徐曉鋼
摘 要:數(shù)學思想方法是對數(shù)學研究的基礎和精 髓,可以對學生認識和轉(zhuǎn)化數(shù)學知識構(gòu)建紐帶和橋梁.數(shù)學思 想對數(shù)學本身的要求就是不斷創(chuàng)新,而這恰好是當前我國實 施創(chuàng)新教育和素質(zhì)教育所需要的內(nèi)容,同時也是對創(chuàng)新性教 育方式和新素質(zhì)要求的重要內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學;函數(shù)教學;滲透教學
函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學模型,是高中數(shù)學學科知識的重要組成部分,在各章節(jié)知識體系中具有橋梁和紐帶的作用,函數(shù)概念的產(chǎn)生標志著數(shù)學思想方法的改變,從常量數(shù)學轉(zhuǎn)成變量數(shù)學,函數(shù)的教學能夠使學生懂得一切事物都是在不斷變化、相互聯(lián)系與制約中的,從而了解事物的變化趨向及其運動的規(guī)律,對于培養(yǎng)學生的辯證唯物主義觀點、解決實際問題的能力是一個有效的工具。
一、數(shù)學思想方法的定義
數(shù)學思想方法是一種對問題的分析以及探索的技巧,是更好地解決問題的一種思路,同時也是為更好地分析及解決問題提供的一種有效的、具有很強可操作性的數(shù)學解題方法。
二、數(shù)學思想方法運用的重要意義
對數(shù)學思想方法的運用是全民推進素質(zhì)教育的需要。全面地推進素質(zhì)教育是在我國當代教育中比較重要的一項任務,從現(xiàn)在的高考試題來看,它重點考查的內(nèi)容是學生對知識理解的準確性、深入性以及靈活運用的能力。對于學生的考查更加注重于數(shù)學思想方法以及數(shù)學能力,所以說數(shù)學思想方法在高中函數(shù)教學中的應用具有重要的意義。
三、函數(shù)
1.函數(shù)的概念
現(xiàn)代數(shù)學家對函數(shù)概念的定義方法大致可以分為四種:第一種就是把函數(shù)定義為具有某種函數(shù)特征的狀態(tài),而不是定義函數(shù)本身;第二種就是把函數(shù)看成一種法則或者規(guī)律,按照事物的發(fā)展,對其以后發(fā)展的物質(zhì)有著定量或者不定量的影響;第三種就是把函數(shù)解釋成一種對應關(guān)系,一種固定事物對應一種關(guān)系的關(guān)系;第四種就是把函數(shù)描述為一種特殊關(guān)系或者一種特定關(guān)系。通過不同的定義方法我們可以理解出不同的函數(shù)定義。函數(shù)作為數(shù)學中最基礎的概念之一,進一步分析后,可以比較清楚地了解到其中包括極限理論、積分數(shù)、微分過程及至泛函分析等。包括其他科目,比如物理學等也是以函數(shù)的基礎知識研究本學科的物質(zhì)的變化歸路的,以函數(shù)為基本來研究和解決并作為解決問題的最終工具。這就充分證明了,函數(shù)本身就蘊藏著極其豐富的辯證思想。
2.函數(shù)的本質(zhì)
迪爾卡提出“變量”一詞本身就是一種函數(shù)的表現(xiàn)形式。恩格斯評價說:“數(shù)學中的轉(zhuǎn)折點是迪爾卡的變量,有了變量,運動進入數(shù)學;有了變量,辯證法進入了數(shù)學;有了變量、微積分和積分也就立刻成為必要,而他們也就立刻產(chǎn)生啦!”。進入十六世紀,數(shù)學理論不斷發(fā)展,數(shù)學中描述運動變化的概念———變量以及函數(shù)的概念成為百年數(shù)學研究的中心。所以,函數(shù)的本質(zhì)就是以公式或圖形的形式,表示物質(zhì)或事物在變量下的一種積累的過程。
3.函數(shù)的發(fā)展
