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高中數(shù)學(xué)新教材“同一個(gè)函數(shù)”的教學(xué)重構(gòu)研究

2021-11-21 02:40廖運(yùn)章張銘慧
中小學(xué)課堂教學(xué)研究 2021年10期
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué)

廖運(yùn)章 張銘慧

【摘 要】《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》明確提出同一個(gè)函數(shù)的定義,引領(lǐng)著高中數(shù)學(xué)教材編寫、課堂教學(xué)與測(cè)量評(píng)價(jià)。在解讀高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)、新教材的基礎(chǔ)上,筆者重構(gòu)應(yīng)然的“同一個(gè)函數(shù)”的教學(xué)設(shè)計(jì),建議高中數(shù)學(xué)教科書刪除用“對(duì)應(yīng)關(guān)系”判斷同一個(gè)函數(shù)的方法,采用新課標(biāo)的處理思想與具體操作的定義,并與《數(shù)學(xué)分析》等高等數(shù)學(xué)教科書保持一致。

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);同一個(gè)函數(shù);教學(xué)重構(gòu)

【作者簡(jiǎn)介】廖運(yùn)章,廣州大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,主要從事數(shù)學(xué)課程與教學(xué)論研究;張銘慧,廣州大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院在讀碩士研究生。

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”)“附錄2 教學(xué)與評(píng)價(jià)案例”之“案例2 函數(shù)的概念”(以下簡(jiǎn)稱“案例2”)明確指出,如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,且相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同,那么,這兩個(gè)函數(shù)就是同一個(gè)函數(shù)。新課標(biāo)為何專門對(duì)此做出規(guī)定?這些規(guī)定對(duì)數(shù)學(xué)教材編寫、課堂教學(xué)、測(cè)量評(píng)價(jià)有何引領(lǐng)價(jià)值,筆者將對(duì)此進(jìn)行深入研究。

一、“同一個(gè)函數(shù)”的課標(biāo)與教材分析

以往的高中數(shù)學(xué)考試大綱和課標(biāo)關(guān)于“同一個(gè)函數(shù)”的概念是沒有規(guī)定的,但2004年人教A版和2004年湘教版高中數(shù)學(xué)教材則分別給出“兩個(gè)函數(shù)相等”的定義,依次是“如果兩個(gè)函數(shù)的定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致,我們就稱這兩個(gè)函數(shù)相等”“如果兩個(gè)函數(shù)f,g的定義域是同一個(gè)數(shù)集A,并且對(duì)任意的x∈A都有f(x)=g(x),就說這兩個(gè)函數(shù)相等,記作f=g”。此外,2004年滬教版高中數(shù)學(xué)教材雖未對(duì)“同一個(gè)函數(shù)”下定義,但練習(xí)3.1第5題要求判斷“下面四組函數(shù)中,函數(shù)f(x)與g(x)表示同一個(gè)函數(shù)的是……”。

囿于教材的不同處理,導(dǎo)致教學(xué)實(shí)踐出現(xiàn)如何判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)的諸多困惑。比如,對(duì)比函數(shù)y=x,x∈{-1,0,1}與y=x2019,x∈{-1,0,1}是否是同一個(gè)函數(shù)。從2004年人教A版來看,y=x2019不能再化簡(jiǎn),顯然與y=x不同,即“對(duì)應(yīng)關(guān)系不完全一致”,這兩個(gè)函數(shù)不相等;但按照2004年湘教版的定義,如果相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值相同,那么這兩個(gè)函數(shù)相等。孰是孰非,莫衷一是,容易讓人產(chǎn)生歧義。

其實(shí),由于教材中“對(duì)應(yīng)關(guān)系”是不加定義的,如何判斷“對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致”難以統(tǒng)一,這是造成教學(xué)混亂的外在因素,其本質(zhì)是沒有理解函數(shù)概念,反映出函數(shù)概念“集合對(duì)應(yīng)說”本身的缺陷——沒有明確什么是對(duì)應(yīng)。這正是1859年數(shù)學(xué)家李善蘭等翻譯的《代微積拾級(jí)》首次引入函數(shù)名稱至今,學(xué)生難以把握函數(shù)定義本質(zhì)的根本原因。

(一)新課標(biāo)的“同一個(gè)函數(shù)”

