田媛媛
【摘 要】教學(xué)從學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),可以促進他們更好的建構(gòu)知識。本文分別分析了函數(shù)的單調(diào)性、三角函數(shù)的定義以及概率這三個知識點初高中的區(qū)別與聯(lián)系,從教學(xué)的角度提出了做好初高中銜接的建議。
【關(guān)鍵詞】初高中知識的銜接;函數(shù)的單調(diào)性;三角函數(shù)的定義;概率
由于數(shù)學(xué)大綱的變化,教材的改版,“初高中的銜接”問題成為近年來很多教師研究的問題,特別是基礎(chǔ)知識方面的銜接。研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)相關(guān)內(nèi)容都是給高中學(xué)生補充原初中教材有現(xiàn)在教材已經(jīng)去掉,而高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中又要用到的知識,比如十字相乘法、立方和立方差公式、射影定理、梯形的中位線定理、射影定理等。這些,都是顯性知識的補充。而任何學(xué)習(xí)都是由“為什么—是什么—應(yīng)怎樣—該是否” (Why-What-How-If)組成的循環(huán)圈,所以在教學(xué)中深挖初高中知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生感到高中知識有些不是完全陌生的,只是在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí),并清楚繼續(xù)學(xué)習(xí)的知識初高中的區(qū)別在哪里,弄清楚“為什么”學(xué),也是做好初高中知識銜接的一個很重要的方面。
函數(shù)的單調(diào)性、三角函數(shù)的定義和概率,這三個知識點學(xué)生初高中都要學(xué)習(xí)。根據(jù)教材螺旋上升的特點,這些知識都經(jīng)歷了由淺入深的過程。教學(xué)中充分了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),幫助學(xué)生了解知識的來龍去脈,做好初高中的銜接,對學(xué)生的學(xué)習(xí)起著事半功倍的作用。
一、函數(shù)單調(diào)性的銜接
函數(shù)單調(diào)性是函數(shù)的重要性質(zhì)之一,初高中都有涉及。初中對函數(shù)單調(diào)性的描述是通過圖像直觀描述的:“從左向右看,圖像是上升的(下降的)”,或者“隨著x的增大,y增大(或減?。?,學(xué)生只要學(xué)會看圖像,函數(shù)的單調(diào)性便一目了然。高中教材中“函數(shù)是增加的”的概念是:一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域內(nèi)的一個區(qū)間A上,如果對于任意兩個自變量x■,x■,當(dāng)x■
第一,高中學(xué)習(xí)函數(shù)單調(diào)性定義的原因。初中學(xué)習(xí)的一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的圖像都可以作出圖像,直觀看出函數(shù)單調(diào)性,遇到一些特殊的函數(shù)也都會給圖像,課標(biāo)對學(xué)生的要求是可以通過圖像觀察得出函數(shù)的單調(diào)性即可。而高中會遇到一些抽象函數(shù),沒辦法作出函數(shù)圖像,這時,就不能通過觀察圖像來得出函數(shù)的單調(diào)性。高中學(xué)完函數(shù)單調(diào)性定義后,可以通過嚴(yán)格的單調(diào)性證明,解決該問題。
第二,高中學(xué)習(xí)的函數(shù)單調(diào)性的定義和初中對函數(shù)單調(diào)性描述的區(qū)別和聯(lián)系。它們的區(qū)別是一個通過“圖形語言”判斷,一個通過“符號語言”判斷。它們的聯(lián)系,首先,都是用來判斷函數(shù)單調(diào)性的;其次,初中對“單調(diào)遞增”描述中的“隨著x的增大”就是高中定義中的“任意兩個自變量x■、x■,x■ 教學(xué)設(shè)計只要圍繞幫助學(xué)生弄清楚這兩個問題,接下來的問題就比較容易解決。 二、三角函數(shù)定義的銜接 初中學(xué)生主要學(xué)習(xí)銳角三角函數(shù),是在直角三角形中定義的。 高中三角函數(shù)是在單位圓中定義的,具體為:在直角坐標(biāo)系中,作以坐標(biāo)原點為圓心的單位圓,對于任意角α,使角α的頂點與原點重合,始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊與單位圓交于唯一的點P(u,v),把點P的縱坐標(biāo)v定義為角α的正弦函數(shù),記作v=sinα,點P的橫坐標(biāo)u定義為角α的余弦函數(shù),記作u=cosα。這兩個定義看似差別很大,實則不然。高中三角函數(shù)定義教學(xué)中,幫學(xué)生弄清楚以下兩個問題即可。 第一,學(xué)習(xí)單位圓定義三角函數(shù)的原因。初中研究的是銳角三角函數(shù),角的范圍是0■~90■,而高中用旋轉(zhuǎn)定義角后,角的范圍擴充,角可以是正角、負(fù)角和零角,進而三角函數(shù)的定義域擴充到了全體實數(shù)范圍,初中的定義有局限性,故引入單位圓定義三角函數(shù)。 第二,初中三角函數(shù)的定義和高中三角函數(shù)定義的聯(lián)系。