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初高中数学函数知识如何衔接?不如看看这里——函数与方程(不等式)生成式作业(一)
主题式生成式作业的案例
——函数与方程(不等式)生成式作业(一)
Theme-based Generative Assignment: Functions and Equations (Inequalities)
The author says
作者说
单元整体教学方式的实践自然会引发作业设计的变革,促进学生学习方式的变革、自觉性特别是思维自觉性的提升。作业作为教学过程的重要环节,既是知识的巩固与延伸,更是培养学生核心素养、促进个性发展的重要载体。目前作业是学业质量评价的主要形式,张云平认为从以大概念为核心的结构化知识、以真实生活情境为核心的结构化问题情境、以深度学习为核心的结构化学习水平、以关键能力为核心的结构化能力这些维度构建测评框架。
结构化视角下的作业形态应该是怎么样子?设计主线是什么?如果体现关联又有效分层,以达到更好地减负增效与精准教学的目的?
● 设计主线
(一)理解数学,知识结构化是进行结构化设计的前提
(二)思维结构化是结构化设计的灵魂
说明
这里的“生成式作业”并非人工智能生成式AI下的作业形态,而是教育原本的“生成式作业”,根植于皮亚杰的建构主义,构建于美国教育心理学家梅耶的“生成学习理论”,发展于卜以楼教授的“生长性思维”,主张数学教学应构建“前后一致、逻辑连贯、一以贯之”的生长性思维模式,让数学知识在学生的认知中自然生长。
下面阐述函数与方程(不等式)生成式作业(一)
一、立足基础,整合知识

▲ 数、式、方程、函数、不等式的知识结构关系
二、深化关联,巩固提升
当 x 满足什么值时,代数式 5−3x 的值满足下列要求?(1)是负数;(2)是 0;(3)是正数.
变式 1
解下列方程或者不等式:

变式 2
当 x 满足什么值时,函数 y=5−3x 的值满足下列要求?(1)小于 0;(2)等于 0;(3)大于 0.
解方程组:

变式
求直线

与直线

交点的坐标.
解方程

变式
求抛物线

与 x 轴交点的横坐标.
如下图 1,根据反比例函数的图像.

▲ 图 1
(1) 请观察图像特征,你能得到哪些结论?并用数学符号语言表示出图像的相关信息.
(2) 我们研究函数的一般路径是什么?
根据所学函数的数学活动经验,请研究函数(k,b 是常数,且 k≠0).

(1) 如何分析 k?
(2) 请利用描点法画出 k=3 时,b=1,b=−1 的函数图像.
(3) 根据函数图像,总结归纳函数的性质.
教学说明
函数

(b,k 是常数,k≠0)的图像是关于点(−b,0)对称的两条双曲线.当 k>0 时,在 x<−b 或者 x>−b 的范围内,y 都随着 x 的增大而减小;当 k<0 时,在 x<−b 或者 x>−b 的范围内,y 都随着 x 的增大而增大.
将初中函数的学习经验迁移应用到高中要学习的函数中,进一步发展学生的抽象能力和模型观念。结构化视角下函数主题式生成式作业是对函数“如何思考”“如何发现”“如何解决”的进一步回应。
如图 2,若一元二次函数

经过点 A(−1,0),B(4,0),C(0,4),根据图像回答下列问题:

▲ 图 2
(1) 方程

的解是 ;
(2) 方程

有实数根,则 m 的取值范围是 ;
(3) 不等式

的解集为 ;
(4) 不等式

的解集为 .
教学说明
通过层层递进的问题串,引导学生从函数的视角看待方程和不等式,体会数形结合、化归等数学思想,发展核心素养.
方程

的解可以转化为一次函数

和反比例函数

的图像交点问题,写出一对符合题意的 y1和 有y2的表达式.
变式
(1) 求不等式

的解集.
(2) 不解方程,借助平面直角坐标系判断方程

的解的个数.
教学说明
作业 7 可以转化为一次函数

和反比例函数

的图像交点问题.变式 (1) 是作业 47的迁移运用,可以转化为一元二次函数和反比例函数的图像交点问题.变式 (2) 转化为一次绝对值函数

与反比例函数

的图像交点问题;也可以绘制函数

的图像,观察与直线 y=4的交点个数.
这样的作业设置,使得学生学会运用已经掌握的函数知识和图像工具解决高阶问题,感悟到结构化视角下知识的整体性、数学思想方法的一致性.
教学提示:


函数主要研究变量之间的关系,旨在探索事物变化的规律。我们将要在高一继续学习的函数遵循相同的学习思路,继续深刻渗透数形结合、转化化归的数学思想。同学们可以查阅相关资料继续思考下面的问题,并以小论文的形式呈现出来.
(1)为什么要研究函数?决定这些运动变化的要素是什么?这些要素之间有什么关系?
(2)指数函数及对数函数的现实背景是什么?可以用什么数学模型来刻画?
“
让数学知识在学生的认知中自然生长
—— 生长性思维 · 结构化生成式作业 ——
以上就是本期《函数与方程(不等式)生成式作业(一)》的全部内容.
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—— 欢迎批评指正 ——