新課標(biāo)史無前例地對(duì)函數(shù)定義做出規(guī)定,即“給定兩個(gè)非空實(shí)數(shù)集合A和B,以及對(duì)應(yīng)關(guān)系f,若對(duì)于集合A中的每一個(gè)實(shí)數(shù)x,集合B中有唯一實(shí)數(shù)y=f(x)與x對(duì)應(yīng),則稱y=f(x)為集合A上的函數(shù)”。對(duì)應(yīng)關(guān)系強(qiáng)調(diào)的是對(duì)應(yīng)的結(jié)果,而不是對(duì)應(yīng)的過程。例如,借助高中函數(shù)的表達(dá)式,可以認(rèn)定函數(shù)y=cos2x+sin2x,x∈(-,+)與函數(shù)y=1,x∈(-+)表示同一個(gè)函數(shù)。”“函數(shù)y=x2,x∈(-,+)與函數(shù)y=x2,x∈(0,+)的對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,但它們是不同的函數(shù),因?yàn)樗鼈兊亩x域不同。

不難發(fā)現(xiàn),新課標(biāo)采用分離式看待函數(shù),即函數(shù)就是一個(gè)對(duì)應(yīng)系統(tǒng),實(shí)數(shù)集A、實(shí)數(shù)集B、對(duì)應(yīng)關(guān)系f是函數(shù)f:A→B的構(gòu)成要素,三者相對(duì)獨(dú)立,當(dāng)A中的任意一個(gè)實(shí)數(shù)x,在B中都有唯一確定的實(shí)數(shù)y=f(x)和x對(duì)應(yīng)時(shí),這個(gè)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)就是從實(shí)數(shù)集A到實(shí)數(shù)集B的一個(gè)函數(shù),記作y=f(x)(x∈A,y∈B)。

簡(jiǎn)單來說,對(duì)實(shí)數(shù)集A中的任何一個(gè)實(shí)數(shù)x,實(shí)數(shù)集B中都有唯一確定的實(shí)數(shù)y=f(x)與x對(duì)應(yīng),y=f(x)就是集合A上的函數(shù)。其中,對(duì)應(yīng)關(guān)系f是形式上的,是不帶實(shí)數(shù)集A、實(shí)數(shù)集B的,即x→f(x)表示給定實(shí)數(shù)x就有唯一對(duì)應(yīng)的f(x),而不管x是否屬于實(shí)數(shù)集A,f(x)是否屬于實(shí)數(shù)集B。對(duì)應(yīng)關(guān)系相同指的就是形式上相同,如上面提及的函數(shù)y=x2,x∈(-,+)與函數(shù)y=x2,x∈(0,+)。

對(duì)于同一個(gè)函數(shù),新課標(biāo)指出,更一般地,可以判斷兩個(gè)函數(shù)是否相同:如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,且相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同,那么,這兩個(gè)函數(shù)就是同一個(gè)函數(shù)。直觀地說,如果兩個(gè)函數(shù)的圖象重合,這兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)。可以看出,在兩個(gè)函數(shù)的定義域相同的情況下,新課標(biāo)采用“相同的變量值對(duì)應(yīng)相同的函數(shù)值”作為判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)的主要依據(jù),這與《數(shù)學(xué)分析》等高等數(shù)學(xué)教科書的要求一致。

(二)新教材的“同一個(gè)函數(shù)”

隨著新課標(biāo)關(guān)于判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)依據(jù)的頒行,各新版高中數(shù)學(xué)教材也做了相應(yīng)的調(diào)整(見表1)。可是,2019年人教A版、2019年北師大版、2019年蘇教版等三套數(shù)學(xué)新教材仍主要采用“對(duì)應(yīng)關(guān)系是否相同”來處理,并未采納新課標(biāo)的建議。

2019年人教A版高中數(shù)學(xué)新教材關(guān)于“同一個(gè)函數(shù)”的定義由2004年人教A版數(shù)學(xué)教材的函數(shù)相等變化而來,即由“如果兩個(gè)函數(shù)的定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致,我們就稱這兩個(gè)函數(shù)相等”,變?yōu)椤叭绻麅蓚€(gè)函數(shù)的定義域相同,并且對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致,即相同的自變量對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同,那么這兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)”。盡管增加了“即相同的自變量對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同”的內(nèi)容,但教材例3的解答并未做相應(yīng)調(diào)整,依然沿用對(duì)應(yīng)關(guān)系判斷法進(jìn)行判斷,如將例3第(3)問變形為y=x2=x=

