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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)

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)
生成式作业 · 系列STRUCTURED ASSIGNMENT DESIGN

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)

01

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

02

二、深化关联,巩固提升

1

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.

2

解方程组:

变式

求直线 

 与直线 

 交点的坐标.

3

解方程 

变式

求抛物线 

 与 x 轴交点的横坐标.

4

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?

5

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。

6

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.

7

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:

8

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.

如果你觉得这份作业设计有启发,欢迎点赞、在看、转发三连,与更多数学同仁交流探讨,我们下期见.

—— 欢迎批评指正 ——

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