【摘 要】隨著新課改的推進(jìn),越來(lái)越多的教育工作者開始關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)的培育,高中數(shù)學(xué)教師也不例外。本文從高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)入手,提出將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育作為重要落腳點(diǎn),由此實(shí)現(xiàn)函數(shù)教學(xué)的調(diào)整,希望可以使高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)進(jìn)一步優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中數(shù)學(xué);函數(shù)教學(xué)
【中圖分類號(hào)】G633.6? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437(2021)28-0110-02
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)課程體系中的重要板塊,其與很多數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)都有關(guān)聯(lián),還蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想,因此可以成為良好的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育素材[1]。從函數(shù)教學(xué)入手,站在數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育的角度審視高中函數(shù)教學(xué)工作是很有必要的。
1? ?關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)抽象能力的發(fā)展
數(shù)學(xué)抽象是指通過(guò)數(shù)量關(guān)系和空間形式的抽象,進(jìn)入到數(shù)學(xué)研究的狀態(tài)。無(wú)論是數(shù)量與數(shù)量的關(guān)系,還是圖形與圖形的關(guān)系,都可以抽象出數(shù)學(xué)概念或者展現(xiàn)數(shù)學(xué)概念之間的關(guān)系。在引導(dǎo)學(xué)生理解高中函數(shù)概念時(shí),教師可以將學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素質(zhì)培養(yǎng)作為重點(diǎn),確保學(xué)生深度理解函數(shù)知識(shí)。在引入函數(shù)概念之后,教師可以核心素養(yǎng)培育為目標(biāo),提出相應(yīng)問(wèn)題[2]。
例1:直線x=0和函數(shù) y=f(x)的圖象交點(diǎn)有多少個(gè)?
很明顯,該題目關(guān)注的是定義中核心內(nèi)容的理解,定義域中任意一個(gè)x,都有唯一的y與之對(duì)應(yīng),此時(shí)部分學(xué)生可能會(huì)迅速得出答案為1個(gè)。很明顯得出這樣答案的學(xué)生忽視了函數(shù)的三要素之一——定義域,x=0可不在函數(shù)定義域內(nèi),如果能夠想到這些,就可以得出正確答案為0個(gè)或者1個(gè)。
例2:直線 y=a與函數(shù)f(x)=ax2+bx+c的圖象位置關(guān)系如何?
部分學(xué)生在上一個(gè)問(wèn)題中出現(xiàn)了錯(cuò)誤之后,就開始全面性地思考問(wèn)題,此時(shí)許多學(xué)生的答案是有0個(gè)或者1個(gè)或者2個(gè)交點(diǎn)。他們認(rèn)為后面的函數(shù)屬于二次函數(shù),這種函數(shù)的拋物線有三種情況。但是需要注意的是,該函數(shù)不一定是二次函數(shù),如果a、b、c都是0,此時(shí)該函數(shù)就是一條直線,這樣就成為兩條直線重合的情況。在此過(guò)程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生掌握分類討論的數(shù)學(xué)思想,以此提升學(xué)生的數(shù)學(xué)能力[3]。
數(shù)學(xué)抽象是數(shù)學(xué)的基本思想,是理性思維形成的前提和基礎(chǔ),可以很好地反饋數(shù)學(xué)的本質(zhì),在學(xué)習(xí)函數(shù)概念的過(guò)程中,學(xué)生學(xué)會(huì)透過(guò)函數(shù)的屬性去認(rèn)知函數(shù)的本質(zhì),這樣自然可以進(jìn)入到更加理想的數(shù)學(xué)抽象思維狀態(tài)。在此過(guò)程中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生挖掘知識(shí)之間的聯(lián)系,合理設(shè)計(jì)教學(xué)流程,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生以數(shù)學(xué)思維看待問(wèn)題,這樣學(xué)生就可以進(jìn)入到更加理想的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀態(tài)[4]。
2? ?鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的邏輯推理能力,是指能夠從事實(shí)和命題入手,依照規(guī)則推理出其他命題的能力??赡苁菑奶厥獾揭话愕耐评?,此時(shí)可使用歸納或者類比的思想;還有可能是從一般到特殊的推理,此時(shí)可使用演繹思想。教師在函數(shù)教學(xué)中要確保學(xué)生可以依靠邏輯推理活動(dòng)更好地理解條件與性質(zhì)之間的邏輯關(guān)系,繼而更好地運(yùn)用函數(shù)性質(zhì)的相關(guān)知識(shí)[5]。
例3:現(xiàn)在有邊長(zhǎng)為a的正方形鐵皮,如何做出一個(gè)容積最大的無(wú)蓋方盒?
