吳美妹
江西省于都縣第五中學(xué)
摘 要:函數(shù)學(xué)習(xí)貫穿于整個(gè)高中階段,對(duì)稱性作為函數(shù)重要的性質(zhì)之一,其學(xué)習(xí)難度較大。因此需要教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,掌握正確的函數(shù)對(duì)稱性教學(xué)方法,才能提高我國(guó)高中學(xué)校的函數(shù)教學(xué)質(zhì)量。本文立足于我國(guó)教學(xué)的實(shí)際,對(duì)高中數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)稱性教學(xué)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué)函數(shù);對(duì)稱性;教學(xué)探討
一、引言
數(shù)學(xué)是一門講究邏輯思維的基礎(chǔ)性學(xué)科,在整個(gè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中函數(shù)教學(xué)占據(jù)十分重要的位置。函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)的一個(gè)重要模塊,一直受到高中學(xué)校的重視。函數(shù)對(duì)稱性是函數(shù)基本性質(zhì)之一,由于函數(shù)本身較為抽象性,且運(yùn)用難度比較大,學(xué)生難以很好的理解函數(shù)概念,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)對(duì)稱性相關(guān)知識(shí)時(shí)遇到困難,教師使用科學(xué)的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)有助于學(xué)生函數(shù)對(duì)稱性知識(shí)的掌握,也有助于學(xué)生邏輯思維能力的提升。
二、高中函數(shù)對(duì)稱性
(一)對(duì)稱性概念與分類
理解函數(shù)概念是學(xué)習(xí)函數(shù)的基礎(chǔ),然而許多學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)對(duì)稱性問題時(shí)往往忽略了對(duì)概念的解讀。函數(shù)對(duì)稱性指函數(shù)圖像是軸對(duì)稱或者中心對(duì)稱圖形。軸對(duì)稱指的是函數(shù)圖像沿著一條直線對(duì)折后,直線兩側(cè)的圖形能夠完全重合。該條直線也被稱為對(duì)稱軸;中心對(duì)稱指函數(shù)圖像沿著一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一百八十度后所得的圖形與原圖像能夠完全重合。該點(diǎn)也被稱為對(duì)稱中心點(diǎn)。
常見的軸對(duì)稱函數(shù)圖像有一元二次函數(shù),中心對(duì)稱函數(shù)有反函數(shù)、正切函數(shù)、三次函數(shù)奇函數(shù)等。此外,有些函數(shù)圖像既是軸對(duì)稱又是中心對(duì)稱,例如常數(shù)函數(shù)、一次函數(shù)、正弦函數(shù)等,還有一些函數(shù)就是軸對(duì)稱也不是中心對(duì)稱函數(shù),典型的函數(shù)有指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)指數(shù)型函數(shù)、對(duì)數(shù)型函數(shù)等。這些函數(shù)的性質(zhì)將直接影響函數(shù)的圖形,學(xué)生通過(guò)對(duì)函數(shù)圖形的理解可以更好的掌握函數(shù)的性質(zhì),提升學(xué)生對(duì)函數(shù)的理解,拓寬學(xué)生的函數(shù)思路并,提升學(xué)生運(yùn)用函數(shù)解決實(shí)際問題的能力。
(二)高中函數(shù)基本對(duì)稱關(guān)系
函數(shù)對(duì)稱關(guān)系主要三種有:函數(shù)圖像自身簡(jiǎn)單對(duì)稱、函數(shù)圖像間對(duì)稱、函數(shù)圖像復(fù)雜對(duì)稱。函數(shù)圖像自身對(duì)稱主要指在直角坐標(biāo)系中,函數(shù)圖像具有軸對(duì)稱或者中心對(duì)稱的特征,主要是函數(shù)圖像關(guān)于橫軸、縱軸或者原點(diǎn)對(duì)稱。例如偶函數(shù)關(guān)于縱軸對(duì)稱,奇函數(shù)關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱;函數(shù)圖像間對(duì)稱是指兩個(gè)函數(shù)圖像關(guān)于坐標(biāo)軸或者原點(diǎn)對(duì)稱;復(fù)雜函數(shù)對(duì)稱則指函數(shù)圖像經(jīng)過(guò)平移變換以后和坐標(biāo)軸或者原點(diǎn)對(duì)稱。
三、高中數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)稱性教學(xué)探究
函數(shù)作為高中教育的重要組成部分,是升學(xué)考試的必考范圍。在社會(huì)和學(xué)校的普遍重視下,教師要改進(jìn)函數(shù)教學(xué)方式,幫助學(xué)生增強(qiáng)函數(shù)對(duì)稱性的掌握程度和提高利用對(duì)稱性解題的能力,綜合提高學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)。
(一)結(jié)合實(shí)際解讀函數(shù)對(duì)稱性理論知識(shí)
