王躍梅
函數(shù)在高中數(shù)學(xué)中占據(jù)較大的比例,一直是高考考核的重點(diǎn)和難點(diǎn).由于函數(shù)具有抽象性、復(fù)合性、復(fù)雜性等特點(diǎn),也一直是很多學(xué)生的弱項(xiàng)知識.數(shù)學(xué)函數(shù)作為連接函數(shù)與方程的橋梁,是整個數(shù)學(xué)教學(xué)的核心.在新課改背景下,教師需要緊密結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知與思維,制定科學(xué)合理的教學(xué)方案,幫助學(xué)生深刻認(rèn)識函數(shù)知識,實(shí)現(xiàn)函數(shù)知識的學(xué)以致用.對此,在本文中我將從這些年的高中函數(shù)教學(xué)出發(fā),從數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)實(shí)踐、數(shù)學(xué)理解這三個角度,簡要談?wù)剬瘮?shù)教學(xué)的一些認(rèn)識.
一、函數(shù)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)方法
數(shù)學(xué)教學(xué)的根本目的不僅僅是幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識,更重要的是幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法.高中函數(shù)的學(xué)習(xí)過程是學(xué)生對數(shù)學(xué)的感性認(rèn)識,其中涉及比較歸納法、推理演義法、綜合推斷法等眾多方法.在進(jìn)行函數(shù)知識的教學(xué)中,通過數(shù)學(xué)方法的滲透能夠給予學(xué)生正確的指導(dǎo)和更加權(quán)威的解釋.但是,教師必須結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容,選取針對性的教學(xué)方法,切忌為了數(shù)學(xué)方法教學(xué)而教學(xué).
例(2014年浙江卷高考題)設(shè)函數(shù)f(x)=x2+x,x<0-x2,x≥0,若f[f(a)]≤2,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是多少?
分析本題屬于高中數(shù)學(xué)分段函數(shù),需要學(xué)生對函數(shù)圖形以及函數(shù)形式具有全面的認(rèn)識.我認(rèn)為,在本題的教學(xué)中,我們可以滲透數(shù)形結(jié)合思想以及換元的思想,從而達(dá)到簡化求解過程的效果.首先,我們利用分段函數(shù)的知識,利用描點(diǎn)法繪制出如圖所示的函數(shù)圖形.然后,我們可以換元,設(shè)f(a)=t,則f(t)≤2.結(jié)合分段函數(shù)的圖形,得到t≥-2,即是f(a)≥-2,再次結(jié)合函數(shù)圖像,我們可以得到a≥2.如此一來,原本復(fù)雜的復(fù)合函數(shù)問題就被我們轉(zhuǎn)換成了看圖說話的讀圖題.通過將復(fù)合函數(shù)分解和還原,再結(jié)合函數(shù)圖形的相關(guān)知識,該題就可以迎刃而解了.我認(rèn)為,數(shù)學(xué)知識的教學(xué)與數(shù)學(xué)方法的教學(xué)必須是合成一體的,這兩者密不可分.通過在函數(shù)問題中滲透數(shù)學(xué)方法教學(xué),學(xué)生對數(shù)學(xué)函數(shù)的求解過程和應(yīng)用原理都會得到更加深刻的認(rèn)識.
二、函數(shù)教學(xué)中注重應(yīng)用教學(xué)
數(shù)學(xué)知識起源于生活,也最終回歸于生活,在進(jìn)行高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)時,教師必須注重對函數(shù)知識的應(yīng)用教學(xué).通過生活式函數(shù)實(shí)例,學(xué)生們可以對函數(shù)知識得到更加生動形象的認(rèn)識,同時還可以提高高中數(shù)學(xué)函數(shù)課堂的趣味性.在新課改背景下,函數(shù)章節(jié)的導(dǎo)入背景就是實(shí)例應(yīng)用環(huán)節(jié)下的函數(shù)問題,通過一個個實(shí)例,學(xué)生們對函數(shù)知識的應(yīng)用和理解都會步入一個更加完善的層次.
例(2014年陜西卷高考題)如右圖,某飛行器在4千米高空飛行,從著陸點(diǎn)A的水平距離10千米處開始降落,已知降落軌跡為某三次函數(shù)圖像的一部分,則該函數(shù)的解析式是什么?
