邱述建
今天,數(shù)學(xué)已滲透于各行各業(yè),這充分說明了數(shù)學(xué)的可應(yīng)用性,它對我國現(xiàn)代化所起的作用是多方面的、深刻的、富有成效的,而且往往是其他方面所不能替代的.函數(shù)在高中數(shù)學(xué)中是具有統(tǒng)帥地位的內(nèi)容:函數(shù)是整個(gè)高中階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的必修內(nèi)容,是構(gòu)建整個(gè)高中數(shù)學(xué)的主旋律.函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ)概念之一,它的觀點(diǎn)和思想方法貫穿了整個(gè)高中代數(shù)的全過程.同時(shí)在高中階段,函數(shù)以其高度的抽象性和數(shù)學(xué)思想應(yīng)用的廣泛性成為歷屆高考考查的重點(diǎn).函數(shù)學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,因此需要牢固掌握.
一、舊教材中函數(shù)的內(nèi)容編排與知識體系結(jié)構(gòu)分析
1.舊版教材函數(shù)的內(nèi)容編排分析
過去的人教版(下稱舊版教材)將“函數(shù)”列為一章,將“映射與函數(shù)”設(shè)為標(biāo)題作為第一節(jié),先學(xué)習(xí)“映射”,再學(xué)習(xí)“函數(shù)”,將“函數(shù)”作為一種特殊的映射來展開.在介紹“函數(shù)”性質(zhì)時(shí),舊版教材介紹了單調(diào)性與奇偶性.在介紹奇偶性時(shí),舊版教材對奇偶性的編寫順序還是按照傳統(tǒng)的傳授方式,先給出概念,再介紹奇偶性的特點(diǎn).舊版教材將函數(shù)中的反函數(shù)這一部分內(nèi)容作為重點(diǎn)內(nèi)容之一來編排,由它展開的相關(guān)內(nèi)容也比較多.整個(gè)一章,舊版教材采取傳統(tǒng)的介紹形式,按照數(shù)學(xué)的邏輯性逐步展開.舊版教材沒有對冪函數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)介紹,而是延續(xù)初中所學(xué)內(nèi)容.
2.知識體系結(jié)構(gòu)分析
函數(shù)是一個(gè)抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容,舊版教材注意到了從一定的背景知識入手,引出新的學(xué)習(xí)內(nèi)容,教材中函數(shù)內(nèi)容的呈現(xiàn)模式較多遵循著“實(shí)際例子(問題)——數(shù)學(xué)解答——從過程中提煉出數(shù)學(xué)概念——對概念性質(zhì)的深化研究”這一模式.這種呈現(xiàn)模式更顯出一種收斂性、結(jié)構(gòu)化,即從一些作為“引子”的例子出發(fā)引出函數(shù)的各種概念,并進(jìn)而著重討論各種性質(zhì)與形式變化.呈現(xiàn)的重點(diǎn)是對于知識條理化、結(jié)構(gòu)化的掌握與理解.
函數(shù)思想是函數(shù)相關(guān)知識的一個(gè)重要組成部分.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,如果能重視函數(shù)思想及其方法的傳授,就有利于幫助學(xué)生掌握開啟知識的鑰匙,也就有利于加速知識轉(zhuǎn)化為能力的進(jìn)程.數(shù)學(xué)家喬治·波利亞在數(shù)學(xué)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)把“有益的思考方式和應(yīng)有的思維習(xí)慣”放在教學(xué)的首位,他認(rèn)為活的、生動(dòng)的方法能讓學(xué)生學(xué)到數(shù)學(xué)的更多知識.這些精辟的論述都說明了數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的精髓.
函數(shù)具有多種表示性,它表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是定義域表示的多樣性,主要體現(xiàn)在集合表示法、不等式表示法、區(qū)間表示法;二是一個(gè)具體函數(shù)表示的多樣性,即一個(gè)函數(shù)可以給出它的幾種表示,如自然語言表示、圖像表示、表格表示、解析表示、箭頭表示等.
