周龍虎
我們有一個共識:數(shù)學概念課難上,要上得入木三分則難上加難。數(shù)學概念是區(qū)分并突顯數(shù)學對象科學的有效方式,是培養(yǎng)思維、提高認識力的重要媒介。數(shù)學概念的引入、得出、辨析及升華,每一個環(huán)節(jié)都不可或缺,且要做到道法自然、崇尚理性。人教版高中數(shù)學教材的編委們寫道“數(shù)學是自然的”,它包含數(shù)學概念的構(gòu)建及定義、定理的探究與發(fā)現(xiàn)是自然的,知識發(fā)生、發(fā)展的邏輯順序應(yīng)是自然的,學生的自主、合作、探究和教師的教也應(yīng)是自然的。數(shù)學課還應(yīng)是理性的,它包含用數(shù)學的方式探索、探討問題,用嚴謹且規(guī)范的方式表達問題等。那么,高中數(shù)學概念課如何做到自然和理性呢?筆者以函數(shù)y=Asin(棕t+漬)的圖像為例談一談自己的感受。
一、從數(shù)學內(nèi)部著手,自然引入
生活和物理學中具有周期規(guī)律的現(xiàn)象很多,如潮汐現(xiàn)象、音樂、單擺、簡諧運動等。這一運動規(guī)律實際上就是轉(zhuǎn)化或抽象到單位圓上運動的點的縱坐標的運動規(guī)律,由此自然聯(lián)想到一般情況:半徑為A的圓周上勻速運動的點P(角速度為棕,初始位置對應(yīng)的角為漬),運動時間為t,該點的縱坐標表達式為y=Asin(棕t+漬),從而引發(fā)學生思考如何研究該函數(shù)模型的性質(zhì)。研究函數(shù)的一般思路是從函數(shù)圖像出發(fā),觀察圖像特征,猜想并驗證一般規(guī)律,自然引出課題:研究函數(shù)y=Asin(棕t+漬)的圖像。
二、采用問題分解、先易后難的策略,自然生成
從解析式的角度對比函數(shù)y=Asin(棕t+漬)與正弦函數(shù),研究3個參量(A,棕,漬)對函數(shù)y=Asin(棕t+漬)圖像的影響是順理成章的事。3個參量如果一起研究,不好操作,可以采取化整為零、問題分解的策略,逐個擊破,然后進行綜合分析。從對函數(shù)圖像影響最熟悉(或簡單)的那個量開始研究符合學生的認知規(guī)律。函數(shù)圖像平移的“左加右減”是學生已掌握的舊知,自然會先研究漬對函數(shù)圖像的影響。教師引導學生得到漬對函數(shù)圖像影響的一般規(guī)律后,放手讓學生探討另外兩個參量對函數(shù)圖像的影響,起到先行組織者的作用。
三、以圖像變換方式為契機,辨析說理
例2.下圖是某簡諧運動的圖像,試根據(jù)圖像回答下列問題:
(1)這個簡諧運動的振幅、周期與頻率各是多少?
(2)從O點算起,到曲線上的哪一點,表示完成了一次往復運動?如果從A點算起呢?
(3)寫出這個簡諧運動的函數(shù)表達式。