浅谈函数主题的典型课例教学可行性策略分析

浅谈函数主题的典型课例教学可行性策略分析

  李彦华

河南省信阳市息县第二高级中学  464300

摘要：随着教育改革的不断深化，函数作为数学学科中的核心概念，其教学方式也在不断革新。本文旨在探讨函数主题的典型课例教学的可行性策略，通过分析函数教学的现状与挑战，结合STEM教育理念，提出利用图形辅助教学、融入信息技术等策略，以期提高函数教学的效果，激发学生的学习兴趣。

关键词：函数教学；典型课例；STEM教育；教学策略

引言

函数是数学学科中的重要内容，其概念抽象、表达多样，对学生的逻辑思维能力和问题解决能力有着较高的要求。然而，传统的函数教学方式往往注重知识的传授和题目的训练，忽视了学生主体地位的发挥和实践能力的培养。因此，探索函数主题的典型课例教学可行性策略，对于改善函数教学效果、提升学生的数学素养具有重要意义。

一、函数教学的现状与挑战

当前函数教学面临着诸多挑战。一方面，函数概念抽象，学生理解起来较为困难；另一方面，传统的教学方式单一，难以激发学生的学习兴趣和主动性。此外，函数知识与其他学科之间的联系不够紧密，难以体现其在实际应用中的价值。因此，如何在函数教学中融入新的教学理念和方法，提高教学效果，成为当前亟待解决的问题。

二、STEM教育理念与函数教学的融合

STEM教育是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称，强调多学科的交叉融合。将STEM教育理念融入函数教学中，可以帮助学生更好地理解和掌握函数知识，同时培养其跨学科的综合素养。通过引入实际工程问题或科学现象，引导学生运用函数知识进行分析和解决，从而增强函数知识的应用性和趣味性。

三、函数主题的典型课例教学策略

在基于STEM背景下以函数为主题的典型课例研究中，教学策略的选择与实施对于提升教学质量和学生学习效果至关重要。以下是一些有效的函数主题典型课例教学策略：

3.1 图形辅助教学策略

函数图像是理解和分析函数性质的重要工具。在函数教学中，图形辅助教学能够帮助学生直观地理解函数的性质、变化规律及其与其他知识的联系。具体策略包括：

绘制函数图像：教师应教授学生如何绘制函数图像，并引导他们观察和分析图像的特点。通过绘制不同类型的函数图像（如线性函数、二次函数、反比例函数等），学生可以直观地感受到函数性质的不同。

利用图像解题：在解题过程中，教师可以引导学生利用函数图像来寻找解题线索。通过观察函数图像的单调性、最值点等信息，学生可以更快速地找到解题的关键步骤。

结合生活实例：教师可以结合生活实例来绘制函数图像，帮助学生理解函数知识的实际应用。通过绘制速度-时间图像来分析物体的运动情况，或者通过绘制利润-成本图像来分析企业的经济情况。

3.2 信息技术融合教学策略

信息技术的快速发展为函数教学提供了新的手段和方法。利用GeoGebra等软件，教师可以动态演示函数图像的形成过程，帮助学生更好地理解和掌握函数知识。具体策略包括：

动态演示函数图像：通过GeoGebra等软件，教师可以动态地展示函数图像的形成过程，包括函数的平移、伸缩、旋转等变换过程。这有助于学生直观地理解函数的变化规律。

提供学习资源：教师可以利用信息技术为学生提供更多的学习资源，如函数图像的数据库、函数性质的动画演示等。这些资源可以帮助学生更好地理解和掌握函数知识。

促进自主学习：信息技术还可以为学生提供互动平台，促进他们的自主学习和合作学习。学生可以通过在线学习平台与其他同学进行交流和讨论，共同解决学习中的难题。

3.3 设计典型课例教学策略

典型课例是函数教学中的重要组成部分。通过设计符合学生认知特点和思维方式的课例，教师可以帮助学生更好地理解和掌握函数知识，并培养他们的问题解决能力和创新思维。具体策略包括：