分析該題屬于函數(shù)知識實(shí)際應(yīng)用題,需要學(xué)生們利用函數(shù)知識,結(jié)合函數(shù)圖像進(jìn)行求解.該題將原本的函數(shù)圖形蘊(yùn)含在飛行器飛行軌跡之中,賦予函數(shù)知識應(yīng)用情境.如此一來,該題由原本純粹的函數(shù)知識點(diǎn)考查變成了函數(shù)實(shí)例應(yīng)用題,增加了題目的趣味性.首先,由三次函數(shù)圖像的已知條件入手,我們設(shè)出函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=ax3+bx2+cx+d.從所給圖像我們可以得到:函數(shù)圖像經(jīng)過點(diǎn)(0,0),于是可得d=0;由于該函數(shù)圖像屬于奇函數(shù),于是可得b=0,此時原函數(shù)表達(dá)式就變成了y=ax3+cx.此時,我們將點(diǎn)(5,-2)代入可得-125a-5c=2.同時,由隱含條件:軌跡線在點(diǎn)(-5,2)處的切線平行于x軸,于是得到75a+c=0,與上式聯(lián)立,我們便可以求出a,c的值,函數(shù)方程式也可以求出.我認(rèn)為,要想教好高中函數(shù),教師必須突出函數(shù)知識的應(yīng)用教學(xué),提高學(xué)生的應(yīng)用能力,同時達(dá)到改善課堂氛圍,提高學(xué)生函數(shù)學(xué)習(xí)積極性的效果.
三、函數(shù)教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生理解
迎合考試不是高中函數(shù)教學(xué)的根本目的,幫助學(xué)生提高自身的思維能力和創(chuàng)新能力才是關(guān)鍵.在高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中,教師切忌為學(xué)生制定習(xí)題模板,而限制了學(xué)生的思維發(fā)展,從而阻礙學(xué)生的理解.無論是函數(shù)概念的引入、三類函數(shù)模型的教學(xué),還是函數(shù)應(yīng)用題的講解,教師都必須以強(qiáng)化學(xué)生理解為目的.我在長期的實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn),要想學(xué)生實(shí)現(xiàn)對函數(shù)知識的充分理解,教師必須綜合各類教學(xué)方法,增強(qiáng)教學(xué)思維的活躍性.
例已知函數(shù)y=logax2-2x-8,試求其單調(diào)區(qū)間.
分析在高中函數(shù)教學(xué)中,單調(diào)區(qū)間的求解通??梢圆捎们髮?dǎo)的方法,但是為了增強(qiáng)學(xué)生對單調(diào)區(qū)間的理解,教師不妨將其求解步驟化,幫助學(xué)生充分認(rèn)識函數(shù)單調(diào)性.對于本題,我們首先采用換元的方法,令t=x2-2x-8,當(dāng)t=0時,x=-2或4,于是我們可以得到該絕對值函數(shù)的圖像,即是變形后的拋物線形式.從該絕對值函數(shù)的圖形中我們可以知道:對稱軸為x=1,圖像與坐標(biāo)軸交點(diǎn)橫坐標(biāo)為x=-2和x=4,變形后的圖形是由原拋物線將x∈(-2,4)之間的部分翻折至坐標(biāo)軸上方所得.此時,原函數(shù)變?yōu)閥=logat和t=x2-2x-8.此時,我們需要利用復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì),分別考慮01這兩種情況.于是,我們可以求得該復(fù)合函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為(-2,1],(4,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(-∞,-2),[1,4].如此一來,原本求單調(diào)區(qū)間的求導(dǎo)法就被轉(zhuǎn)換成如上的分步求法,可以有效地幫助學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)區(qū)間的求解原理.在其他高中函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)求解中,教師可以同樣如此,將奇偶性轉(zhuǎn)換成對稱性,將周期性轉(zhuǎn)換成反復(fù)性,利用更加淺顯易懂的方式來實(shí)施函數(shù)教學(xué).
總之,作為高中數(shù)學(xué)教師,我們首先需要從思想上深刻認(rèn)識函數(shù)的重要性,其次就是不斷突破創(chuàng)新,敢于嘗試更為靈活、高效的教學(xué)手段,幫助學(xué)生提高數(shù)學(xué)函數(shù)學(xué)習(xí)的積極性.同時,教師必須理清函數(shù)與其他數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系性,從函數(shù)的概念、形式、應(yīng)用等多角度出發(fā),從根本上實(shí)現(xiàn)高中函數(shù)的高效教學(xué).