當(dāng)α為銳角時,單位圓的半徑為1,sinα=■=v,cosα=■=u,和初中所給的正余弦函數(shù)定義一致,所以,初中的定義可以納入高中的定義。 弄清楚這兩點進行教學(xué),學(xué)生從知識點到思維能力,由淺入深,有利于知識的建構(gòu)。 除了三角函數(shù)的定義外,三角函數(shù)在初中的應(yīng)用是解三角形,在高中的應(yīng)用是用正弦定理、余弦定理解三角形,區(qū)別是前者解的是直角三角形,后者可以解任意三角形。本質(zhì)聯(lián)系都是通過三角形中邊長與角度之間的數(shù)量關(guān)系解決問題。所以在解三角形中,也能通過找“本源”做好初高中銜接。 三角函數(shù)整體學(xué)完之后,引導(dǎo)學(xué)生完成前人研究中關(guān)于人教版初高中數(shù)學(xué)教材“三角函數(shù)”不僅能將初高中知識銜接的更好,對學(xué)生知識的整體把握、歸納能力的提升和思維的升華都有幫助。 三、概率的銜接 概率知識和實際生活聯(lián)系緊密,初中七年級開始學(xué)習(xí)概率,九年級初步學(xué)習(xí)用頻率估計概率,并會用樹狀圖或表格 (下轉(zhuǎn)第20頁)(上接第18頁) 法計算簡單兩步事件發(fā)生的概率。高中繼續(xù)學(xué)習(xí)概率,主要學(xué)習(xí)古典概型和幾何概型。初中學(xué)生計算的概率基本都屬于古典概型,只是初中課標(biāo)要求學(xué)生會用樹狀圖或者表格法求出某簡單隨機事件發(fā)生的概率即可,沒有嚴(yán)格的定義。因為內(nèi)容相近,題目類似,學(xué)生容易分不清初高中所學(xué)概率的區(qū)別和聯(lián)系,部分學(xué)生會因為初中概率簡單而輕視高中概率學(xué)習(xí),思維上得不到提升。所以高中概率教學(xué)最重要的是幫助學(xué)生弄清楚初高中概率知識的區(qū)別和聯(lián)系。 第一,明確初高中概率知識的區(qū)別。初中只要求會計算,高中對古典概型進行了嚴(yán)格的定義,而且給出了求古典概型概率的公式:試驗中的某一事件A是由幾個基本事件組成的,如果試驗的所有可能結(jié)果(基本事件)數(shù)為n,隨機事件A包含的基本事件數(shù)為m,那么事件A的概率規(guī)定為P(A)=■=■。這里,基本事件的選取很重要,選擇的基本事件不同,建立的概率模型就不一樣,計算的復(fù)雜程度也就不一樣。教材中專門有“建立概率模型”一節(jié)內(nèi)容,對學(xué)生的能力要求明顯提升,對學(xué)生的思維也是很好的鍛煉。 第二,初高中概率知識的聯(lián)系。首先,初中高中所學(xué)的概率知識,都是求簡單隨機事件發(fā)生的概率。其次,高中學(xué)習(xí)的古典概型,當(dāng)確定基本事件,建立相應(yīng)的概率模型后,求解又用的初中所學(xué)的樹狀圖或表格法。 學(xué)生清楚初高中概率知識的區(qū)別與聯(lián)系,能更好地認(rèn)識到高中學(xué)習(xí)的必要性,有利于他們更好地建構(gòu)知識,提高思維能力。 皮亞杰的建構(gòu)主義理論認(rèn)為,兒童與環(huán)境的相互作用涉及兩個基本過程:“同化”與“順應(yīng)”。同化是指個體把外界刺激所提供的信息整合到自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)的過程;順應(yīng)是指個體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)因外部刺激的影響而發(fā)生改變的過程。同化是認(rèn)知結(jié)構(gòu)數(shù)量的擴充,而順應(yīng)則是認(rèn)知結(jié)構(gòu)性質(zhì)的改變。兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是通過同化與順應(yīng)過程逐步建構(gòu)起來,并在“平衡——不平衡——新的平衡”的循環(huán)中得到不斷的豐富、提高和發(fā)展。所以,作為高中教師,熟悉初高中數(shù)學(xué)知識的結(jié)構(gòu),把握大綱知識螺旋上升的關(guān)鍵點,從學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),進行教學(xué)設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)已學(xué)知識的局限性,形成認(rèn)知沖突,不僅讓學(xué)生感受到新學(xué)知識的必要性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,又可以幫助學(xué)生找到知識的“生長點”,促進他們更好地建構(gòu)知識,從而實現(xiàn)初高中知識的有效銜接。 【參考文獻(xiàn)】 [1]王光生,何克抗.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂的數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計[M].西安:陜西師范大學(xué)出版社,2015 [2]謝金芮.初高中教學(xué)教材知識結(jié)構(gòu)銜接研究[D].重慶:西南大學(xué),2014 [3]鄧勤.新課程背景下初高中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效銜接—從函數(shù)概念的教學(xué)談起[J].數(shù)學(xué)通報,2011(2)