26.2.1 二次函数y=ax²的图象和性质 教案 2026-2027学年人教版数学九年级上册
教案:26.2.1 二次函数y=ax²的图象和性质
课题 | 26.2.1 二次函数y=ax²的图象和性质 | 课型 | 新授课 |
课时 | 1课时(45分钟) | 教材版本 | 人教版九年级上册 第二十六章 |
教学方法 | 类比探究、数形结合、讲练结合 | 教学用具 | 多媒体课件、几何画板、坐标纸 |
教材分析 本节课选自人教版九年级上册第二十六章"二次函数"的第二节"二次函数的图象和性质"第一课时。学生在上一节课已经学习了二次函数的概念,掌握了二次函数的一般形式y=ax²+bx+c(a≠0),为本节课的学习奠定了知识基础。本节课是二次函数图象研究的起始课,从最简单的二次函数y=ax²入手,通过描点法画图、观察图象特征、归纳函数性质,让学生经历"画图-观察-归纳"的完整探究过程,体会数形结合的数学思想。本节课的研究方法(从特殊到一般、从a>0到a<0的类比)将为后续学习y=ax²+k、y=a(x-h)²、y=a(x-h)²+k等更复杂形式的二次函数提供方法范式。
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学情分析 学生在八年级已经学习了函数图象的基本画法——描点法,并利用描点法画过一次函数y=kx+b和正比例函数y=kx的图象,具备了一定的画图技能。但对于曲线状的二次函数图象,学生是第一次接触,可能会遇到以下困难:一是描点法画曲线时,点的选取不够密集,导致图象不够平滑;二是对"抛物线"、"对称轴"、"顶点"等新概念的理解需要直观感知;三是对增减性(当x<0时和x>0时的不同趋势)的理解可能不够深入。此外,学生在从图象特征归纳函数性质时,可能存在"只看到图象而不会用数学语言描述"的困难。本节课将通过教师引导、小组合作、几何画板动态演示等多种方式,帮助学生突破这些难点。
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一、核心素养目标
1. 直观想象
通过描点法画二次函数y=ax²的图象,感受从"数"到"形"的转化过程,体会数形结合的数学思想。能够从图象中直观地观察抛物线的开口方向、对称轴、顶点等几何特征,建立二次函数解析式与图象之间的对应关系。借助几何画板动态演示,直观感受参数a的变化对抛物线开口大小和方向的影响,培养几何直观素养。
2. 逻辑推理
通过"画y=x²的图象→观察特征→归纳性质→推广到一般形式y=ax²(a>0)→类比研究a<0"的完整探究过程,经历从特殊到一般的归纳推理。在探究a>0和a<0的对比中,
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体会分类讨论的思想方法。通过对比y=ax²与y=-ax²(a>0)的关系,推理出二者关于x轴对称的结论,发展合情推理与演绎推理能力。
3. 数学抽象
从具体的二次函数y=x²、y=2x²、y=½x²等图象中,抽象出抛物线、对称轴、顶点等数学概念,并从这些具体图象的性质中归纳出一般形式y=ax²的图象特征和函数性质。理解"抛物线y=ax²是轴对称图形,对称轴是y轴"、"顶点是抛物线与对称轴的交点"等抽象结论的几何意义,提升数学抽象能力。
4. 数学运算与数据分析
在描点法画图象的过程中,能够准确计算自变量x取不同值时对应的函数值y,熟练完成列表中的代数运算。在列表取点时,能根据对称性合理安排取点策略(如以对称轴为中心对称取点),提高运算效率。在练习中,能根据函数解析式快速判断图象的开口方向、对称轴和顶点坐标,发展运算能力。
二、教学重难点
教学重点
1. 会用描点法画二次函数的图象,理解抛物线是轴对称图形,知道抛物线的对称轴和顶点。
2. 掌握抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性,能根据a的符号判断顶点是最高点还是最低点。
3. 理解a的绝对值大小对抛物线开口大小的影响:|a|越大,开口越小;|a|越小,开口越大。
教学难点
1. 从图象特征中归纳出二次函数y=ax²的增减性规律:当a>0时,x<0时y随x增大而减小,x>0时y随x增大而增大;当a<0时则相反。学生容易混淆两种情况的增减性,需要通过反复观察图象来强化记忆。
2. 理解a的绝对值大小对抛物线开口大小的影响,能在无图的情况下仅凭a值的大小比较不同抛物线的开口大小。
3. 在无图的情况下,仅凭a的符号和数值,快速准确地判断二次函数y=ax²的所有性质,形成"见解析式脑中即有图象"的直觉反应。
三、教学过程
环节一:情境导入与回顾旧知(3分钟)
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【教师活动】同学们,上一节课我们学习了二次函数的概念。请大家回忆一下:二次函数的一般形式是什么?它有哪些特征?
二次函数的一般形式是(
),其中二次项系数a不能为0,自变量x的最高次数是2,函数解析式是整式。最为特殊的是当b=0、c=0时,二次函数变为
。
【教师活动】记得非常准确!那么,以前我们学习一次函数时,是怎样研究它的图象和性质的?
【学生活动】我们学习一次函数时,先用描点法画出正比例函数y=kx的图象,发现它是一条过原点的直线。然后研究k>0和k<0时图象的位置和增减性。最后研究一般的一次函数y=kx+b,发现它的图象也是一条直线,可以通过平移正比例函数图象得到。
【教师活动】非常好!你对一次函数的研究方法记忆犹新。今天我们将用类似的方法来研究二次函数的图象和性质。我们的研究思路是:从最简单、最特殊的二次函数——也就是y=ax²开始,先研究a>0的情况,再类比研究a<0的情况,最后归纳出一般规律。这就是从特殊到一般的数学研究方法。
请看大屏幕。从二次函数的一般形式(
)出发,我们首先聚焦于最简单的二次函数
。而其中最简单的是
,即a=1的情况。所以我们从画
的图象开始。
【过渡语】通过复习二次函数概念和一次函数的研究方法,唤醒学生的已有认知,将一次函数的研究范式(描点法画图→观察图象特征→归纳函数性质)自然迁移到二次函数的研究中。同时,通过"从一般到特殊再到一般"的框架图,帮助学生建立清晰的研究思路。
【设计意图】以复习旧知引入,既巩固了二次函数的概念,又为新的研究方法——描点法画图象做好了铺垫。通过回顾一次函数的研究方法,让学生认识到"画图→观察→归纳"是研究函数图象与性质的通用方法,降低学习新内容的心理难度。从y=ax²+bx+c到y=ax²再到y=x²的"聚焦"过程,体现了从一般到特殊的研究思路,符合学生的认知规律。
环节二:探究a>0时y=ax²的图象和性质(15分钟)
一、画y=x²的图象
【教师活动】请同学们拿出坐标纸,我们用描点法来画y=x²的图象。描点法画函数图象一般分为哪几步?
【学生活动】描点法画函数图象一般分为三步:第一步列表,选取一些自变量的值,计算对应的函数值;第二步描点,在平面直角坐标系中描出对应的点;第三步连线,用平滑的曲线将这些点顺次连接起来。
【教师活动】总结得很到位!下面我们先来列表。请同学们注意,在选取自变量x的值时,我们以0为中心,对称地选取正数和负数,这样便于观察图象的对称性。请在x=0左右两侧各取几个值试试看。
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