摘?要:函數(shù)的概念及相關內容是高中教材中非常重要的部分,許多學生認為這些內容比較抽象、難懂、圖像多,方法靈活多樣。以致部分學生對函數(shù)知識產生恐懼感。就教學過程中學生的反應和自己的反思,教師闡述幾點教法,期待實現(xiàn)高效教學。
關鍵詞:高中數(shù)學;函數(shù);解決問題
一、 把握高中函數(shù)的實質
笛卡爾在引入變量概念之后,就有了函數(shù)的思想,把函數(shù)一詞用作數(shù)學術語的是萊布尼茲,歐拉在1734年首次用f(x)作為函數(shù)符號。關于函數(shù)概念有“變量說”“對應說”“集合說”等。變量說的定義是:設x、y是兩個變量,如果當變量x在實數(shù)的某一范圍內變化時,變量y按一定規(guī)律隨x的變化而變化。我們稱x為自變量,變量y叫變量x的函數(shù),記作y=f(x)。中學教材中的定義為:如果在某個變化過程中有兩個變量x、y,并且對于x在某個范圍內的每一個確定的值,按照某個對應法則,y都有唯一確定的值與之對應,那么y就是x的函數(shù),x叫自變量,x的取值范圍叫函數(shù)的定義域,和x的值對應的y的值叫函數(shù)值,函數(shù)值的集合叫函數(shù)的值域。它的優(yōu)點是自然、形象和直觀、通俗地描述了變化,它致命的弊端就是對函數(shù)的實質——對應缺少充分地刻畫,以致不能明確函數(shù)是x、y雙方變化的總體,卻把y定義成x的函數(shù),這與函數(shù)是反映變量間的關系相悖,究竟函數(shù)是指f,還是f(x),還是y=f(x)?使學生不易區(qū)別三者的關系。
迪里赫萊注意到了“對應關系”,提出對于在某一區(qū)間上的每一確定的x值,y都有一個或多個確定的值與之對應,那么y叫x的一個函數(shù)。《集合論》問世后,明確把集合到集合的單值對應稱為映射,并把:“一切非空集合到數(shù)集的映射稱為函數(shù)”,函數(shù)是映射概念的推廣。對應說的優(yōu)點有:①它抓住了函數(shù)的實質——對應,是一種對應法則。②它以集合為基礎,更具普遍性。③它將抽象的知識以模型并賦予生活化,比如:某班每一位同學與身高(實數(shù))的對應;某班同學在某次測試的成績的對應;全校學生與某天早上吃的饅頭數(shù)的對應等都是函數(shù)。函數(shù)由定義域、值域、對應法則共同刻畫,它們相互獨立,缺一不可。這樣很明確地指出了函數(shù)的實質。
三、 將映射概念下放
就前面三種函數(shù)概念而言,能提示函數(shù)實質的只有“對應說”,如果在把“變量說”的定義替換成“對應說”的定義,優(yōu)點:體現(xiàn)數(shù)學知識的系統(tǒng)性,也顯示出時代信息,為學生今后的學習做準備;凸顯數(shù)學內容的生活化和現(xiàn)實性,函數(shù)是刻畫現(xiàn)實世界數(shù)量變化規(guī)律的數(shù)學模型;變抽象內容形象化,替換后學生會感到函數(shù)概念不再那么抽象難懂,好像伸手會觸摸到一樣,身邊到處都有函數(shù)。學生就會感到函數(shù)不再那么可怕,它無非是一種映射。只需將集合論的初步知識下放一些即可,學生完全能夠接受,因為從學生第一學段就已接觸到集合的表示方法,第二學段已接觸到集合的運算,沒有必要作過多擔心。以前有人提出將概率知識下放的觀點,當時不也有人得出反對意見嗎?如果能在中學開始教學,就使得知識體系更完備,銜接更自然,學生易于接受,學生就不會提出“到底什么是函數(shù)?”這樣的問題。
四、 區(qū)分函數(shù)與方程
盡管函數(shù)和方程都是反映量與量之間的關系,可函數(shù)反映的是變量和變量之間的關系,強調的是一個變量隨另一個變量的變化情況,從函數(shù)的角度來看,考慮的是x和y在各自取值范圍內,彼此間怎樣相互變化。而方程反映的是未知量和已知量之間的關系,等式F(x,y)=0是一個方程,只有在一定條件下才能確定為一個函數(shù),從方程的角度來看,考慮的是x和y選取哪些數(shù)值時才能使等式成立,另一方面,如果變量x和y的函數(shù)關系可以用解析式y(tǒng)=f(x)表示,那就得到一個方程y-f(x)=0,它們是可以互相轉化的,有時用方程知識去研究函數(shù),也常用函數(shù)知識去研究方程。
總之,教師要認真耕耘好生活實際這塊“土壤”。一方面讓學生在生活實際的情境中體驗數(shù)學問題,結合自身的生活經(jīng)驗和已有的認知水平,圍繞問題的解決,逐步把生活常識數(shù)學化;另一方面讓學生自覺地把數(shù)學知識運用到各種具體的生活情景中,實現(xiàn)數(shù)學知識生活化,從而達到提高學生數(shù)學素養(yǎng)的目的,提高學生的學習興趣,增強學習數(shù)學的自信心;培養(yǎng)學生收集和處理信息的能力,培養(yǎng)學生應用知識解決問題的能力;使教師對教材的使用更加合理,實現(xiàn)教學觀念、教學方式的轉變,能不斷提升教師的教學能力。
參考文獻:
[1]魏升旭.高中數(shù)學函數(shù)概念教學的認識與實踐[J].高中數(shù)學教與學,2019(6).
作者簡介:
王蔓櫻,四川省南充市,四川省蓬安中學校。