变量与函数
一.课程标准要求:
【知识目标】
(1)基于生活经验,学生初步感知用常量与变量来刻画一些简单的数学问题.能指出具体问题中的常量、变量.
(2)借助简单实例,初步理解变量与函数的关系,知道存在一类变量可以用函数方式来刻画.能举出涉及两个变量的实例,并指出由哪一个变量确定另一个变量,这两个变量是否具有函数关系.
(3)借助简单实例,初步理解对应的思想,体会函数概念的核心是两个变量之间的特殊对应关系.能判断两个变量间是否具有函数关系.
【过程与方法目标】
借助简单实例,引领学生参与变量的发现和函数概念的形成过程,体会从生活实例抽象出数学知识的方法,感知现实世界中变量之间联系的复杂性,数学研究从最简单的情形入手,化繁为简.
【情感与态度目标】
(1)从学生熟悉、感兴趣的实例引入课题,学生初步感知实际生活蕴藏着丰富的数学知识,感知数学是有用、有趣的学科.
(2) 借助简单实例,引领学生参与变量的发现和函数概念的形成过程,体验“发现、创造”数学知识”。
二.【教学重点】借助简单实例,从两个变量间的特殊对应关系抽象出函数的概念.
【教学难点】怎样理解“唯一对应”.
【教学关键】
借助实例,明确由哪一个量的变化引起另一个量的变化,进而指出由哪一个变量确定另一个变量;“唯一对应”是一种特殊的对应关系,包括“一对一”、“多对一”.“一对多”不是函数关系.
三、教学问题诊断分析
【学生已有的知识结构】
学生已学习了实数的加减、乘除、乘方与开方的运算,学习了列代数式及求代数式的值,会列一次方程(组)及解方程组,知道字母可以表示数,方程中的未知数求出来后也是一个“已知数”,从“静态”的角度理解字母所表示的数.学生的生活经验中具有一些朴素的函数实例,依托学生熟悉的生活实例,引导学生认识抽象的函数的概念符合学生的认知规律.
【学生学习的困难】
学生对“唯一对应关系”的理解是一个难点,特别是没有实例背景的变量间的对应关系.
应借助学生熟悉的简单实例明确研究函数的目的,理解变量间的特殊对应关系,初步理解函数的概念.函数关系的本质,是变量与变量之间的特殊对应关系(单值对应)。 四、教学方法与教学手段
学生的学法应以自主探究与合作交流为主.通过小组合作,认识“唯一确定”的准确含义.
教法采用师生互动探究式教学.函数概念具有高度的抽象性,借助几何画板形象演示几何图形中量与量之间的函数关系,借助学生熟悉的生活实例,引领学生经历从具体实例中抽象出常量、变量与函数的过程,初步理解抽象的函数概念.
五、教学过程
导言:
1.《名侦探柯南》中有这样一个情景:柯南根据案发现场的脚印,锁定疑犯的身高.你知道其中的道理吗? 理由:脚印 身高
2.我们班中同学A与职业相扑运动员,谁的饭量大?你能说明理由吗?
理由:体重 饭量
上述两个问题中都涉及两个量的关系,这一节课我们研究两个量的关系,研究怎样由一个量来确定另一个量.
板书课题:两个__量的关系:
1.一个__量 另一个__量
说明:从学生的生活入手,开门见山,在极短的时间(一两分钟)内指明本节课的学习内容.空格中将来填上变量的“变”字.现实世界中各种量之间的联系纷繁复杂,应向学生说明我们数学的研究方法是化繁就简,本节课只关系注一类简单的问题.
(一)概念的引入
1.票房收入问题:每张电影票的售价为10元.
(1)若一场售出150张电影票,则该场的票房收入是 元;
(2)若一场售出205张电影票,则该场的票房收入是 元;
(3)若一场售出310张电影票,则该场的票房收入是 元;
(4)若一场售出x张电影票,则该场的票房收入y元,则y .
