何維炯
摘要:微積分屬于高等數(shù)學,是研究函數(shù)微分、積分等概念和應用的一個數(shù)學分支,是我們學習高等數(shù)學中的基礎(chǔ)學科。微積分的研究對象為函數(shù),以前的學習教材中初等函數(shù)包括常值函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)及對數(shù)函數(shù)六大類,十六種函數(shù)。新課標教材通過在全國三分之二省市的實驗應用,關(guān)于函數(shù)與微積分相關(guān)內(nèi)容的成效與問題逐步顯現(xiàn)?;诖?,本文就新課程標準中高中函數(shù)與微積分的內(nèi)容進行探討與研究。
關(guān)鍵詞:高中;函數(shù);微積分
前言:在高中數(shù)學的新課程中,函數(shù)與微積分的內(nèi)容存在一些問題,例如函數(shù)與映射內(nèi)容的教學內(nèi)容,需要調(diào)整,以映射概念講函數(shù)概念,加強對映射、反函數(shù)等教學內(nèi)容,有助于我們對其他函數(shù)的學習。在微積分內(nèi)容的教學中,極限概念的講解可以加深,微積分作為高等數(shù)學的基礎(chǔ),應該在高中階段打好基礎(chǔ),為我們以后的數(shù)學學習提供更多支撐。
一、映射、函數(shù)、反函數(shù)概念的研究探討
1.映射與函數(shù)
函數(shù)的概念是高中數(shù)學相對重要的教學內(nèi)容,在新標準教材內(nèi),函數(shù)的概念中強調(diào),函數(shù)是刻畫現(xiàn)實中重要運動變化規(guī)律的模型,是通過一個事物變化規(guī)律,推演另一個事物變化規(guī)律的一種數(shù)學模型,主要表現(xiàn)兩者之間的對應關(guān)系。概念中還指出,要結(jié)合實際運用函數(shù)概念建立模型,削弱了定義域、至于的繁難程度。通過人性化教學的技巧訓練,可以使我們更好理解函數(shù)的思想及運用,從而實現(xiàn)新課程函數(shù)的創(chuàng)新與應用。
但是,新課程中關(guān)于函數(shù)與映射的安排順序,需要重新研究探討。如安徽的一位教研老師提出:新教材先給出函數(shù)再給出映射的概念先后順序,是一個由特殊到一般的過程。按照新教材的順序講解函數(shù)與映射,很多同學表示對定義無法理解,對定義中的“f”所表示的對應關(guān)系理解不清,與之對應先講解映射,再讓同學們理解函數(shù)的概念會容易的多。許多實驗學校的老師都提出了此類問題,在自身學習過程中,我們也感受到了新課程中這一內(nèi)容的負擔,內(nèi)容上應該加以修正[1]。
映射概念在從前的教學中,都是為引導函數(shù)概念而引入的,對映射的重視程度不高,但新課程中雖提升了映射的重要性,卻忽視了它的引導性。新課程強調(diào)函數(shù)內(nèi)容在實際中的應用價值,但這與重視映射之間并沒有矛盾關(guān)系,我們在學習函數(shù)的實際應用價值的同時,先要進行映射你內(nèi)容的學習,這樣的有機結(jié)合,能夠使函數(shù)教學更加容易。
2.反函數(shù)
新課程中對于反函數(shù)的內(nèi)容相對減少,學習要求也大大降低,但實際上,反函數(shù)的概念是后續(xù)初等函數(shù)的關(guān)系與性質(zhì)的支撐依據(jù),有利于同學們通過聯(lián)系觀點的方式認識其他各類函數(shù),對于同學們之后學習初等函數(shù)有很大幫助。例如,學習對數(shù)函數(shù)時,如果根據(jù)已經(jīng)學習過的指數(shù)函數(shù)與反函數(shù)的概念及性質(zhì)進一步學習,能夠更容易將對數(shù)函數(shù)熟練掌握,提高學習效率[2]。以國外的數(shù)學教學案例來看,俄羅斯的數(shù)學基礎(chǔ)教育內(nèi)容中就包括反函數(shù)及其定義域和值域,反三角函數(shù)和反函數(shù)圖像等內(nèi)容,由此可見,反函數(shù)概念的教學內(nèi)容,應該更加豐富并提高學習要求。
二、微積分相關(guān)問題的研究探討
