基于数学核心素养的初中函数概念教学实践探索

□山东省济宁市微山县留庄镇初级中学 傅彬

陕西科技报
  摘要: 《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)明确提出以培养学生数学素养为核心理念。函数作为初中数学的重点与难点内容,其教学亟需教师开展深度探究。初中函数概念教学中,教师需贯彻新课标教育理念,以发展学生数学核心素养为核心任务。本文结合教学实践,从教学目标设定、教学流程设计与教学策略运用等方面,系统探讨基于数学核心素养的初中函数概念教学实践路径。
   关键词:数学核心素养;初中函数;概念教学;实践探索
  一、引言
  函数是初中数学的核心内容,也是学生从常量思维转向变量思维的关键节点,对发展学生数学思维具有重要意义。但传统教学模式多侧重解析式求解、图像绘制等技能训练,在揭示函数概念本质、渗透数学思想方面存在不足。为此,教师需系统重构函数概念教学模式,在引导学生理解函数本质的同时,有效培育其数学核心素养。基于新课标理念,教师应积极探索初中函数概念教学的创新路径,推动教学实现从知识传授向素养培育的深度转型。
   二、以核心素养为导向设定教学目标
  基于数学核心素养的初中函数概念教学,需确立清晰系统的教学目标。教师应以新课标提出的数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析六大核心素养为导向整体设计教学目标,打破仅聚焦“会写解析式、会画图像”的传统目标局限。六大核心素养相互关联、层层递进,共同助力学生深度理解函数概念。具体教学目标设计如下:
  数学抽象目标:重在引导学生从具体情境中抽象出变量关系的本质,围绕“两个量之间是否存在确定的依赖关系”展开思考,让“变化”成为核心思考主线。
  数学建模目标:重在引导学生经历从具体实例到一般结论的建模过程。例如结合人民教育出版社八年级数学“一次函数”章节例1,针对“汽车每行驶10公里剩余油量减少0.1升”的具体情境(可简称为“汽车油耗情境”),提炼变量间的对应规律,最终建立y=50-0.1x这类函数表达式。
  逻辑推理目标:侧重于引导学生依据函数定义辨析“对于每一个自变量x,是否存在唯一的因变量y与之对应”,进而判断该变量关系是否具备函数特征。
  直观想象目标:可借助心电图曲线、人口变化折线图等素材,帮助学生建立对函数图像的直观感知,理解图像对变量间对应关系的动态反映。
  数学运算目标:应引导学生熟练掌握代入求值等基本技能,同时逐步理解定义域在具体情境中的实际意义,如行驶距离x不能取负数,且不能超过油箱容量对应的最大行驶里程。
  数据分析目标:应指导学生通过分析表格数据,识别其中蕴含的变量对应规律,挖掘其隐含的函数关系,以此加深对函数概念的理解。
   三、让核心素养贯穿教学全流程
  为落实上述素养培育目标,函数教学设计需突破“定义—例题—练习”的单一线性模式,构建结构化教学路径。从认知科学角度而言,学生需经历“情境感知—观察理解—建模分析—迁移应用”的学习过程;从素养培育角度而言,该过程需融入数据分析、数学抽象、直观想象、逻辑推理等关键能力。据此,函数概念教学可设计以下六个环节:
  情境导入:教师选取日常生活中体现函数关系的典型实例,如心电图(反映时间与电压的对应关系)、全国人口统计数据(呈现年份与人口数量的变化关系)、汽车油耗示意图(展示行驶距离与剩余油量之间的依赖关系)等,引导学生感知变量之间的依赖关系。
  探究活动一:组织学生观察、讨论上述情境,聚焦“各情境中哪些量在变化?哪个量的变化决定另一个量的变化”等问题,提炼共性特征——均包含自变量与因变量,且每个自变量值唯一对应一个因变量值。
  探究活动二:在明确变量间依赖关系的基础上,引导学生用数学表达出自变量和因变量的关系式。例如针对汽车油耗情境,推导并写出y=50-0.1x这类函数表达式。
  探究活动三:引导学生思考上述函数表达式中自变量x能否取任意实数值,明确取值范围对因变量结果的影响。
  练习巩固:组织学生完成课本配套相关练习,熟练掌握基础运算过程,培养知识迁移应用能力。
  总结提升:组织学生以小组形式完成课堂小结,概括函数的核心要素与核心内涵,巩固对函数概念的整体认知。
   四、采取多样化教学策略,深化概念理解
  在教学实施过程中,教师应综合运用多元教学策略,形成教学合力,促进学生深度理解函数概念。
  创设真实性学习情境:选取“手机流量随使用时间变化”“水池注水高度随时间上升”等学生熟悉的生活实例,将抽象的函数关系转化为易于感知与理解的具体内容。
  运用多模态表征策略:针对同一函数关系,同步呈现文字叙述、数据表格、坐标图像和代数公式等多种表征形式。例如,在汽车油耗情境下,围绕关系式y=50-0.1x,引导学生同步观察“每公里耗油0.5L”的文字描述、x与y的对应数值表、呈现上升趋势的函数图像及其解析式,从而在不同表征之间建立关联,发展学生的直观想象与符号理解能力。
  设计阶梯式问题链:通过阶梯式问题链引导学生逐层深入思考,依次提出“这两个量之间是否存在关联?”“给定一个x值,y值能否唯一确定?”“该关系是否符合函数的定义?”“自变量x是否可以取任意数值?”等问题,逐步揭示函数概念的核心要素。
  组织合作探究性活动:鼓励学生在讨论中主动表达观点、理性质疑、逐步达成共识,例如在探讨“身高与体重是否构成函数关系”时,通过讨论与辨析,引导学生厘清“唯一对应”的核心内涵,在提升数学交流能力的同时,进一步深化对函数概念的理解。
   五、结语
  函数教学的核心不仅在于让学生掌握函数知识与解题技能,更在于引导学生逐步形成结构化的数学思维方式。未来,教师仍需持续深入开展函数概念的课堂教学研究,帮助学生在学习过程中深化对数学概念的理解与应用能力,为其奠定可持续发展的数学核心素养与学习基础。
   参考文献:
  [1] 梁娟.数学核心素养理念下的初中数学课堂教学实践探索[J].考试周刊,2021(20):61-62.
  [2] 张建柱.核心素养背景下初中数学概念教学的探索与实践[J].山东教育,2024(Z5):111-113.
  [3] 王媛.数学核心素养理念下的初中数学课堂教学实践探索[J].数学学习与研究,2019(12):43.
  [4] 郑明春.基于数学核心素养培养的初中函数教学策略研究[J].文渊(中学版),2025(3):277-279.