在函數(shù)成為近、現(xiàn)代數(shù)學研究的基本理論后,函數(shù)很快充斥數(shù)學的一切研究領域,并成為數(shù)學研究的基本思路之一。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和科學知識的不斷普及,人們對變量、函數(shù)的認識不斷加強,數(shù)學科學也從初等數(shù)學時期進入高等數(shù)學時期。函數(shù)對人類思維方式的影響有了質(zhì)的變化,也促進了數(shù)學科學和現(xiàn)代科技的蓬勃發(fā)展。因此也就可以說,函數(shù)是近、現(xiàn)代數(shù)學的基石。函數(shù)概念產(chǎn)生本身就標志著數(shù)學思想方法的一種重大挫折。而函數(shù)的應用就改寫了數(shù)學的面貌,從對象到理論,方法,結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本的變化。
4.函數(shù)在高中教學中的應用
在高中時期,學生學習的函數(shù)一般可以分為函數(shù)、函數(shù)的表示方式、函數(shù)的單調(diào)性和反函數(shù)等四個方面,函數(shù)作為高中教育階段最主要的內(nèi)容之一,對高中時期的概念和性質(zhì),在給正面數(shù)量關(guān)系后,還必須借助圖形來直觀地揭示函數(shù)的另一面,并用不同的語言、不同的形勢、不同的角度來認識和解釋函數(shù)問題的本質(zhì)。函數(shù)在高中教學體系中,占有主要地位。它與中學數(shù)學的很多學科有著密切關(guān)系。在初中“函數(shù)及其圖像”就屬于函數(shù)教學的內(nèi)容。高中數(shù)學中主要學習函數(shù)包括:指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù),它們都是函數(shù)教學的主體,通過不斷被對函數(shù)的研究,能夠充分認識函數(shù)的性質(zhì)、圖像及其初步的應用。包括在普通高等教育中的極限、微積分初步知識等都是函數(shù)的內(nèi)容。而高中的函數(shù)等都屬于初等函數(shù),其他的教學內(nèi)容也都與函數(shù)有著或大或小的關(guān)系。
四、高中數(shù)學函數(shù)教學中滲透數(shù)學思想的實踐策略
1.在概念形成過程中滲透數(shù)學思想
通常在教學過程中對于一個新知識的傳授首先是要掌握知識的概念,再是概念形成的過程,教師要給予充足的解釋,使學生在一開始接受新知識的時候就意識到數(shù)學思想在概念形成過程中的重要性。下面我們以二次函數(shù)為例。一般地,把形如y=ax2+bx+c(其中a、b、c是常數(shù),a≠0)的函數(shù)叫做二次函數(shù),其中a成為二次項系數(shù),b是一次項系數(shù),c是常數(shù)項。x是自變量,y是因變量。函數(shù)圖象是軸對稱圖形。對稱軸為直線x=-[ b 2a],頂點坐標是(-[b 2a],[4ac - b2 4a])。交點式是y=a(x-x1)(x-x2)(僅限于與x軸有焦點的拋物線),與x軸的交點坐標是A(x1,0)和B(x2,0)。通過教師對數(shù)學函數(shù)概念的描述可以優(yōu)化學生對概念的理解以及應用能力。
2.教學過程中應用例題強化對數(shù)學思想的理解
下面我們舉出一個例題并根據(jù)上述對函數(shù)概念的描述對其進行解析。例題有二次函數(shù)y=x2-x-6,分別判斷此二次函數(shù)圖象的對稱軸、頂點坐標和與坐標軸的交點。解可知此函數(shù)的a=1,b=-1,c=-6,那么該函數(shù)圖象的對稱軸為直線x=-[b2a]即x=[12],頂點坐標是(-[b2a],[4ac - b24a ]),即([12],-[251]);因為此函數(shù)y=x2-x-6可以分解為y=(x+2)(x-3),其中a=1,所以該函數(shù)與坐標軸的交點分別是A(-2,0)和B(3,0)。在教師描述完函數(shù)的概念后引入例題讓學生們能及時消化對概念的理解,并通過例題將數(shù)學思想應用于計算與分析、解決問題的過程。
此外,課堂教學確定合理的教學目標十分重要,在不同的教學階段應該給學生以不同層次的學習體驗。高一、高二新授課的函數(shù)教學,要十分注重基礎知識和基本技能,并在此基礎上注重引導學生感悟數(shù)學函數(shù)的基本思想,從而為后續(xù)的教學和高三的復習教學作必要和可能的鋪墊。
參考文獻:
[1]蔡文龍.關(guān)于高中數(shù)學思想方法教學的幾點思考[J].基礎教育論壇,2009,3(5):30-31
[2]劉國明.職業(yè)高中數(shù)學課堂教學中滲透數(shù)學思想方法教學初探[J].新西部,2009,16(5):227-228