-x,x<0,x,x≥0,與y=x(x∈R)進(jìn)行比較,當(dāng)x<0時(shí),y=x2與y=x(x∈R)對(duì)應(yīng)關(guān)系不相同,所以兩個(gè)函數(shù)不是同一個(gè)函數(shù)。

2019年北師大版教材特別強(qiáng)調(diào)“對(duì)應(yīng)關(guān)系指的是對(duì)應(yīng)的結(jié)果,而不是對(duì)應(yīng)的過程”,但在第52頁(yè)例1第(2)問判斷f(x)=x2,g(x)=(x+1)2是否是同一個(gè)函數(shù),因?yàn)閮蓚€(gè)函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系不同,所以不是同一個(gè)函數(shù)。此判斷理由并不能體現(xiàn)這是“對(duì)應(yīng)結(jié)果”的不同,恰恰體現(xiàn)教材將對(duì)應(yīng)關(guān)系理解為解析式,反而因?yàn)椤斑^程(解析式)”不同而判斷其不是同一個(gè)函數(shù)。此外,其余3道習(xí)題也體現(xiàn)了2019年北師大版教材分離式看待函數(shù)三要素,并要求定義域和解析式都相同才能判斷兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)。

2019年蘇教版涉及“函數(shù)相同”的相關(guān)內(nèi)容不多,只簡(jiǎn)單下定義,而未給出范例。該教材表示“表達(dá)式相同,即對(duì)應(yīng)關(guān)系相同”,但“表達(dá)形式不同,對(duì)應(yīng)關(guān)系也可相同”,所以2019年蘇教版認(rèn)為對(duì)應(yīng)關(guān)系除了解析式還有別的表現(xiàn)形式,但是并未進(jìn)一步展開。因此,2019年蘇教版只能確定同時(shí)比較定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí),如果定義域不相同,那么函數(shù)不相同;而表達(dá)形式不同,但對(duì)應(yīng)關(guān)系相同的例子只局限于相同的解析式用不同的字母表示。

(三)“同一個(gè)函數(shù)”的判斷

由于教材未定義對(duì)應(yīng)關(guān)系,如何理解對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,每個(gè)人的看法都不一致,容易產(chǎn)生歧義。況且,在定義域相同的前提下,“對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致”與“相同的自變量對(duì)應(yīng)的函數(shù)值相同”并不等價(jià)。“對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致”的外延小于“相同的自變量對(duì)應(yīng)的函數(shù)值相同”的外延,違反給概念下定義的基本要求——定義應(yīng)當(dāng)相稱。

因此,筆者建議教師在“同一個(gè)函數(shù)”的課堂教學(xué)中采用“如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,且相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同,那么,這兩個(gè)函數(shù)就是同一個(gè)函數(shù)”。這正是新課標(biāo)的處理思想與具體操作的定義。

下面基于2019年人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊(cè),以“兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)”例3的教學(xué)為例,設(shè)計(jì)應(yīng)然的教學(xué)方案,具體教學(xué)過程如下。

二、應(yīng)然的“同一個(gè)函數(shù)”教學(xué)設(shè)計(jì)

(一)教學(xué)目標(biāo)

新課標(biāo)要求學(xué)生建立完整的函數(shù)概念,判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)也是學(xué)習(xí)函數(shù)概念的一個(gè)重要方面。結(jié)合函數(shù)本質(zhì)理解并掌握同一個(gè)函數(shù)定義,學(xué)會(huì)用定義法和圖象法判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)。

(二)教學(xué)過程

1.概念回顧

問題1:我們學(xué)習(xí)了函數(shù)的概念,大家還能想起函數(shù)定義嗎?請(qǐng)用圖示簡(jiǎn)單表示函數(shù)定義。

函數(shù)是一種特殊的對(duì)應(yīng)關(guān)系f:A→B,通常表示為y=f(x),x∈A,函數(shù)值是f(x),“對(duì)應(yīng)”是函數(shù)的本質(zhì),如圖1所示。

形象地說,函數(shù)就是一個(gè)對(duì)應(yīng)系統(tǒng),由實(shí)數(shù)集A、實(shí)數(shù)集B、對(duì)應(yīng)關(guān)系f構(gòu)成,當(dāng)A中的任意一個(gè)實(shí)數(shù)x,在B中都有唯一確定的實(shí)數(shù)y=f(x)和x對(duì)應(yīng)時(shí),這個(gè)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)就是從實(shí)數(shù)集A到實(shí)數(shù)集B的一個(gè)函數(shù),記作y=f(x)(x∈A,y∈B)。

