函數(shù)的學習經(jīng)驗,接下來我們應該學習?
生:(齊)二次函數(shù)的圖像.
師:很聰明,在上述函數(shù)式中,你會先挑哪一個作圖?為什么?
生10:會先挑y=x2下手,因為這個式子最簡潔!
師:從特殊到一般,很好,請根據(jù)函數(shù)y=x2的表達式的特征,說說它的圖像具有哪些特征.
學生通過特殊數(shù)值的嘗試,得出函數(shù)y=x2的性質(zhì).(略)
師:課后請同學們結合這些特征去試一試作圖,下節(jié)課我們將具體講解!
教學說明:課雖止,思未止,一節(jié)數(shù)學課的結束,并不意味著教學內(nèi)容和學生思維戛然而止,而應“收”中有“展”,既要及時回顧總結,使前后知識成為一個完整的體系,還要讓學生對后繼的知識有一個初步的認識,即學了這節(jié)課內(nèi)容之后,接下來要解決什么問題,最好有一個暗示或伏筆,讓學生心生向往,讓興趣和思維得到積極、有效的延伸.
所謂“勾廓”,指章首課在教學安排中,要留有一定的時間引導學生探尋本章知識的發(fā)展規(guī)律或與已學過的知識間的相互關聯(lián)、“共性通法”,激活學生相似的學習經(jīng)驗,從宏觀的角度勾畫全章的輪廓,即知識框架及學習方法,獲得基礎性、概貌性的認識及掌握基本的學習方法,讓學生在未學之前,已成竹在胸,心馳神往,這也是章首課的特殊性所在.
師:請結合一次函數(shù)的學習經(jīng)驗,猜想二次函數(shù)會介紹哪些內(nèi)容,以及怎樣學這些內(nèi)容.
學生通過小組討論得出如下知識結構圖及學習方法:
主要是通過類比、從特殊到一般及數(shù)形結合的方法學習二次函數(shù).
教學說明:章首課,除了要讓學生理解核心概念,還要引導學生通過類比同類章節(jié)間的相互關聯(lián)或研究知識的發(fā)展走向,掌握這一章節(jié)的基本結構,以及研究這一章節(jié)的基本態(tài)度或方法.
圖2
寫在最后:初中階段的章首課,大多是第1課時加章引言,相對內(nèi)容較多,安排緊湊,既要讓學生掌握本課時的重點、難點,又要兼顧建構本章的知識體系,讓學生對章節(jié)內(nèi)容及結構形成概貌性的認識,在清晰的目標指引下進行后續(xù)學習.因此在章首課中,要合理分配時間.首先,要確保學生對本課的知識要點、核心概念達到理解、掌握,這也是本課教學的重心所在.其次,指導學生完成對全章內(nèi)容的推演,時間段可安排在課首或課尾;內(nèi)容上宜粗不宜細,宜宏觀不宜微觀;方法上可根據(jù)章節(jié)知識的自身發(fā)展規(guī)律或同類章節(jié)間的相互關聯(lián),預知本章知識體系,初通學習方法,激發(fā)學習期望.