不同年级、同一精彩--基于“新发展区”理论的高一高考教学实践_最近发展区论文

不一样的年级,同样的精彩——基于“最近发展区理论”的高考题在高一的教学实践,本文主要内容关键词为:发展区论文,高一论文,教学实践论文,年级论文,理论论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

高考试题,凝聚着命题专家的智慧与心血,是我们平时教学最重要的教学资源之一.然而,对于高考试题的研究与使用,却囿于高三复习教学,在基础年级运用高考试题进行教学,要么鲜见,要么照搬而因思维量等难度问题让学生望而生畏.殊不知,作为选拔性与基础性等多种功能并存的高考试题,不会因年级或学生的差异而失去其强大的教育教学作用,关键在于施教者的挖掘、重组与再运用,置其于学生“最近发展区”,让学生在“愤”与“悱”中领略高考试题的无穷魅力.笔者以2010年广东文20题在高一函数教学实践为例,与同行探讨.

一、点出主题,呈现实例

函数是高中数学的重要内容之一,是高中数学的主干知识,是高考数学必考内容,历来备受命题专家青睐.在高一教学中,适时渗透高考试题,一者让学生提前感知高考试题,不觉得高考试题高高在上,高不可攀,破除学生对高考试题的神秘感;二者让学生知道,高考试题这一“阳春白雪”,经由学生挖掘、重组与再运用,也可以是人皆熟悉的“下里巴人”,那么的近,那么的亲;三者可激发学生学习兴趣,启迪学生思维,实现高效教学.

题目 (先不示知学生)已知函数f(x)对任意实数x均有f(x)=kf(x+2),其中常数k为负数,且在[0,2]上有解析式f(x)=x(x-2).

(1)求f(-1),f(2.5)的值;

(2)写出f(x)在[-3,3]上的解析式,并讨论函数f(x)在[-3,3]上的单调性;

(3)求出f(x)在[-3,3]上的最小值与最大值,并求出相应的自变量的取值.

二、题情学情,详细分析

高考试题综合性强,对于基础年级尤其是高一年级新生来说,无疑会显得思维量与难度较大.这就要求教师在选题时要进行充分的题情学情分析,对高考试题进行挖掘、重组与再运用,让自己的教学和解题思路与学生的最近发展区接轨,让我们的教学不仅在教师眼中是合理的,更是学生思维的自然流淌.

1.题情分析

本题主要考查函数,尤其是二次函数的解析式、单调性、周期性与最值等性质及分段函数的性质,题目简短,语言精简,结构优美,立意高远,于平淡处考查函数最基础与本质的知识与技能,实为一道不折不扣的好题!常数k的存在,为此题增添了无穷的想象空间的同时,也对此题的解决增加了许多难度,成为破解此题的关键所在.

2.学情分析

经过必修1前三章的学习后,对于此题的解决,在知识的储备上,应该说不成问题.在能力的要求上,首先,因常数k的存在,几乎所有的学生都无功而返;其次,如何由f(x)=-f(x+2)将f(-1),f(2.5)中的-1与2.5化成1与0.5,由f(x)=x·(x-2),x∈[0,2]顺利求出f(-1),f(2.5),部分基础与能力较弱的学生无法达到;再次,由在[0,2]上有解析式f(x)=x(x-2)写出在[-3,3]上的解析式,大部分学生无法根据函数解析式的定义全部求出;最后,分段函数的性质与图象的娴熟运用成为解决此题中单调性与最值的“拦路虎”.

三、挖掘分解,降低难度

一道好的高考试题,其高综合性与大思维量是建立在一个个题组与一个个知识点上,不会让人觉得其如“天外来客”,若能对高考试题进行“疱丁解牛”般地抽丝剥茧,我们会发现高考试题其实就在我们身边,其高综合性与大思维量也不过如此.

下面通过8个问题(组)对该题进行拆分,以降低试题的综合量与难度,在学生的最近发展区内,激活学生思维,指导学生思考,让所有的学生都能“跳一跳”便可摘下“桃子”.

问题1 已知函数f(x)=x(x-2),求f(-1),f(2.5)的值.

学生相视一笑,简单简单.

问题2 已知函数f(x)对任意实数x均有f(x)=-f(x+2),且在[0,2]上有解析式f(x)=x(x-2),求f(-1),f(2.5)的值

学生“哦”的一声,稍有难度.细一分析,由f(x)=-f (x+2)与f(x+2)=-f(x),不难不难.

解 f(-1)=-f(-1+2)=-f(1)=-1;

f(2.5)=f(0.5+2)=-f(0.5)=.

问题3 已知函数f(x)对任意实数x均有f(x)=-f(x+2),且在[0,2]上有解析式f(x)=x(x-2),求f(x)在[-2,0)上的解析式.

学生大都理解题意,但又不知从何下手,有点老虎吃刺猬之感.引导学生回到函数解析式的定义,“求f(x)在[-2,0)上的解析式”即“x∈[-2,0)时,f(x)=________”.而x∈[0,2]时,f(x)=x·(x-2),学生思维碰撞:x∈[-2,0)如何转化为x∈[0,2]?[-2,0)与[0,2]距离为2,而此正是f(x)=-f(x+2)之效.

解 设x∈[-2,0),则x+2∈[0,2].有f(x)=-f(x+2)=-(x+2)(x+2-2)=-(x+2)x.

原来如此,豁然开朗,学生初尝成功果实,喜悦之情溢于言表,学习激情正趋高涨.

