貴州省畢節(jié)市大方縣第三中學(xué) 余學(xué)敏
教育不僅僅包含“教書”,還包含“育人”。對(duì)此,在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)全面挖掘教材內(nèi)容以及教學(xué)活動(dòng)中的德育因素,使德育更好地為課堂教育教學(xué)服務(wù)。其中,函數(shù)這一教學(xué)模塊為高中數(shù)學(xué)德育工作提供了充分的準(zhǔn)備,通過挖掘函數(shù)內(nèi)容的本質(zhì)特征,讓學(xué)生更為直觀地發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的科學(xué)性以及合理性,還能內(nèi)化函數(shù)特點(diǎn),使他們進(jìn)一步感受到理性思維的建立過程,從而有助于學(xué)生樹立正確的世界觀念。同時(shí),也使得學(xué)生的各項(xiàng)數(shù)學(xué)能力得到逐步提升,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)。在高中數(shù)學(xué)研究過程中存在確定性現(xiàn)象以及不確定性現(xiàn)象,其中,函數(shù)以及研究函數(shù)的方法屬于確定性的現(xiàn)象,承擔(dān)著高中數(shù)學(xué)德育目標(biāo)的達(dá)成任務(wù)。而高中數(shù)學(xué)德育目標(biāo)主要分為幾類,首先是思想方面,教師需要培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,充分建立辯證觀點(diǎn),深入了解辯證唯物主義觀念,進(jìn)而形成正確的世界觀。其次為道德品質(zhì)以及個(gè)人心理素質(zhì)層面,主要體現(xiàn)在使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的態(tài)度,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)探究的意識(shí),以此發(fā)展理性思維。此外,對(duì)于能力這一層面,則需要學(xué)生加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí),使他們建立數(shù)學(xué)世界與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,從而為適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展做好充分的準(zhǔn)備。
函數(shù)傳統(tǒng)的定義是從運(yùn)動(dòng)變化觀點(diǎn)出發(fā),近代定義是從集合、映射的觀點(diǎn)出發(fā)。一個(gè)函數(shù)關(guān)系中包含著自變量與因變量,其內(nèi)容最大的特點(diǎn)是“變”,對(duì)此,教師應(yīng)有意識(shí)地揭示函數(shù)關(guān)系中存在的辯證思想,這樣不僅能幫助學(xué)生深化對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,發(fā)展他們的數(shù)學(xué)思想,提高他們的數(shù)學(xué)能力,還能幫助學(xué)生在實(shí)際生活中運(yùn)用辯證的觀點(diǎn)看待問題,進(jìn)而使他們形成正確的世界觀以及人生觀。
以“指數(shù)函數(shù)”為例,為了使學(xué)生理解指數(shù)函數(shù)的概念,并體會(huì)事物之間普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn),教師首先可呈現(xiàn)“細(xì)胞分裂”等有關(guān)實(shí)例,通過學(xué)生的思考與分析,體會(huì)到細(xì)胞分裂次數(shù)與得到細(xì)胞個(gè)數(shù)存在一定的聯(lián)系,并由此建立函數(shù)模型。此外,通過具體化的分析,也使得學(xué)生在認(rèn)識(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上抽象出指數(shù)函數(shù)的概念,經(jīng)歷特殊到一般的思維過程。隨后,為了探究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),教師引導(dǎo)學(xué)生分析當(dāng)a 大于1,以及a 大于0 小于1 時(shí)函數(shù)的單調(diào)性,以此加深他們對(duì)指數(shù)函數(shù)的認(rèn)識(shí)。因此,挖掘指數(shù)函數(shù)所蘊(yùn)含的辯證觀點(diǎn),既能推動(dòng)教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)一步展開,還能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)指數(shù)函數(shù)的深入理解,幫助學(xué)生運(yùn)用辯證的觀點(diǎn)思考指數(shù)函數(shù)的有關(guān)問題,以此促進(jìn)辯證唯物主義世界觀的建立。
