函數(shù)概念一直處于數(shù)學(xué)的核心位置,數(shù)學(xué)中的許多概念由函數(shù)派生、由函數(shù)統(tǒng)領(lǐng),德國數(shù)學(xué)家克萊因稱函數(shù)為數(shù)學(xué)的靈魂。如今函數(shù)概念幾乎滲透到每一個數(shù)學(xué)分支,函數(shù)是刻畫事物運動變化的重要工具,是使學(xué)生形成數(shù)學(xué)與客觀世界的聯(lián)系的認(rèn)識。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,函數(shù)作為基本數(shù)學(xué)思想和重要解題方法,貫穿于高中教學(xué)的始終,函數(shù)概念是學(xué)習(xí)函數(shù)知識的前提和基礎(chǔ),必須對函數(shù)概念深刻理解和把握。
一個概念的形成是螺旋式上升的,對新概念的教學(xué)不僅是對結(jié)果的記憶,更是對方法和過程的探究。在函數(shù)教學(xué)上,從概念的具體問題出發(fā),從集合的概念引出函數(shù)是一種對應(yīng)關(guān)系,進一步把握其實質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了一個完整的數(shù)學(xué)概念發(fā)生、發(fā)展的探究過程。提出問題、觀察歸納、概括抽象、拓展概念讓學(xué)生充分經(jīng)歷了具體到抽象、特殊到一般、感性到理性、直觀到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R再發(fā)現(xiàn)過程。教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、合作者,創(chuàng)設(shè)機會和空間,激活學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū),倡導(dǎo)學(xué)生積極參與,自主探究,發(fā)現(xiàn)知識,從而培養(yǎng)能力。
一、函數(shù)概念教學(xué)的過程
1.背景引入:用集合,對應(yīng)語言定義函數(shù)問題。讓學(xué)生舉幾個初中學(xué)過的函數(shù)的例子,通過舉例回顧“變量說”。根據(jù)學(xué)生所舉例子,引導(dǎo)他們分別用解析式、圖表、格式表示對應(yīng)關(guān)系的函數(shù)。
2.概括共同本質(zhì)特征得到概念本質(zhì)屬性:讓其他學(xué)生思考上面學(xué)生舉出的例子是函數(shù)的例子嗎?理由是什么?結(jié)合前面學(xué)過的集合,讓學(xué)生試著用集合和對應(yīng)的語言描述函數(shù)的概念,從而獲得函數(shù)概念的新認(rèn)識,最后歸納出準(zhǔn)確的函數(shù)數(shù)學(xué)語言描述。
3.概念辨析,以實例為載體分析關(guān)鍵詞:讓學(xué)生分析函數(shù)概念的關(guān)鍵詞有哪些?如何理解?
函數(shù)概念的核心是對應(yīng)關(guān)系,兩個非空數(shù)集A,B間有一種確定的對應(yīng)關(guān)系f,則對于數(shù)集A中的每一個x,數(shù)集B中都有唯一確定的y與它對應(yīng)。這里的關(guān)鍵詞是每一個,唯一確定,集合A,B及對應(yīng)關(guān)系是一個整體,是兩個集合的元素間的一種對應(yīng)關(guān)系。
4.用概念作判斷,形成判斷的基本規(guī)范:認(rèn)識函數(shù)y=x2的定義域,值域,對應(yīng)關(guān)系。讓學(xué)生說出函數(shù)y=x3指的對應(yīng)關(guān)系是什么?能用一個具體背景說明這一對應(yīng)關(guān)系嗎?