【設(shè)計(jì)意圖】只有把握函數(shù)定義本質(zhì),才能正確判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)。通過回顧已學(xué)的函數(shù)概念,為學(xué)生學(xué)習(xí)“同一個(gè)函數(shù)”概念做鋪墊,用圖表表示函數(shù)定義,促進(jìn)學(xué)生理解函數(shù)的概念,掌握函數(shù)“對(duì)應(yīng)”的本質(zhì)。

2.導(dǎo)入“同一個(gè)函數(shù)”概念

由函數(shù)定義可知,“對(duì)應(yīng)”是函數(shù)的本質(zhì)。如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同,那么,這兩個(gè)函數(shù)具有特殊的關(guān)系,我們稱這兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)。

教師板書“同一個(gè)函數(shù)”的定義:如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同,則稱兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)。

換言之,只要兩個(gè)函數(shù)的“對(duì)應(yīng)系統(tǒng)”一樣,即“A中的任意一個(gè)實(shí)數(shù)x,在B中都有唯一確定的實(shí)數(shù)y=f(x)和x對(duì)應(yīng)”相同,則這兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)。

從圖象上看,如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,對(duì)同一個(gè)自變量x的值,相應(yīng)的函數(shù)值y相同,則由點(diǎn)集{(x,y)|y=f(x),x∈A,y∈B},{(x,y)|y=g(x),x∈A,y∈B}構(gòu)成的圖象重合。因此,如果兩個(gè)函數(shù)的圖象重合,則這兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)。

【設(shè)計(jì)意圖】由函數(shù)定義直接引出“同一個(gè)函數(shù)”概念,讓學(xué)生理解判斷兩個(gè)函數(shù)是否為同一個(gè)函數(shù)要從函數(shù)的三要素出發(fā),要緊緊圍繞函數(shù)的本質(zhì)——對(duì)應(yīng)。同時(shí),也可借助圖象表示函數(shù),視覺化呈現(xiàn)兩個(gè)函數(shù),有效幫助學(xué)生理解“相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同”。

3.理解概念

問題2:剛剛我們學(xué)習(xí)了同一個(gè)函數(shù)的定義。由定義可知,定義域以及“相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同”的對(duì)應(yīng)結(jié)果是判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)的關(guān)鍵;此外,對(duì)比兩個(gè)函數(shù)的圖象也可以判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)。同學(xué)們能否用這兩種方法解以下例題?

例1 下列函數(shù)中哪個(gè)函數(shù)與函數(shù)y=x是同一個(gè)函數(shù)?

(1)函數(shù)y=x2;(2)函數(shù)u=3v3。

問題3:函數(shù)y=x2(u=3v3)與函數(shù)y=x的定義域分別是什么?它們的定義域相同嗎?

問題4:y=x2(u=3v3)在實(shí)數(shù)集R內(nèi)取何函數(shù)值?y=x呢?這兩個(gè)函數(shù)在實(shí)數(shù)集R內(nèi)對(duì)應(yīng)的函數(shù)值相同嗎?

問題5:由函數(shù)定義可知,因?yàn)檫@兩個(gè)函數(shù)相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值不同(相同),所以這兩個(gè)函數(shù)不是(是)同一個(gè)函數(shù)。同學(xué)們能否通過函數(shù)圖象來驗(yàn)證這一結(jié)論?

【設(shè)計(jì)意圖】新課標(biāo)采用分離式看待函數(shù),函數(shù)的定義域、對(duì)應(yīng)關(guān)系、值域三要素相對(duì)獨(dú)立,判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)也需同時(shí)判斷定義域和“相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值是否相同”。定義法的運(yùn)用緊緊圍繞著函數(shù)的本質(zhì)與同一個(gè)函數(shù)的定義。此外,學(xué)生也可以對(duì)比兩個(gè)函數(shù)的圖象,直觀而快速地驗(yàn)證“相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值是否相同”,從而判斷兩個(gè)函數(shù)是否為同一個(gè)函數(shù)。

問題6:同學(xué)們能從以上例題總結(jié)出判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)的基本步驟嗎?