函數(shù)所涉及的應(yīng)用問題具有廣泛性以及函數(shù)變化過程的動(dòng)態(tài)性,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及自主探索起到重要的推動(dòng)作用,但由于函數(shù)問題的復(fù)雜性,學(xué)生在描繪圖像、分析圖像時(shí)常常由于馬虎產(chǎn)生思維障礙。對(duì)此,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)圖像進(jìn)行解析,并引導(dǎo)學(xué)生抓住數(shù)與形的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以此幫助他們形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,強(qiáng)化他們解決問題的有效性,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展以及良好習(xí)慣的形成。
以“單調(diào)性與最大(?。┲怠睘槔?,為了使學(xué)生掌握函數(shù)單調(diào)性的概念,并求出函數(shù)的最值,教師首先應(yīng)展示不同的函數(shù)圖像,讓學(xué)生觀察函數(shù)的變化規(guī)律,使他們對(duì)函數(shù)的單調(diào)性有初步的認(rèn)識(shí)。隨后,為了進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)函數(shù)單調(diào)性的認(rèn)識(shí),教師可出示相關(guān)問題,如:如何利用函數(shù)解析式f(x)=x2描述“隨著x 的增大,相應(yīng)的f(x)隨之增大”?這樣的問題便調(diào)動(dòng)學(xué)生的思考。于是,學(xué)生將x 賦值,并分別寫出不同賦值后所對(duì)應(yīng)的y 值,將對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系運(yùn)用函數(shù)圖像的方式呈現(xiàn)出來,再通過觀察圖像,得出問題的結(jié)論,進(jìn)而歸納出函數(shù)單調(diào)性定義。在賦值、描點(diǎn)、繪制圖像、觀察圖像的過程中,需要學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S以及細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度,這樣才能使得問題的結(jié)果有理有據(jù),對(duì)抽象數(shù)學(xué)概念的建立具有推動(dòng)作用。
數(shù)學(xué)知識(shí)中包含許多美的因素。因此,挖掘函數(shù)教學(xué)中的審美因素,培養(yǎng)學(xué)生的審美能力是十分重要的。其中,數(shù)學(xué)美包括統(tǒng)一性、簡單性、對(duì)稱性、整齊性、不變性以及恰當(dāng)性等。其中,函數(shù)圖像的動(dòng)態(tài)變化帶給學(xué)生一種美的體驗(yàn),使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)美,提高他們感受美、鑒賞美、創(chuàng)造美的能力,進(jìn)而提升他們的學(xué)習(xí)興趣。
例如:求函數(shù)y=|sinx|+|cosx|的周期。在分析這一函數(shù)問題時(shí),教師可運(yùn)用兩種不同顏色的粉筆分別畫出y=sinx 與y=cosx 的圖像,再利用疊加法將已知函數(shù)圖像描繪出來,由圖像觀察得到周期,這種美麗的圖形會(huì)使得學(xué)生記憶更為深刻。同時(shí),通過揭示函數(shù)圖像的美,既能縮短已知與未知的距離,使學(xué)生解決問題的思路變得更加清晰,還能給學(xué)生以美的啟示與享受,培養(yǎng)學(xué)生的審美能力。此外,通過函數(shù)圖像的深入剖析,也有利于學(xué)生理解問題,將復(fù)雜問題變得更為清晰,給學(xué)生以藝術(shù)的享受,并使他們體會(huì)到數(shù)式與圖像之間的和諧對(duì)稱美,進(jìn)而活躍他們的數(shù)學(xué)思維方法,以此幫助他們從美學(xué)的角度審視所掌握的知識(shí),使他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)變得更加完整、更加充實(shí)。
函數(shù)知識(shí)大多數(shù)來自生活,并作用于實(shí)際生活。對(duì)于部分現(xiàn)實(shí)問題,需要通過建立函數(shù)模型來解決,這也充分體現(xiàn)出理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則。因此,教師應(yīng)強(qiáng)化函數(shù)教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系,這樣能使學(xué)生完成現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)學(xué)世界的聯(lián)結(jié),提高其應(yīng)用能力,還能幫助學(xué)生完成數(shù)學(xué)知識(shí)的構(gòu)建,強(qiáng)化其應(yīng)用意識(shí),提高其自主探究能力。