新課程中關(guān)于微積分的相關(guān)內(nèi)容,做出了重大革新,加強了導數(shù)與積分的應用教學。
1.導數(shù)
新課程對于導數(shù)及其應用的內(nèi)容變化主要是,突出導數(shù)概念的本質(zhì)。以往的數(shù)學教學中,往往是先學習概念及性質(zhì),這樣直接導致學生對極限概念的任職與理解不夠,形象對導數(shù)本質(zhì)的認知。新課程對這一學習誤區(qū)進行了調(diào)整與改進,內(nèi)容講解時,通過實際背景和具體實例來驗證導數(shù)思想和本質(zhì),例如,速度、效率、膨脹率、增長率等,引導同學們感受從平均變化率到瞬時變化率的過程,學習導數(shù)概念。此外,課程還強調(diào)導數(shù)在研究事物的變化率、變化速度的研究中,體會導數(shù)處理問題時的一般性和有效性[3]。
但新課程中,摒棄了極限概念,直接講解積分概念,這一內(nèi)容上的改革引起了各地數(shù)學教育工作者的重視。山東省聊城大學的教師通過實驗,得出“極限是學生學習導數(shù)的關(guān)鍵和難點”這一結(jié)論。微積分中的重要概念大多用極限來定義,導數(shù)也是如此,如果在講導數(shù)的時候,避開極限,這種形式導致同學們的學習體系有漏洞,對微積分的基礎(chǔ)概念學習不足,以至于在此后的微積分學習過程中,會相當吃力。因此,新課程的改革,需要尊重同學們的學習認知方式,將極限的知識拿回課本,完善我們的學習內(nèi)容[4]。
2.微積分
在高中教學中,就開始讓學生們涉獵微積分內(nèi)容,有利于同學們的學習與發(fā)展,目前,已有許多國家將微積分知識加入高中的學習教材中。微積分作為數(shù)學科學中的一個重要分支,內(nèi)容十分豐富,因此,新課程中對于微積分內(nèi)容的控制十分重要,根據(jù)學生的學習基礎(chǔ)與理解能力,新課程中關(guān)于微積分的初步教學中,導數(shù)和定積分的教學主要在于應用價值方面,由于整體數(shù)學教學的課時限制,微積分的內(nèi)容并不多,但在結(jié)構(gòu)中,例如極限的內(nèi)容需加以重視[5]。
此外,新課程新課程中不定積分的內(nèi)容幾乎沒有,需要一定程度的充實、豐富,不定積分的與定積分之間協(xié)調(diào)內(nèi)容進行教學,才能讓同學們達到良好的學習效果。微積分教學作為一項國際共同課題,在日本的高中數(shù)學課程中,就函數(shù) 和極限、微分及其應用、積分及其應用編寫了一部《數(shù)學三》,在后期的《新編數(shù)學三》中,內(nèi)容增加至數(shù)列極限、函數(shù)極限、微分、微分的應用、積分、積分的應用共六個章節(jié)。由此可以看出,在高中課程中,微積分內(nèi)容還不夠完善,需要根據(jù)我們的學習情況,進行適當?shù)恼{(diào)整、增加。
綜上所述,通過對高中數(shù)學新課程中,相關(guān)函數(shù)與微積分內(nèi)容的分析與研究,可以看出現(xiàn)行的新課程教學內(nèi)容對同學們學習的有利影響與缺陷,高中數(shù)學教中函數(shù)與微積分的教學,應該重視基礎(chǔ)性原則,在學生基礎(chǔ)數(shù)學教學內(nèi)容上,重視我們的理解、掌握與熟練運用。函數(shù)與微積分是具有廣泛的應用作用的數(shù)學內(nèi)容,在教學內(nèi)容的設(shè)計上,可以借鑒國外先進的教學方式,以及教學內(nèi)容,并隨著時代的發(fā)展與變革進行適當?shù)恼{(diào)整。
參考文獻:
[1]彭順英.高中微積分教學現(xiàn)狀的調(diào)查與分析[D].湖南師范大學,2014.
[2]羅小凱.高中函數(shù)教學實踐問題研究[D].河北師范大學,2014.
[3]王洪巖.高中生導數(shù)概念的教學研究[D].河北師范大學,2014.
[4]易娟.關(guān)于高中微積分的教學研究[D].湖南師范大學,2012.
[5]王珞.高中生微積分知識理解現(xiàn)狀的調(diào)查研究[D].貴州師范大學,2015.
(作者單位: 湖南省株洲市第二中學1507班 412007 )endprint