二、新版教材中函數(shù)內(nèi)容編排分析
新教材以現(xiàn)代觀點(diǎn)建立合理的學(xué)科結(jié)構(gòu)體系,以現(xiàn)代觀點(diǎn)講述科學(xué)知識的基本概念和原理.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用走進(jìn)課堂,刪改了部分陳舊繁瑣的知識,大大減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān),使得有更多的時(shí)間與空間進(jìn)行新知識的探索思考.比如在講授“函數(shù)和映射”的時(shí)候,將名字和映射聯(lián)系了起來,知識給出得實(shí)用、自然.在用映射定義函數(shù)的時(shí)候,簡潔透徹,課文的題目就是“函數(shù)是一類特殊的映射”,特別重視函數(shù)表示方法的應(yīng)用.課文聯(lián)系到了“某農(nóng)場的防洪大堤”“沒有使用收款機(jī)的商店”“醫(yī)院及時(shí)了解住院病人的病情”等有價(jià)值的實(shí)際問題.還利用課后“多知道一點(diǎn)”補(bǔ)充了“標(biāo)尺法”和“函數(shù)法”兩種表示函數(shù)的方法,專門講授利用圖像研究函數(shù)的性質(zhì),并在閱讀和思考中研究了計(jì)算機(jī)編程語言中的函數(shù)和在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中用計(jì)算機(jī)做函數(shù)的圖像及列函數(shù)表.
與舊教材相比,新教材的的內(nèi)容較少,只有集合與函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)這幾部分內(nèi)容,真正地減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān).給出知識的方式也有所變化.
三、 在新教材下如何實(shí)施函數(shù)教學(xué)
1.函數(shù)教學(xué)要激發(fā)全體學(xué)生的參與感
首先要培養(yǎng)學(xué)生的參與意識.比如在教學(xué)中要求學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況,每人再舉一例說明“一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化而變化”.學(xué)生稍加思考后積極回答,如“水費(fèi)隨水量的變化而變化”“生活費(fèi)隨餐數(shù)的變化而變化”“衣服隨時(shí)間的變化而變化”,等等.這樣不但使學(xué)生深刻理解了函數(shù)的概念,而且促使全體學(xué)生參與,活躍了其思維,增強(qiáng)了其學(xué)習(xí)信心.
2. 函數(shù)教學(xué)要為學(xué)生提供參與的機(jī)會
在教學(xué)過程中教師要根據(jù)教材的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況,想方設(shè)法創(chuàng)造條件,為學(xué)生提供參與和學(xué)習(xí)的機(jī)會,從而提高他們探求知識和自學(xué)的能力.學(xué)生在掌握函數(shù)概念后,我設(shè)計(jì)了這樣幾個(gè)問題:(1)y=2x+3;(2)y=x;(3)直角三角形的兩個(gè)銳角的度數(shù)分別為x,y,用x表示y的關(guān)系式;(4)從邊長為20的正方形的四角剪去四個(gè)邊長為x的小正方形,做成一個(gè)無蓋的小方盒子,設(shè)此盒的容量為V,寫出V關(guān)于x的函數(shù)解析式.所有這些問題中自變量的取值范圍是什么?學(xué)生通過思考、比較、互相討論可得出函數(shù)定義包含的三層意思,這使學(xué)生有了發(fā)現(xiàn)規(guī)律的時(shí)間和空間,能更好地開發(fā)其智力.
3.函數(shù)教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)的習(xí)慣
數(shù)學(xué)知識是從實(shí)踐中提煉出來的,同時(shí)又應(yīng)用于實(shí)際生活中.在學(xué)習(xí)函數(shù)的應(yīng)用后,有老師要求學(xué)生根據(jù)自家月水費(fèi)、電費(fèi)或電話費(fèi)等支出情況設(shè)計(jì)出一個(gè)有關(guān)函數(shù)應(yīng)用的問題,從而讓學(xué)生懂得“生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)處處應(yīng)用于生活”,使他們既掌握了基本知識,又形成了基本技能,還培養(yǎng)了運(yùn)用能力.總之,在實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)的新時(shí)期,教師要從大處出發(fā),深入透徹地學(xué)習(xí)、鉆研教材,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,尋找出一套與教材相結(jié)合、與學(xué)生相適應(yīng)、與時(shí)代相契合的行之有效的教學(xué)方法.
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要組成部分.它從客觀現(xiàn)實(shí)中抽象出來,又超越了千變?nèi)f化的客體的個(gè)性,內(nèi)涵深刻,外延廣泛.函數(shù)學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,以適應(yīng)其他學(xué)科的學(xué)習(xí)和繼續(xù)深造及將來參加工作的需要.因此,在高中數(shù)學(xué)中,要特別重視函數(shù)的教學(xué).