选择典型课例：教师应根据教学内容和学生的实际情况选择典型的课例进行教学。这些课例应具有针对性和实效性，能够帮助学生掌握函数的基本概念和性质。

注重跨学科融合：在设计课例时，教师应注重跨学科的综合性和应用性。通过融入科学、技术、工程等领域的知识，教师可以引导学生运用函数知识解决实际问题，培养他们的综合素养和创新能力。

引导探究学习：教师可以通过提问、引导等方式鼓励学生进行探究学习。在教授函数的应用时，教师可以提出一个实际问题并引导学生运用函数知识进行解决。通过探究学习，学生可以更深入地理解函数知识的实际应用和价值。

综上所述，通过图形辅助教学、信息技术融合教学以及设计典型课例教学策略的实施，教师可以有效地提升函数主题典型课例的教学效果和学生的学习效果。这些策略的实施不仅有助于学生更好地理解和掌握函数知识，还能够培养他们的综合素养和创新能力。

四、实施策略与案例分析

4.1 实施策略

为确保函数主题典型课例教学的有效实施，以下策略至关重要：

加强教师培训：教师是教学策略的执行者，其专业素养和教学能力直接影响教学质量。因此，应定期组织教师培训，提升他们对STEM教育理念的理解，掌握图形辅助教学和信息技术应用的方法。通过培训，教师可以更好地将理论与实践相结合，设计出更符合学生需求的课例。

优化教学设计：教学设计是课例教学的核心。教师应结合学生的实际情况和兴趣爱好，设计符合他们认知特点和思维方式的函数主题典型课例。这要求教师对教学内容进行深入分析，明确教学目标，选择适当的教学方法和手段，以激发学生的学习兴趣和主动性。

强化实践操作：实践操作是检验学生知识掌握程度和应用能力的重要环节。在函数主题典型课例教学中，教师应通过实验、探究等方式，引导学生运用函数知识解决实际问题。这不仅可以培养学生的实践能力和创新思维，还能加深他们对函数知识的理解和记忆。

4.2 案例分析——《指数函数》课例设计

导入环节：通过细菌增长、复利计算和放射性衰变等生活中的指数现象，激发学生兴趣，为后续学习指数函数奠定基础。

新知讲授：利用GeoGebra软件动态展示指数函数图像，帮助学生理解其性质和特点，如增长速度等。同时，引导学生探究指数函数的定义域、值域以及底数对图像的影响。通过软件演示，学生能更直观地看到指数函数随自变量变化而变化的趋势，加深对指数函数性质的理解。

实践操作：设计投资增长、细菌繁殖等实际问题，引导学生运用指数函数知识进行解决。实践操作不仅能让学生深入理解指数函数的应用价值，还能提升他们解决实际问题的能力。

总结反思：通过小组讨论和汇报展示，鼓励学生总结学习内容和收获，反思学习过程中的问题和不足。分享学习心得和遇到的挑战，有助于学生更好地认识自己的学习状况，调整学习策略，提升学习效果。同时，培养学生的批判性思维和自我反思能力。

此设计旨在让学生在轻松愉快的氛围中学习指数函数，提升解决问题能力，培养批判性思维和自我反思能力。

结束语

函数主题的典型课例教学可行性策略分析表明，通过图形辅助教学、融入信息技术以及设计典型课例等方式，可以有效地提高函数教学的效果，激发学生的学习兴趣和主动性。未来，随着教育技术的不断发展和教学理念的不断创新，我们可以期待更多更有效的函数教学策略的出现和应用。同时，也应关注学生的学习需求和认知特点的变化，不断调整和优化教学策略以适应时代的发展需求。

参考文献

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[3]支修荟.指向认知水平的高中数学优质课数学任务特征分析[D].苏州大学,2023.DOI:10.27351/d.cnki.gszhu.2023.001656.

（本文系《基于STEM背景下以函数为主题的典型课例研究》的阶段性成果，

课题批准号：JCJY24202）