在解題的過程中,教師總結(jié)解題步驟,讓學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般的思維過程,幫助學(xué)生形成一定的邏輯思維能力,讓學(xué)生在解題時(shí)有清晰的解題思路。

4.鞏固概念(變式教學(xué))

根據(jù)新課標(biāo)與新教材的同一個(gè)函數(shù)定義的指引,例1的解答滲透了“相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同”的解題思想。教師通過以上例題,引導(dǎo)學(xué)生初步理解“同一個(gè)函數(shù)”的概念及其判斷步驟后,再通過設(shè)置練習(xí)題的方式進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生鞏固和內(nèi)化相關(guān)知識(shí)。

學(xué)生活動(dòng):教師請(qǐng)兩名學(xué)生到講臺(tái)上分別板演。學(xué)生完成后,師生共同評(píng)價(jià)并完善。

例2 下列函數(shù)中哪個(gè)與函數(shù)y=x是同一個(gè)函數(shù)?

(1)函數(shù)y=(x)2;(2)函數(shù)m=n2n。

例3 函數(shù)y=x,x∈{-1,0,1}與y=x2019,x∈{-1,0,1}是否相等?請(qǐng)說明理由。

例2與例3各有特色,教師幫助學(xué)生鑒別習(xí)題特點(diǎn),靈活地應(yīng)用定義進(jìn)行解題,使學(xué)生在理解中應(yīng)用概念,在應(yīng)用中深化理解同一個(gè)函數(shù)的定義。

5.系統(tǒng)化概念

(1)課堂小結(jié)視覺化,促進(jìn)知識(shí)系統(tǒng)化

問題7:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了同一個(gè)函數(shù)的定義、判斷同一個(gè)函數(shù)的兩種基本方法,以及判斷同一個(gè)函數(shù)的基本步驟,同學(xué)們能否用自己的語(yǔ)言進(jìn)行描述?或者用一種直觀的方法來總結(jié)今天所學(xué)的知識(shí)。

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)后,用課件出示以下內(nèi)容。

①同一個(gè)函數(shù)的定義:如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值也相同,則稱兩個(gè)函數(shù)是同一個(gè)函數(shù)。

②判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)的基本方法:定義法(函數(shù)值法)、圖象法。

③判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)的基本步驟:定義域是否相同相同的變量值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值是否相同,如圖2。

【設(shè)計(jì)意圖】函數(shù)本身具有抽象性,要通過把函數(shù)知識(shí)分解為一個(gè)個(gè)學(xué)生可以接受的局部知識(shí)進(jìn)行教學(xué),“同一個(gè)函數(shù)”也是其中的重要組成部分。理解和應(yīng)用同一個(gè)函數(shù)的定義也是深化理解整個(gè)函數(shù)知識(shí)系統(tǒng)的過程。用圖示的方式直觀簡(jiǎn)明地視覺化呈現(xiàn)同一個(gè)函數(shù)的定義及其內(nèi)在聯(lián)系,能使學(xué)生愉悅地獲取知識(shí),也有助于其在后續(xù)學(xué)習(xí)過程中將此局部知識(shí)重新融入整個(gè)函數(shù)知識(shí)系統(tǒng)之中。

(2)布置課后作業(yè),鞏固和發(fā)展知識(shí)系統(tǒng)

1.下列各對(duì)函數(shù)是否是同一個(gè)函數(shù)?并說明理由。

(1)函數(shù)f(n)=2n+1,n∈Z,函數(shù)g(n)=2n-1,n∈Z;

(2)函數(shù)f(x)=2x,x∈{2,4},函數(shù)g(x)=x2,x∈{2,4};

(3)函數(shù)f(x)=(x-2)2,x≥2022;函數(shù)g(x)=x-2,x≥2022。

2.課本P67練習(xí)第3題。

3.課本P72習(xí)題3.1第2題。

以上課后作業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生在不同情境中判斷同一個(gè)函數(shù)的能力,引導(dǎo)學(xué)生將已有的知識(shí)系統(tǒng)運(yùn)用到新的問題之中,激發(fā)學(xué)生不斷探索和求知,完善和發(fā)展自身知識(shí)結(jié)構(gòu),保持知識(shí)系統(tǒng)先進(jìn)性。

三、討論與建議

通過比較分析發(fā)現(xiàn),除2004年人教A版數(shù)學(xué)教材和2004年湘教版數(shù)學(xué)教材用“函數(shù)相等”外,新課標(biāo)及其配套新教材都采用“同一個(gè)函數(shù)”的術(shù)語(yǔ)。是否要區(qū)別“同一個(gè)函數(shù)”與“函數(shù)相等”兩個(gè)概念?蘇柏山教授認(rèn)為,表現(xiàn)形式有所不同,甚至進(jìn)行簡(jiǎn)單的變形后的函數(shù)都不能認(rèn)為是“同一函數(shù)”,而只能認(rèn)為是“相等的函數(shù)”,建議采用“相等的函數(shù)”[4]。