思考:
(1)票房收入随售出的电影票变化而变化,即y随 的变化而变化;
(2)当售出票数x取定一个确定的值时,对应的票房收入y的取值是否唯一确定? (例如,当x=150时,y的取值是唯一、还是有多个值?)答:________________
(二)概念的定义
一般地,
在一个变化过程中:
(1)发生变化的量叫做 ;
(2)不变的量叫做 ;
3)如果有两个变量x和y,对于x的每一个值,y都有 的值与之对应,称x是y是x的;
(4)如果当x=a时,y=b,b叫做当x=a时的函数值.
说明:如何把具体的实例进行抽象,形式化为数学知识是本课的关键.这里提出的问题“上述四个问题中,分别涉及哪些量的关系?通过哪一个量可以确定另一个量?”是一个关键的“脚手架”,通过“脚手架”引领学生经历数学概念的形成过程,引导学生认识为什么要引进变量、常量、函数的概念,逐步了解如何给数学概念下定义.
问题回顾
指出前面三个问题中的涉及到的量,并指出其中的变量、常量、自变量
设计意图:巩固常量、变量、自变量、函数的概念,
例1 一个三角形的底边为5,这一边上的高h可以任意伸缩,三角形的面积s也随之发生了变化.
解:(1)面积s随h变化的关系式s=__ ,其中常量是 ,变量是 , 是自变量, 是 的函数;
(2)当h=3时,面积s=______;
(3)当h=10时,面积s=______;
(4)当高由1变化到5时,面积从____ _变化到__
(三)概念巩固
1. 购买一些签字笔,单价3元,总价为y元,签字笔为x支,根据题意填表:
(1)y随x变化的关系式y= , 是自变量, 是 的函数;
(2)当购买8支签字笔时,总价为 元.
2.周末,小李8时骑自行车从家里出发,到野外郊游,16时回到家里.他离开家后的距离s(千米)与时间t(时)的关系如图所示.
(1)当t=12时,s=____;当t=14时,s=____;
(2)小李从______时开始第一次休息,休息时间为____小时,此时离家______千米.
图三
(3)距离是时间t的函数吗?
***(4)时间是距离的函数吗?
设计意图:1.例题和巩固练习,巩固变量与函数等概念,让学生充分体会到许多问题中的变量关系都存在着函数关系,隐含着在函数关系中表示两个变量的对应关系有解析法、列表法、图象法.2. 练习二2(4)涉及反函数的知识,不少教师认为超纲不应涉及,
(四)概念辨析
1.两个变量x、y满足关系式y x,填表并回答问题:
2.下列各图中,表示y是x的函数的有_________________(可以多选)
.
理解函数概念把握两点:①由哪一个变量确定另一个变量;②唯一对应关系.
设计意图:理解函数概念的核心是“①由哪一个变量确定另一个变量;②唯一对应关系”,给定自变量x的任意一个值就有唯一确定的y的值和它对应,这样的对应可以是“一个自变量对应一个因变量”(简称“一对一”),也可以是“几个自变量对应一个因变量”(简称“多对一”),但不可以是“一个自变量对应多个因变量”(简称“一对多”).
3.你能举出涉及两个变量的例子吗?它们具有函数关系吗?
(五)小结
函数的概念:
(六)作业
1. 行程问题:汽车以60千米/秒的速度匀速行驶,行驶里程为s千米,行驶时间为t小时.
从表中可以发现:
(1)行驶路程随 的变化而变化,即s随 的变化而变化;
(2)当行驶时间t取定一个确定的值时,行驶路程s的取值是否唯一确定?
(例如,当t=3时,s的取值是唯一、还是有多个值?)答:________________.
2.写出下列问题中的函数解析式,并指出其中的自变量、函数:
(1)正方形的面积s与边长x关系式;
(2)秀水村的耕地面积是10m2,这个村人均占有耕地面积y随这个村人数n的变化而变化.
解:(1)函数解析式: , 是自变量, 是 的函数;
(2)函数解析式: , 是自变量, 是 的函数.
3. 一年期的存款利率是4%,
6
(2)本金x元与一年到期后所得的利息y元之间的关系式是___________________; (3)常量是 ,变量是 ,其中 是自变量, 是 的函数.