例如,在“函數(shù)及其表示”教學(xué)中,為了使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,教師聯(lián)系實(shí)際生活構(gòu)建問題,如:炮彈高度與炮彈發(fā)射時(shí)間有什么關(guān)系?臭氧空洞面積與時(shí)間有什么關(guān)系?一天中某城市的溫度與時(shí)間有什么關(guān)系?以此引導(dǎo)學(xué)生利用集合與對(duì)應(yīng)的關(guān)系來描述問題中的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并總結(jié)、歸納出集合對(duì)應(yīng)下的函數(shù)概念。通過強(qiáng)化數(shù)學(xué)模型的建立,便能幫助學(xué)生理解函數(shù)本質(zhì)的特征,使他們發(fā)現(xiàn)函數(shù)模型作用到實(shí)際問題中的積極意義。此外,也能使學(xué)生將理論性的函數(shù)概念與實(shí)踐性的生活問題建立聯(lián)結(jié),以此提高他們的數(shù)學(xué)認(rèn)知水平,完善他們的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
數(shù)學(xué)知識(shí)其本身具有科學(xué)性,蘊(yùn)含科學(xué)思想,對(duì)學(xué)生理性思維的建立具有極其重要的作用。而數(shù)學(xué)思想便是這種理性思維的具體體現(xiàn),對(duì)此,教師在函數(shù)教學(xué)中,應(yīng)將函數(shù)思想滲透其中,引導(dǎo)學(xué)生分析函數(shù)概念的內(nèi)涵與外延,確定數(shù)學(xué)問題的條件,提醒學(xué)生關(guān)注函數(shù)問題的各個(gè)細(xì)節(jié),使學(xué)生充分理解抽象的函數(shù)概念,把握函數(shù)思想,進(jìn)而逐步形成科學(xué)的態(tài)度,以此發(fā)展理性思維。
函數(shù)思想即通過已知的數(shù)量關(guān)系構(gòu)建相關(guān)的函數(shù)模型,通過分析具體的函數(shù)模型解決實(shí)際問題。例如,在“函數(shù)與方程”教學(xué)中,為了通過對(duì)函數(shù)與方程思想的不斷剖析,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用,以此培養(yǎng)他們的探索精神以及嚴(yán)謹(jǐn)思考的學(xué)習(xí)態(tài)度,教師首先展示一元二次方程與對(duì)應(yīng)的二次函數(shù),引導(dǎo)學(xué)生通過解方程、畫函數(shù)圖像、分析方程的根與圖像和x 軸交點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系,推廣到一般的方程和函數(shù),引出零點(diǎn)的概念。隨后,教師便可引導(dǎo)學(xué)生自由討論“所有的二次函數(shù)都有零點(diǎn)嗎?”,這樣便引發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思考與探究,進(jìn)而使他們歸納出二次函數(shù)有無零點(diǎn)的情況。因此,通過學(xué)生的自主探究,既能使學(xué)生理解零點(diǎn)、體驗(yàn)零點(diǎn)的確定,又能促使學(xué)生運(yùn)用函數(shù)思想來思考方程的根,使學(xué)生科學(xué)化地建立函數(shù)與方程之間的關(guān)系,從而使他們的數(shù)學(xué)思維得到不斷發(fā)展。
綜上所述,高中函數(shù)教育目標(biāo)不僅僅包含“通過函數(shù)的學(xué)習(xí)達(dá)到靈活運(yùn)用并理解的水平”等教學(xué)目標(biāo),還包含“形成正確的世界觀、建立自主探究意識(shí)、形成科學(xué)態(tài)度、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)思維”等育人目標(biāo)。因此,高中數(shù)學(xué)教師作為德育工作者,應(yīng)挖掘函數(shù)內(nèi)容的德育因素,并將其作用到實(shí)際課堂中。通過以上實(shí)踐能夠看出,引入辯證觀點(diǎn)、注重圖像解析、滲透審美情感、函數(shù)思想以及注重函數(shù)模型的構(gòu)建,不僅能使學(xué)生主動(dòng)形成正確的辯證觀念以及理性思維,還能剖析函數(shù)知識(shí)本身的特點(diǎn),以此感受到數(shù)學(xué)美,提高其自身的審美能力,并形成更加完善的德智結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。