一、问题的提出 随着新课程改革的不断深入,《普通高中数学课程标准(2017年版)》提出的“四基四能”与“数学核心素养”得到学者的高度关注,成为研究的热点.新课标倡导,教学应以生为本,注重师生互动,给学生创造良好的学习氛围等.这些要点也与生态课堂中多样性、交互性、整体性的特点相吻合,这表明生态课堂的构建对落实核心素养具有积极作用.“课堂生态学”的概念最先是由美国教育学家沃勒在1932年提出.近几年,国内研究生态课堂的视角也已逐渐从理念层面转向实际操作层面. 万文涛教授在生态课堂的研究中提出了“学思行省”四个教学环节,能够帮助学生发展自身素养.教学中为了更好地设计“学思行省”教学环节,笔者在阅读文献的基础上对“学思行省”进行了细分,分别为“三学、三思、三行、三省”.具体如图1所示:
二、基于“学思行省”的教学设计举隅 函数作为高中数学的重要内容,一是因为函数思想的价值;二是因为函数的应用价值.本文以北师大版数学必修1第四章“函数应用”中“利用函数性质判定方程解的存在”为例,谈谈利用“学思行省”来进行高中数学教学设计. (一)教学目标 (1)结合学过的函数图象,了解函数零点与方程解的关系. (2)结合具体连续函数及其图象的特点,了解函数零点存在定理. (3)在方程与函数的转换中,体会数形结合的思想,类比转化的思想. (二)教学重点 (1)了解函数零点、方程的解、函数图象与x轴交点的横坐标之间的关系. (2)掌握零点存在定理并熟练运用. (三)教学难点 探究零点存在的条件,并能利用零点存在定理解题. (四)教学过程 1.旧知引入,思维碰撞 问题1:方程
是否有实数解? 预设:解方程可得x=-2,x=3. 问题2:可否利用函数与方程的联系解题? 预设:设
,画出f(x)的图象,找出f(x)图象与x轴交点的横坐标. 问题3:方程
是否有实数解? 预设:学生不会很快得出答案. 设计意图:孔子曾言:“疑是思之始,学之端.”在短短的引入之中,也包含着一次小的“学思行省”循环,温故解方程即是“学”,在解决方程中进行了“思”,“思”后说给他人听为“行”,说后反“省”类比解决问题3却发现解决不了.学生在这一过程中,由于问题难度的加深,产生了对于知识探求的兴趣,为下一轮“学思行省”循环做好心理铺垫.在这一过程中也培养了学生分析问题、解决问题的能力. 2.交流梳理,初得零点 用PPT展示出零点的定义:我们把函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标称为这个函数的零点. 问题4:函数的零点是一个点吗? 预设:它是点的横坐标,是一个实数. 问题5:函数y=f(x)的零点与方程f(x)=0的解是什么关系? 预设:两者是等价的关系. 问题6:还有没有与之存在等价关系的? 预设:函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标.(展示图2)
设计意图:这一环节同样是一个完整的“学思行省”过程,学生“学”到零点的定义,“思”零点是否是一个点,通过定义知道不是点,是横坐标,接着“行”,将心中所思说给他人听,最后教师引导学生“省”,思考函数图象函数的零点与方程的解有什么联系,让学生感悟到三者之间的等价关系,得出可以利用函数的性质来判定方程是否有解,也为下一个循环做好铺垫. 3.抽象探究,判定零点 通过海豚跳跃图(图3)判断海豚从A点到B点是否穿过了海平面,从A点到C点是否穿过海平面.在学生对比得到答案之后,展示动画的海豚跳跃画面,引导学生抽象成函数的图象,让学生进行思考.
问题7:如何判定函数y=f(x)在区间[a,b]内存在零点?根据学案,进行思考.