[摘要]函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容,它與生活和學(xué)習(xí)聯(lián)系緊密。教師在組織高中學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)內(nèi)容時(shí),一要幫助學(xué)生梳理函數(shù)概念,二要進(jìn)行目標(biāo)解析,三要幫學(xué)生診斷學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。
[關(guān)鍵詞]
初中階段,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)函數(shù)概念,但到了高中,函數(shù)概念發(fā)生了變化。此時(shí),數(shù)學(xué)教師要幫學(xué)生理清概念,解析問(wèn)題。
一、對(duì)“函數(shù)”概念的理解
在初中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)函數(shù)概念,建立的函數(shù)概念是:一般地,在一個(gè)變化過(guò)程中,如果有兩個(gè)變量x與y,并且對(duì)于x的每一個(gè)確定的值,y都有唯一確定的值與其對(duì)應(yīng),那么,我們就說(shuō)y是x的函數(shù)。其中x稱為自變量。這個(gè)定義從運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)出發(fā),把函數(shù)看成是變量之間的依賴關(guān)系。從歷史上看,初中給出的定義來(lái)源于物理公式,最初的函數(shù)概念幾乎等同于解析式。進(jìn)入高中,學(xué)生需要建立的函數(shù)概念是:設(shè)A、B是非空的數(shù)集,如果按照某個(gè)確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,使對(duì)于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對(duì)應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù),記作y=f(x),x∈A。其中,x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數(shù)的定義域;與x的值相對(duì)應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合 f(x)|x∈A叫做函數(shù)的值域。這個(gè)概念與初中概念相比更具有一般性。其實(shí),高中的函數(shù)概念與初中的函數(shù)概念本質(zhì)上是一致的。不同點(diǎn)是表述方式不同──高中明確了集合、對(duì)應(yīng)的方法;初中雖然沒有明確定義域、值域這些集合,但這是客觀存在的,也已經(jīng)滲透了集合與對(duì)應(yīng)的觀點(diǎn)。且高中引入了抽象的符號(hào)f(x),f(x)指集合B中與x對(duì)應(yīng)的那個(gè)數(shù),當(dāng)x確定時(shí),f(x)也唯一確定。另外,初中并沒有明確函數(shù)值域這個(gè)概念。
函數(shù)概念的核心是“對(duì)應(yīng)”,理解函數(shù)概念要注意:1.兩個(gè)數(shù)集間有一種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,即對(duì)于數(shù)集A中每一個(gè)x,數(shù)集B中都有唯一確定的y和它對(duì)應(yīng)。2.涉及兩個(gè)數(shù)集A、B,而且這兩個(gè)數(shù)集都非空;這里的關(guān)鍵詞是“每一個(gè)”“唯一確定”。也就是,對(duì)于集合A中的數(shù),不能有的在集合B中有數(shù)與之對(duì)應(yīng),有的沒有。而且,在集合B中只能有一個(gè)與之對(duì)應(yīng),不存在兩個(gè)或者兩個(gè)。3.函數(shù)概念中涉及的集合A、B,對(duì)應(yīng)關(guān)系f是一個(gè)整體,是集合A與集合B之間的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系,應(yīng)該從整體的角度來(lái)認(rèn)識(shí)函數(shù)。
二、目標(biāo)解析
1.通過(guò)豐富實(shí)例,建立函數(shù)概念的背景,使學(xué)生體會(huì)函數(shù)是描述變量之間的依賴關(guān)系的重要數(shù)學(xué)模型。能用集合與對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言來(lái)刻畫函數(shù),了解構(gòu)成函數(shù)的三個(gè)要素。2.會(huì)判斷兩個(gè)函數(shù)是否為同一函數(shù),會(huì)求一些簡(jiǎn)單函數(shù)的定義域和值域。3.通過(guò)從實(shí)例中抽象概括函數(shù)概念的活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。
教學(xué)的重點(diǎn)是,在研究已有函數(shù)實(shí)例(學(xué)生舉出的例子)的過(guò)程中,感受在兩個(gè)數(shù)集A、B之間所存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,進(jìn)而用集合、對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言刻畫這一關(guān)系,獲得函數(shù)概念。然后再進(jìn)一步理解它。
三、教學(xué)問(wèn)題診斷分析
1.學(xué)生對(duì)函數(shù)概念中的“每一個(gè)”“唯一確定”等關(guān)鍵詞關(guān)注不夠,領(lǐng)會(huì)不深。教學(xué)中,可以通過(guò)反例讓學(xué)生加以認(rèn)識(shí)。如有學(xué)生的考試情況是這樣的:集合A={1,2,3,4,5,6},B={90,93,98,92},f:每次考試成績(jī)。這里就不能表示一個(gè)函數(shù)。因?yàn)閷?duì)于集合A中的元素“4”,在集合B中就沒有元素與它對(duì)應(yīng)。
2.忽視“數(shù)集”二字,把一般的映射關(guān)系理解為函數(shù)。如:高一(2)班的同學(xué)組成集合A,教室里的座椅組成集合B,每個(gè)學(xué)生都有唯一的一個(gè)座椅,班上還有空椅子。這能否算作一個(gè)函數(shù)的例子,為什么?
3.對(duì)為什么集合B不是函數(shù)的值域不理解.讓學(xué)生感受到,有時(shí),為了研究方便或者確定一個(gè)函數(shù)的值域暫時(shí)有困難,使得B={f(x)|x∈A} 更加合理。
4.當(dāng)函數(shù)關(guān)系具有解析式表示時(shí),f(x)當(dāng)然可以用x的解析式表示出來(lái)。學(xué)生會(huì)因此而誤以為對(duì)應(yīng)關(guān)系f都可以用解析式表示??梢酝ㄟ^(guò)所舉實(shí)例的類型,引導(dǎo)學(xué)生,明確表示對(duì)應(yīng)關(guān)系f并非解析表達(dá)式不可。但這不是本節(jié)課的重點(diǎn),應(yīng)該放在下一節(jié)課“函數(shù)的表示”中解決。只要注意所列舉的例子不光是有解析式的即可。
5.本課的難點(diǎn)是:對(duì)抽象符號(hào)y= f(x)的理解??梢酝ㄟ^(guò)具體函數(shù)讓學(xué)生理解抽象的f(x)。比如函數(shù)f(x)=x2,A=x|-2≤x<2 .f(-1)=1,f(1.5)=2.25,f(-2)=4,
f(2)無(wú)定義。f(x)=x2,x∈A。
最終,讓學(xué)生明白,f(x)是集合B中的一個(gè)數(shù),是與集合A中的x對(duì)應(yīng)的那個(gè)數(shù).當(dāng)x取具體數(shù)字時(shí),f(x)也是一個(gè)具體的數(shù)。
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