高中数学 函数的概念公开课教案教学设计

《函数的概念》的教学设计

一、教学内容解析

本节课是上海市教育出版社高一《数学》第三章《函数的基本性质》的第一节课，本章内容总共16课时，《函数的概念》安排为1课时。

学生在初中已经初识了函数的概念，但当时的学习是在具体函数的基础上，将重点放在了两个变量的“依赖关系”上；高中阶段再一次介绍函数的概念，则把重点从“依赖关系”向“对应关系、性质、结构”转变，用集合与对应的语言刻画函数。高一数学的起始两个章节“集合和命题”与“不等式”已为函数概念的进一步学习做好了准备。

函数是高中数学的核心内容之一，函数的思想和方法贯穿于整个高中数学的教与学之中。这节课，我尝试运用丰富的材料使学生能抽象出建立在对应观点上的函数概念、并能用准确的数学语言进行刻画；从多角度来认识函数，并发现其本质都是对应关系；进一步用集合语言表示定义域、值域，进一步理解符号f的意义。这一节概念课将为接下来从具体到抽象研究函数的性质做准备，也为学生函数的思想和方法的建立打下基础。

二、教学目标设置

1.在初中函数概念的基础上，通过观察、辨析几个实际的例子，逐步抽象出“函数的概念”，并用准确的数学语言进行刻画。

2.理解并掌握函数的三种表示方法：解析法、图像法与列表法，并揭示出三种方法背后的本质即“对应关系”。

3.通过多个具体函数的例子，理解函数的三要素，掌握确定一个函数的方法。

教学重点：

1.准确理解函数概念中的“对应关系”，通过比较体会用“集合-对应”来定义函数概念的优点。

2.理解并掌握函数的三种表示方法。

教学难点：

准确理解函数概念中的“对应关系”，通过比较体会用“集合-对应”来定义函数概念的优点。

三、学生学情分析

我这节课是借班上课，学生是上海市浦东新区洋泾中学高一（7）班的学生。洋泾中学是一所市实验性示范性学校。在上这节课之前，我与学生们有过一次20分钟的接触，彼此有了初步的认识。

通过上教版八年级数学教材的学习，学生们已经掌握了基于“变量说”的函数概念。与高中用“集合-对应”来定义函数不同，初中的概念侧重于两个变量的依赖关系，还未引进集合的概念，也不提对应关系。“变量-依赖关系”形象生动，以此定义函数符合学生在八年级时的认知能力与需要，但其中描述性的语言损失了数学的严谨性，也限制了函数的应用，所以有了进一步研究函数概念的必要。

学生对函数概念的理解有四个特点：

1．已熟悉具体的一次函数、反比例函数、二次函数、常值函数，生活中大量的函数现象也使学生对函数的概念不缺乏感性认识；但对抽象的函数概念较生疏，难以用自己的语言进行叙述、解释。

2．已熟悉求函数定义域的原则，对于“自变量”“因变量”“定义域”“值域”等数学术语和符号“)(x f ”也不陌生；但没有用“集合-对应”的语言来表达，这些零碎的函数知识也未能抽象成整体的知识框架。

3．虽然八年级数学教材《函数的概念》第一节课就用到“图像法”和“列表法”来表示函数，但由于种种原因，学生对函数的理解不全面，往往错误地将“函数”等价于“函数解析式”，而学生学习的难点也正是要摆脱“解析法”的表象，发现函数关系的本质即“对应关系”。

4．由于“确定的依赖关系”没有明确指出因变量被自变量“唯一确定”，学生易将“函数”与“二元方程”混淆。

四、教学策略分析

依据这节课的教学内容与要求，并针对学生的认知能力和特点，我对本节课的教学做了如下设计：

1．在教学内容的结构上，注重初高中函数概念的“辩证与统一”，概念理解兼顾“具体与抽象”，教学安排选择“主要与次要”。

“辩证与统一”： 本节课伊始即通过回顾初中函数的概念，指出概念有进一步精细化的必要，让学生能带着目标进入这节“似曾相识”的概念课；当函数概念被建立起来后，再次通过对照两个概念来揭示函数的本质即“对应关系”，使初高中知识得以衔接，并形成知识框架，能以更高的观点来引领后续的学习。