函數(shù)理論知識(shí)是學(xué)生構(gòu)建函數(shù)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)框架的基礎(chǔ),高中函數(shù)對(duì)稱性的學(xué)習(xí)要求學(xué)生切實(shí)掌握理論知識(shí)。教師在教學(xué)過(guò)程中,要特別重視解讀函數(shù)對(duì)稱性概念,包括函數(shù)自身對(duì)稱、函數(shù)間對(duì)稱和復(fù)雜函數(shù)對(duì)稱性,由于這些對(duì)稱關(guān)系用文字表述難免繞口抽象,在上課過(guò)程中教師不妨引入實(shí)際生活中的一些對(duì)稱圖形幫助學(xué)生理解,例如教師提問:“生活中許多物件的設(shè)計(jì)都具有對(duì)稱性的特征,學(xué)生們回憶一下哪些圖形是對(duì)稱的?”此時(shí)學(xué)生會(huì)認(rèn)真思考,回憶起生活當(dāng)中的例子,有剪紙、等腰梯形、風(fēng)箏等。將函數(shù)對(duì)稱性與日常生活相聯(lián)系,有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,活躍課堂氣氛,也有助于學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。在進(jìn)行函數(shù)理論知識(shí)的講解時(shí)教師應(yīng)當(dāng)將函數(shù)與實(shí)際結(jié)合起來(lái),通過(guò)列舉相關(guān)理論知識(shí)對(duì)函數(shù)的對(duì)稱概念進(jìn)行解釋,例如,教師在解讀函數(shù)是可以引入這樣的實(shí)例:如果函數(shù)y=f(x)的圖像關(guān)于直線x=a成軸對(duì)稱圖形,且同時(shí)關(guān)于點(diǎn)A(x1,y1)成中心對(duì)稱圖形,且a≠x1,那么,函數(shù)y=f(x)是一個(gè)周期函數(shù),一個(gè)周期是4|x1-a|。
(二)順應(yīng)新課標(biāo)要求,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維
數(shù)學(xué)思維的發(fā)展一定程度上影響學(xué)生解題能力,教師注重學(xué)生思維能力的培養(yǎng)也是新課標(biāo)改革深化的必然要求。學(xué)生閱讀函數(shù)題目后,需要從題干中讀取出有效信息并建立數(shù)學(xué)模型,函數(shù)對(duì)稱性一般是構(gòu)圖能力和函數(shù)關(guān)系式間的轉(zhuǎn)換運(yùn)用,這種題型就要求學(xué)生有較強(qiáng)的思維能力。教師在教學(xué)過(guò)程中可以適當(dāng)引入復(fù)雜函數(shù)圖像,主要是簡(jiǎn)單函數(shù)經(jīng)過(guò)若干次平移變換后的圖像,教師將學(xué)生分成若干小組,進(jìn)行分組觀察,觀察復(fù)雜函數(shù)圖像的特征并對(duì)比復(fù)雜函數(shù)圖像與原圖像之間的關(guān)系。這樣的教學(xué)的方式是發(fā)揮學(xué)生主體地位的表現(xiàn),既有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,也能夠鍛煉學(xué)生思維能力,學(xué)生在思考過(guò)程中加深對(duì)函數(shù)對(duì)稱性的理解,有助于解題能力的提高。
(三)利于多媒體技術(shù)展示對(duì)稱性及其變換
多媒體教學(xué)的優(yōu)越性表現(xiàn)在教學(xué)資源和表現(xiàn)形式兩個(gè)方面:其一,多媒體的運(yùn)用使得豐富的網(wǎng)絡(luò)資源走進(jìn)課堂,為學(xué)生接觸更多、更直觀的教學(xué)資源創(chuàng)造條件;其二,多媒體對(duì)于課堂教學(xué)具有輔助作用。它通過(guò)視頻、音頻等方式將抽象化的知識(shí)具體化,它將抽象的函數(shù)圖像及其變換生動(dòng)形象的呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。
例如函數(shù)對(duì)稱性的變換展示,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)上教師需要做大量的板書,在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型上占用了大量的課堂時(shí)間,除此之外這種教學(xué)的方法的難以對(duì)一些復(fù)雜的函數(shù)模型進(jìn)行解析,學(xué)生在遇到學(xué)習(xí)困難時(shí)只能通過(guò)課后查找資料的方式了解函數(shù)的相關(guān)知識(shí)。例如,三角函數(shù)圖形的變換,正弦、余弦函數(shù)圖形經(jīng)過(guò)改變周期和上下平移等變換過(guò)程得到的函數(shù)圖像,由于教師在課堂上進(jìn)行簡(jiǎn)單的文字講解并不能將變換的過(guò)程展示出來(lái),這就需要教師大量的板書工作。得利于多媒體的普及,教師可以在相關(guān)教學(xué)資源網(wǎng)站上下載課件,子在課堂上展示函數(shù)變換過(guò)程。多媒體技術(shù)的運(yùn)用有利于學(xué)生對(duì)函數(shù)抽象概念的理解進(jìn)而提高學(xué)生解題能力。
(四)加強(qiáng)學(xué)生間交流,促進(jìn)合作式學(xué)習(xí)
學(xué)生之間交換解題思路能夠促進(jìn)學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)最大限度地理解函數(shù)對(duì)稱性相關(guān)知識(shí)。學(xué)生在交流中既可以學(xué)習(xí)別人的解題方法,還能找出自己遺漏的知識(shí)點(diǎn)從而糾正錯(cuò)誤的解題方向。例如,教師在安排函數(shù)經(jīng)過(guò)周期變換具有對(duì)稱性的題型練習(xí)時(shí),可以先在課件上展示周期變換,再要求同學(xué)間討論后歸納出周期性概念。
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