二、為了加強對函數(shù)概念的理解與鞏固,對定義內(nèi)涵的闡明
1.函數(shù)中x,y的對應(yīng)變化關(guān)系:可以通過具體實例讓學(xué)生體會變量間的對應(yīng)關(guān)系,使所有的函數(shù)都有解析式,由此加深對函數(shù)“對應(yīng)法則”的認(rèn)識。
2.函數(shù)的實質(zhì):每一個x值,對應(yīng)唯一的y值,可列舉具體函數(shù)講解:y=x2,y=2x,y=2都是函數(shù),但x,y的對應(yīng)關(guān)系不同,分別是二對一,一對一,多對一,加深學(xué)生對函數(shù)本質(zhì)的認(rèn)識,再通過幾何畫板畫出圖象來顯示,并非隨便一個圖象都是函數(shù)圖象,讓學(xué)生加強對函數(shù)本質(zhì)的認(rèn)識,讓學(xué)生充分體會函數(shù)圖象上反映的函數(shù)的本質(zhì)。給學(xué)生一個深刻、直觀的認(rèn)識。
3.定義域,值域,對應(yīng)法則構(gòu)成函數(shù)的三要素:三者缺一不可,特別要強調(diào)定義域的重要性,讓學(xué)生比較函數(shù)y=2x,y=2x∈[-1,2],y=2x(x∈N)是否是相同函數(shù),分別求函數(shù)的值域,結(jié)合圖象分析,強調(diào)解析式相同但定義域不同的函數(shù)不是相同函數(shù)。
三、運用函數(shù)概念進行判斷常會出現(xiàn)的錯誤
概念的運用是概念教學(xué)的重要環(huán)節(jié),它需要通過運用、溝通概念之間的各種聯(lián)系,不斷激活概念網(wǎng)絡(luò),使之不斷擴展、修正、完善、發(fā)展,達到對概念的真正理解。學(xué)生運用函數(shù)概念進行判斷時,經(jīng)常會出現(xiàn)以下錯誤:
1.特殊代替本質(zhì)。學(xué)生對解析式形式的函數(shù)奇偶性和單調(diào)性的認(rèn)識比較深刻,但對于抽象函數(shù)的認(rèn)識往往是薄弱的甚至是空白的。比如:已知x,y∈(-2,2),都有f(x)+f(y)=f(x+y),試判斷函數(shù)的奇偶性,很多學(xué)生認(rèn)為若函數(shù)f(x)滿足f(x)=0,則函數(shù)為奇函數(shù),還有學(xué)生認(rèn)為在定義域內(nèi)求特殊值使得f(x0)=-f(x0),則可判斷函數(shù)的奇偶性,學(xué)生對函數(shù)奇偶性的理解還停留在具體的特征階段,未上升到抽象本質(zhì)概括階段。
2.對概念外延把握不當(dāng),缺乏整體認(rèn)識。比如在函數(shù)奇偶性的學(xué)習(xí)中,學(xué)生基本都會用f(x)與f(-x)的關(guān)系來判斷,卻常常忘記了函數(shù)的定義域關(guān)于原點對稱,例如在判斷函數(shù)f(x)=■+■的奇偶性時忽略了定義域的判斷。
3.定義名稱符號之間的本質(zhì)聯(lián)系不能準(zhǔn)確把握。學(xué)生不知道概念名稱所代表的實質(zhì)內(nèi)容和概念的形成過程,往往只是與某些具體的表征形式相聯(lián)系,而不是概念本身,最典型的是學(xué)生對分段函數(shù)概念的理解,多數(shù)學(xué)生在初學(xué)階段分不清分段函數(shù)是一個函數(shù),還是幾個函數(shù),定義域是各段的并集還是交集,學(xué)生對分段函數(shù)定義的理解和運用確實是一個難點。
4.缺乏概念間的聯(lián)系。學(xué)生缺乏已有概念間的聯(lián)系,在建立有關(guān)新舊概念間的聯(lián)系時,缺乏對新概念的理解。如高一中有這樣一道題:在實數(shù)的原有運算中,定義新運算“?茌”如下:當(dāng)a≥b時,a?茌b=a;當(dāng)a<b時,a?茌b=b2,則函數(shù)f(x)=(1?茌x)x-(2?茌x),x∈[-2,
2],最大值為_____。難以在舊概念基礎(chǔ)上建立新概念的理解。
在新教育理念的指引下,從理論高度審視了我們的教學(xué),此
次教學(xué)充分體現(xiàn)了以學(xué)生的發(fā)展為本,不是教教材而是用教材教;教學(xué)中不是重結(jié)論,而是重過程和方法;教學(xué)中更多的是采用探究、交流,現(xiàn)代多媒體直觀演示的方式;這樣的設(shè)計符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,促進了個性化學(xué)習(xí),更好地實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。教師在教學(xué)中以先進的教學(xué)理念為指引不斷探索新思路,不斷改革創(chuàng)新,用教師的啟迪和激勵,換來學(xué)生源源不斷的思維活水。教育需要理性的頓悟,靈性的升發(fā)。通過我們對教學(xué)不斷地反思與探索,使我們的教學(xué)水準(zhǔn)向更高的方向發(fā)展。
(作者單位 河北省滄州市第一中學(xué))