“具体与抽象”：函数在生活中应用众多、学生对函数关系的感性体验也很丰富，这些教学资源被充分地应用在本节课的前二十分钟里，透过不同的实例，逐步将学生的注意力引导到函数共同的特征上，用恰当的方式抽象出函数的概念，并对概念的关键字词进行深入辨析。最后再回到具体的例题中，应用概念来做判断与辨析，使理解更深刻、准确。

“主要与次要”： 《上海市中小学数学课程标准》中明确要求“准确理解函数的概念，掌握求函数定义域的方法”，因此将教学的重点放在函数概念的理解上，突出主线，给予学生足够的时间来真正形成“集合-对应”的函数概念；而将定义域的求法融入到整节课的例题里面，包括实际问题中的限制条件（三个实例）和满足表达式有意义的条件（例题部分），并且将“分段函数”的概念也设计在例题中，拓宽学生对函数解析法的应用，使例题有效且高效。这样的设计着重在概念的形成，又涵盖了其它的知识点，达到本节课的教学目标。

2．在引导学生逐步由“具体到抽象”的概念形成过程中，采用了“启发式”的教学方法，让学生“多角度”地体验，将重点与难点“有步骤”地突破，使概念“图式化”地呈现，最后达到让学生抽象概括函数概念的目的。

“启发式”教学是以学生为教学的本体，充分调动学生的知、情、意、行等方面的积极性，让学生有机会经历各个抽象阶段，从表现形式不同的数学材料中分析它们的共同点，形成新的数学概念。为此我舍弃了教材中一些学生较难以入手的函数例子（如喷泉水滴的高度与时刻的函数模型，出租车计价模型），选择了一些与学生学习、生活密切相关的实例来激发他们的学习兴趣，用一个个问题把他们带进数学课堂的探索之中。比如，第一个例子是学生们在初中就已经掌握的物理问题：自由落体运动；第二个例子是手机移动数据流量余额问题；第三个例子是麦当劳点餐问题，后两个例子源于我们的日常生活，同学们都有感性的体验，就不难参与到之后理性的分析之中。以“如何用恰当的方式表示两个变量的关系？”引出“函数”的课题，再用一个个具体的问题将概念抽丝剥茧，引导学生去发现并探究出精细的函数概念。

“多角度”地观察、比较概念帮助学生拓宽对“函数”的理解，修正狭隘的“函数即函数解析式”的偏见；也帮助了学生挖掘出函数概念的本质。函数的表示方法是这节课的教学目标之一，我从他们最熟悉的“解析法”引入，并用了另外两个难以写出解析式的实例来说明函数还有其它表示方法：如“图像法”和“列表法”。通过比较，使学生体会各个方法的特点：“解析法”运算方便，“图像法”趋势明显，“列表法”对应清晰，从而丰富了他们对函数表示方法的认识；通过归纳，使学生概括三种表示方法的共同点：“解析法”通过运算得到函数值，“图像法”通过横坐标找到对应点的纵坐标，“列表法”的每一列就是一个对应关系，从而提炼出函数的本质就是“唯一确定的对应关系”，即使用其它的表示方法（如：文字叙述）只要能得到“唯一确定的对应关系”就是函数了。

“有步骤”地实现教学目标与重点，突破教学难点也是本节概念课所采取的教学策略。高中函数的概念与初中概念是统一的，但用了更数学化、更抽象的“集合-对应”语言来定义，所以我分以下三个步骤：（1）规定用集合来表示定义域、值域；（2）抽象出对应关系的意义；（3）强调“唯一确定”的对应关系，运用几个实例来逐步实现它们。特别是“唯一确定”这一概念中的关键词，我通过三个正例来强化，一个反例来辨析，让学生能正确理解、判断。在课堂中“集合-对应”的函数概念被逐步完整、逐步抽象，最终水到渠成。

“图式化”是本节课板书设计的特点。虽然几个实例的背景不同，但通过图式的方法进行整理，将定义域，对应法则及值域抽象出来，简洁有效地展现出几个函数的共性，使学生能透过函数的不同表示方法（解析法、图像法或列表法）、不同的变量名称（x和y，或t和s）、不同的对应符号（f、g或h）看到函数的本质就是对应关系，达到最终能用较准确的数学语言叙述、解释的目的。

五、教学过程

（一）概念的温故

在我们身边充满了变化的量，我们该怎样来描述它们呢？数学中我们用“变量”来描述可以取不同数值的量。那么又该如何来描述两个变量之间的关系呢？让我们来看一个具体的例子：

实例1：自由落体实验