问题4 已知函数f(x)对任意实数x均有f(x)=-f(x+2),且在[0,2]上有解析式f(x)=x(x-2),求f(x)在[-3,3]上的解析式.

受问题3启发,由[-3,3]=[-3,-2)∪[-2,0)∪[0,2]∪(2,3]与f(x)=-f(x+2),f(x+2)=-f(x),学生易得

学生会意一笑:小样儿,还是那“伎俩”,只不过多几步过程而已.

问题5 已知函数f(x)=x(x-2),x∈[0,2].讨论f(x)的单调性并求出其最值.

典型的二次函数在闭区间的最值问题之一“轴定区间定”,关键在于确定抛物线的对称轴.

(1)讨论函数f(x)在[-3,3]上的单调性;

(2)求出f(x)在[-3,3]上的最小值与最大值,并求出相应的自变量的取值.

受问题5的启发,由分段函数的定义与性质,大部分学生可较快得出如下结果:

(1)f(x)的单调递增区间是[-3,-2],[-2,-1],[1,2],[2,3],减区间是[-1,0],[0,1];

(2)f(x)在x=-3或x=1时取最小值-1,f(x)在x=-1或x=3时取得最大值1.

对于(1),少数学生可得出结论:

f(x)的递增区间为[-3,-1],[1,3],递减区间为[-1,1].

至此,学生思维第一次产生较大正面冲突:同一问题两个不同结果,孰对孰错?

分析 [-3,-1]=[-3,-2]∪[-2,-1],[1,3]=[1,2]∪[1,3],[-1,1]=[-1,0]∪[0,1].函数的不同单调区间能否取并集?

解1 函数f(x)在[-3,-2],[-2,-1]上分别递增,且f(x)在[-3,-2]上的最大值为0,f(x)在[-2,-1]上的最小值为0,故f(x)的递增区间是[-3,-1].

同理,可得f(x)的另一递增区间为[1,3],递减区间为[-1,1].

解2 作出f(x)的图象如下页图1,由图象可知,f(x)的递增区间为[-3,-1],[1,3],递减区间为[-1,1].

变式1 已知函数f(x)=在(-∞,0),(0,+∞)内分别递减,那么f(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)内是否递减?

由问题6及其变式,对于函数的单调性学生有了更深的理解,并能从数与形两方面综合考虑.

问题7 已知函数f(x)对于任意实数x均有f(x)=kf(x+2),其中常数k为负数,且函数在R上递增,求常数k的取值范围.

分析 由题意及其函数单调性定义,由x<x+2,需有且必有f(x)<f(x+2).

解 由已知f(x)=kf(x+2),所以f(x+2)=f(x+4).从而有f(x)=(x+4).

又f(x)在R上递增,且x<x+4,得<1.又由常数k为负数,得-1<k<0.

变式问题 已知函数f(x)对于任意实数x均有f(x)=kf(x+2),其中常数k为负数,且函数在R上递减,求常数k的取值范围.

通过问题7及变式,试题正逐步接近原题,其思维量与思维程度也向深层次增加.本题的解决,将直接打破原题的“紧箍”,冲出“瓶颈”后将是“一马平川”.

问题8 已知函数f(x)对于任意实数x均有f(x)=kf(x+2),其中常数k为负数,且在[0,2]上有解析式f(x)=x(x-2),求常数k的值.

分析 由问题7知f(x)=f(x+4)与f(x)=x(x-2)在[0,2]上不具有单调性,综合考虑可得.

解 因为f(x)=kf(x+2),所以f(x+2)=kf(x+4).从而有f(x)=f(x+4).

(1)当<1时,有f(x)<f(x+4).而x<x+4(x∈R),故f(x)是R上的增函数.

但f(x)=x(x-2)在[0,1]上递减.故<1不合题意.

(2)当>1时,有f(x)>f(x+4).而x<x+4(x∈R),故f(x)是R上的减函数.

但f(x)=x(x-2)在[1,2]上递增,故>1不合题意.

由(1)(2)可得=1.又k<0,故k=-1.

四、归纳重组,回归本原

高考试题的命制,基于《课程标准》、《考试说明》与教材的要求,其所要考查的知识点、技能与思想方法是什么,以什么形式为载体,达到一个什么目的,命题专家经深思熟虑后命制出的题目具有代表性、典型性、示范性和拓展性,其起点建立在学生已有的知识基础之上.学生的解题正如波利亚所说:“解题要在过去的经验和已有的知识基础之上,探索解题思路的发现过程.”上述8个问题(组),充分考虑高一学生学情,在学生的最近发展区,逐层推进,激活思维,始终让学生在“愤”与“悱”中不断前行,整个解题过程思路流畅,无顿挫生涩之感,是学生思维的自然流淌.

将上述8个问题(组)归纳重组,我们可得到2010年广东省高考文科数学第20题!倒数第2题,次压轴题!也即文章开头给出的题目.

学生顿悟:原来高考试题就在身边!原来高考试题可以这样解!处于压轴地位的高考题其实也不难!

五、精选善用,高效教学

高考题往往具有代表性、典型性、示范性和拓展性,无论是高三复习教学,还是基础年级新授教学,若恰当的选用高考试题,必能收到良好的教学效果,关键在于教师要善于思考、善于发掘、善于利用.遵循学生认知发生与形成的规律,在学生的最近发展区内,找准每个教学活动过程中起核心作用的“着力点”,将着力点做足、做透,促使教学的推进与学生认知活动的展开合拍共振,必能打造高效课堂教学.

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