華東師范大學(xué)版《數(shù)學(xué)分析》采用“兩個(gè)函數(shù)相同”,約定某兩個(gè)函數(shù)相同,是指它們有相同的定義域和對(duì)應(yīng)法則;如果兩個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)法則相同而定義域不同,那么這兩個(gè)函數(shù)仍是不相同的;兩個(gè)相同的函數(shù),其對(duì)應(yīng)法則的表達(dá)形式可能不同[5]。高等教育出版社《數(shù)學(xué)分析》采用“函數(shù)相等”:“對(duì)于兩個(gè)函數(shù)f和g當(dāng)且僅當(dāng)它們有相同的定義域X,且對(duì)X內(nèi)的每一個(gè)實(shí)數(shù)x,它們有相同的函數(shù)值,我們才稱這兩個(gè)函數(shù)相等,記為f=g。顯然它們的值域也必相同?!盵6]此外,北京師范大學(xué)出版社《數(shù)學(xué)分析》采用“函數(shù)相等”。北京

大學(xué)出版社《數(shù)學(xué)分析》不區(qū)分“函數(shù)相等”和“同一個(gè)函數(shù)”,兩個(gè)詞都使用[7]。一般地,國(guó)內(nèi)相關(guān)大學(xué)數(shù)學(xué)教材都沒有區(qū)分“函數(shù)相等”或“同一個(gè)函數(shù)”。

國(guó)外引進(jìn)的相關(guān)數(shù)學(xué)分析教材也沒有明確區(qū)分這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)。俄羅斯數(shù)學(xué)教材選譯《數(shù)學(xué)分析(第一卷)(第4版)》采用“函數(shù)相等”:“如果兩個(gè)函數(shù)f1,f2有相同的定義域X,且對(duì)每個(gè)x∈X,這兩個(gè)函數(shù)的函數(shù)值f1(x),f2(x)一致,就認(rèn)為兩個(gè)函數(shù)f1與f2一致或相等,這時(shí)記作f1=f2”[8]。機(jī)械工業(yè)出版社《數(shù)學(xué)分析》采用“函數(shù)相等”[9]。而美國(guó)托馬士等所著的《托馬士微積分》則采用“同一函數(shù)”[10]。

不難看出,無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外大學(xué)數(shù)學(xué)教材,都沒有特別區(qū)分“同一個(gè)函數(shù)”和“函數(shù)相等”,可不區(qū)分使用,但新課標(biāo)已采用“同一個(gè)函數(shù)”的說法,為不產(chǎn)生歧義,建議高中數(shù)學(xué)統(tǒng)一采用“同一個(gè)函數(shù)”的術(shù)語(yǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]人民教育出版社,課程教材研究所,中學(xué)數(shù)學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.普通高中教科書 數(shù)學(xué)(A版)必修 第一冊(cè)[M].北京:人民教育出版社,2019.

[2]王尚志,保繼光.普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2019.

[3]單墫,李善良.普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)[M].南京:江蘇鳳凰教育出版社,2019.

[4]蘇柏山.應(yīng)區(qū)別“同一個(gè)函數(shù)”與“相等的函數(shù)”兩個(gè)概念[J].河北機(jī)電學(xué)院學(xué)報(bào),1993(4):82-86.

[5]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系.數(shù)學(xué)分析(上冊(cè))[M].4版.北京:高等教育出版社,2010.

[6]復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系.數(shù)學(xué)分析(上冊(cè))[M].3版.北京:高等教育出版社,2007.

[7]伍勝健.數(shù)學(xué)分析:第一冊(cè)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2009.

[8]卓里奇B A .數(shù)學(xué)分析:第一卷[M].4版.蔣鐸,王昆揚(yáng),周美柯,等譯.北京:高等教育出版社,2005.

[9]APOSTOL T M.數(shù)學(xué)分析(原書第2版)[M].邢富沖,邢辰,李松潔,等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

[10]托馬士,芬尼.托馬士微積分(上冊(cè))[M].駱傳忠,駱傳孝,譯.北京:曉園出版社,1993.

(責(zé)任編輯:陸順演)

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