面對(duì)這樣的問(wèn)題,教師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)建模的思維來(lái)處理,要想使無(wú)蓋方盒的容積是最大,就需要四個(gè)角減去四個(gè)全等的正方形,在此環(huán)節(jié)可以設(shè)定邊長(zhǎng)為x,這樣方盒的容積為V=x(a?2x)2,x∈(0,)。由此將這一問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,區(qū)間在(0,)上,x取多少的時(shí)候V能夠達(dá)到最大的狀態(tài)。在學(xué)生能夠正確理解這樣的建模知識(shí)之后,教師就可以鼓勵(lì)學(xué)生拓展思維,聯(lián)想圓的內(nèi)接矩形面積什么時(shí)候是最大的?哪種設(shè)計(jì)方案可以節(jié)省更多建筑材料?依靠這樣的方式,學(xué)生就可以更好地理解這些問(wèn)題的本質(zhì),也可以使用數(shù)學(xué)建模的方式來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。同樣,在使用函數(shù)對(duì)稱性的性質(zhì)時(shí),教師可以選擇幾個(gè)具有對(duì)稱性的函數(shù),繪制出對(duì)應(yīng)的圖象,讓學(xué)生觀察,學(xué)生在此之前有圖象平移知識(shí)的儲(chǔ)備,可以更好地理解函數(shù)的對(duì)稱性,從而讓學(xué)生使用精準(zhǔn)的語(yǔ)言來(lái)表述對(duì)稱性。在應(yīng)用函數(shù)周期性知識(shí)時(shí),也可以選擇具有代表性的題設(shè),以此鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力,由此培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。涉及函數(shù)性質(zhì)的綜合應(yīng)用時(shí),學(xué)生可能在聯(lián)系性質(zhì)上存在困難,此時(shí)就需要教師借助綜合性應(yīng)用情境,使學(xué)生形成完整的知識(shí)體系,正確理解不同性質(zhì)之間的關(guān)系,由此更好地解決各種函數(shù)問(wèn)題[6]。
3? ?巧妙融入數(shù)學(xué)建模思想
從理論上來(lái)講,數(shù)學(xué)建模就是在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象,繼而使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)闡述問(wèn)題,依靠數(shù)學(xué)方法模型,更好地制定解決問(wèn)題的方案。對(duì)高中生而言,數(shù)學(xué)建模思想的學(xué)習(xí),是鍛煉其數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的重要路徑之一,因此教師必須在函數(shù)教學(xué)中巧妙地將數(shù)學(xué)建模思想融入進(jìn)去。最近幾年的高考試題,越發(fā)關(guān)注對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的考查,此時(shí)就需要將數(shù)學(xué)建模思想融入教學(xué),作為學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育的重要路徑[7]。
例4:已知函數(shù)f(x)=ex+x?2的零點(diǎn)是a,函數(shù)g(x)=
ln x+x?2的零點(diǎn)是b,下列不等式成立的是( )。
A.ea+ln b>2? ? ? B.ea+ln b<2
C.a2+b2<3? ? ? ? D.ab>1
上述題目主要考查的內(nèi)容是指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù),選擇的背景是函數(shù)零點(diǎn)。從條件來(lái)看,a是方程ex=2?x的根,b是方程ln x=2?x的根,也就是ln b=2?b。很明顯這里考查的是學(xué)生對(duì)函數(shù)零點(diǎn)和方程根兩個(gè)基本概念的理解,函數(shù) y=ex與函數(shù) y=ln x互為反函數(shù),兩個(gè)函數(shù)圖象關(guān)于 y=x是對(duì)稱的,直線 y=2?x自身關(guān)于直線 y=x對(duì)稱,兩個(gè)直線的交點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定為(1,1),在此基礎(chǔ)上再去分析實(shí)際對(duì)稱性,就可以發(fā)現(xiàn)選項(xiàng)A和B是錯(cuò)誤的,再依據(jù)不等式知識(shí),可以得出對(duì)應(yīng)的單調(diào)性,這樣就可以判斷剩下的兩個(gè)選項(xiàng)的正誤。從整體來(lái)看,這個(gè)題目的綜合性比較強(qiáng),需要使用函數(shù)和方程思想來(lái)解決,其中還融入了劃歸和轉(zhuǎn)化思想,依靠這樣內(nèi)在關(guān)系的探討,可以將其轉(zhuǎn)化為單變量問(wèn)題,這樣就可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。在此環(huán)節(jié)還需要注意的是,教師要給予學(xué)生更多時(shí)間去思考,鼓勵(lì)學(xué)生探索和質(zhì)疑,同時(shí)要控制知識(shí)的寬度和廣度,選擇更加具有代表性的題目,引導(dǎo)學(xué)生理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想,如在題目講解完畢之后,可以讓學(xué)生來(lái)歸納,這樣學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力才能夠增強(qiáng)[8]。
綜上所述,在新課改背景下,教師在高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中要切實(shí)落實(shí)核心素養(yǎng)培育的理念,以此確保函數(shù)教學(xué)的內(nèi)容和方法得以優(yōu)化,充分尊重學(xué)生的主體地位,積極創(chuàng)設(shè)對(duì)應(yīng)的探究學(xué)習(xí)情境,將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)融入到函數(shù)課堂教學(xué)中。同時(shí),高中數(shù)學(xué)教師要樹立教學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)意識(shí),繼而確保學(xué)生對(duì)函數(shù)知識(shí)的理解進(jìn)入更加理想的狀態(tài),在這樣的函數(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)中,學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展也會(huì)進(jìn)入更加理想的狀態(tài)。
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【作者簡(jiǎn)介】
趙占榮(1974~),男,漢族,甘肅平?jīng)鋈耍究?,中學(xué)一級(jí)教師。研究方向:高中數(shù)學(xué)教學(xué)。