39
学术出版,国际教著,国际期刊,SCI,SSCI,EI,SCOPUS,A&HCI等高端学术咨询
来源:职称驿站所属分类:中学教育论文 发布时间:2015-03-25浏览:29次
很多人有过在驾校学开车的经历,驾校的教练大都身怀绝技,但是他们只是把最基本的驾驶常识、驾驶技术教给学员.大多数驾校都有自己的教学大纲,每个教练都必须按照大纲去教学员,不能教给学员大纲之外的东西.学员拿到驾驶证之后,有的成为普通的家庭司机;有的成为专职司机,甚至赛车手.当然,如果要成为赛车手,还需要进一步学习.也就是说不管你以后有什么样的驾驶本领,在驾校学的技术是一生的驾驶基础.
关键词:教师论文发表,高中数学,教学论文
其实,我们的数学教学也应该这样:满足未来公民的基本数学要求,为学生进一步学习提供必要的数学准备.而要做到这一点,就必须认真研读教材,领会教材的实质.
众所周知,我们的教材只能让学生学习基础而且重要的内容,只能是精益求精,精中求简,达到以简驭繁的效果.但是,由于教师所处地域、年代或个人对教材理解的不同,或者由于学生的变化,使得各地对教材的使用方法也不一样(大多数人认为是由于高考,笔者认为这种观点有些偏颇).所以,不断地深入研读教材,不断地对教材进行再开发应该是每一位教师的必修课.
下面笔者以人教A版教材《数学1》(必修)中“1.2函数概念”为例,谈谈对教材进行研读的一些个人看法和做法,希望同行予以斧正.
一、概念的引入
学生获取概念的方式有两种,一种是概念的形成;另一种是概念的同化.概念的形成是指人们对同类事物中若干个不同例子进行感知、分析、比较和抽象,以归纳方式概括出这类事物的本质属性,从而获得概念的方式.
而函数概念的引入一般也有两种方法,一种方法是先学习映射,再学习函数;另一种方法是通过具体实例,体会数集之间的一种特殊的对应关系,即函数.到底哪种方法更符合高一学生的认知水平呢?
教材第一句话就说“在初中我们已经学习过函数的概念,并且知道可以用函数描述变量之间的依赖关系”,显然,教材采用了后一种方式.这也是课标的要求.
课程标准中提到“通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型”.但是,实际教学中所举例子不能是随意的,应该符合以下三方面要求:第一,数学教学心理学对概念的形成,要求所举的正例要有利于学生观察、分析、比较、归纳、概括出这些例子的本质属性,对所举例子要有分析;第二,从函数的表示方法上来分析,两个变量之间的对应关系可用解析式、列表法、图象法三种方法表示;第三,从学生的气质类型来看,有的学生擅长代数,有的学生擅长几何,所举例子应该超越解析式这个非本质属性,从而有利于充分感知素材,正确形成函数概念的表征.(参见文献[1])
教材分别从运动、自然界、经济生活中用三种不同的方法表示函数,目的是既可以让学生感受函数在许多领域的广泛应用,又可以使学生意识到对应关系不仅仅可以用明确的解析式,也可以用曲线或表格,并且对所举例子有分析.但是,教材中这些例子有三个缺点:第一,与学生的实际生活距离太远,不利于学生进行分析、归纳;第二,所举例子都是正例,学生不能意识到引入新概念的必要性,也不能意识到原概念的局限性;第三,教材后面提到“值域是集合B的子集”,可是在几个实例中没有体现,甚至在以后的学习中体现也不多,这可能使学生对于值域是集合B的子集的出现感到茫然.所以,实际教学中不如让学生自己举例,然后在教师引导下进行分析、归纳.教师还可根据学生所举实例,进行适当补充说明.特别是反例,能有效促进学生深层次思考.
再者,高一学生抽象概括能力差,经验与智力对学生的影响,经验更重要,丰富的经验是理解概念本质的前提,否则容易死记硬背字面定义,而不能理解内涵.所以,教材分两步走:第一步,在初中函数基础上,通过丰富实例,体会函数是如何描述变量之间依赖关系的;第二步,在此基础上归纳出用集合与对应的语言来刻画函数.以上两步始终围绕突出对应关系在刻画函数概念中的作用.
实际教学中引导学生也要按照教材的思路进行,并不断进行去粗取精、去伪存真、由表及里的分析归纳,为后面的概括总结、得出概念做好铺垫.
比如,车辆行驶的时间与路程的关系——解析式;购物的数量与费用的支出——解析式;股票某时的曲线图——图象;火车票价与路程的关系——表格等.让学生使用初中的定义去解释,谁是自变量,谁是函数值,对应关系是什么,是怎么对应的,等等.
但是,正例只能说明充分性,反例则说明必要性.反例,如:公交车以前有售票员,票价按里程计算,显然是函数问题;现在是无人售票,不论距离远近上车都是1元,这种对应是不是函数问题?若是,为什么是函数?对应关系是什么?
继续以上问题,下面表格表示某生考试成绩与次数的关系,第3次没有考,这是不是函数?是函数,对应关系是什么?不是函数,为什么不是?假如第三次考试又考了80分,算不算函数?
这样的问题能促进学生有效思考,增加对函数本质的认识.本例还有一个重要用途,为教材中提到的“值域是集合B的子集”铺垫.
二、概念的数学化
数学教育家弗赖登塔尔说“与其说让学生学习数学,还不如说让学生学习‘数学化’”.
实例过后,教材有一个思考:“分析、归纳以上实例,变量之间有什么共同特点?”这其实是在引导师生对概念进行“数学化”.
函数概念如何实现“数学化”?两点:首先,要找共性,也就是抽象出这些事例的共同特征,也是本质特征;其次,使用数学符号表示上面的共性.通过前面对实例的分析,可以概括总结出函数就是两个变量之间按照某种法则的对应,与事物的背景变化无关.用初中定义的说法就是:“在某变化过程中,有两个变量x、y,对于每一个在一定范围内的变量x值,按照一定的对应法则,都有唯一的y与之对应,那么就说y是自变量x的函数.”
用什么符号来表示函数呢?这是一个难点.解析式有很大局限性,不能把所有函数的共性表示出来.联想到教材前面已经给了工具——集合,引导学生尝试使用集合分析初中函数概念:“在一定范围内”,就是一个数集内;所谓的“变化”,就是可以取不同的值.我们把变量x的取值放在一个集合A中,把变量y的取值放在集合B中,在集合A中任意取值,通过某种法则——用f表示,在集合B中就能找到一个相应的y,这样建立起来的对应关系就是函数关系,用符号表示函数就是f:A→B.
函数定义的要素:定义域A,对应法则f,而值域就是由定义域与对应法则所确定的.值域是不是B呢?如果B中元素都是函数值,值域就是B;如果B中除了函数值之外,还有其他的数,值域就是集合B的子集.显然,对应法则相同,而定义域不一样的两个函数是不同的函数,对应法则不一样的函数肯定不是同一函数.自变量与对应函数选用怎样的字母表示,并不影响函数的本质.可以结合一次函数、二次函数、反比例函数等说明.
借助集合,运用集合语言进行描述,实现了函数概念的数学化.但是,这里的对应法则f说得含糊、抽象,意义不明确,除了要结合前面的实例进行说明外,教师还应明确:
教材将函数记做y=f(x),x∈A容易引起混淆,学生以为是f与(x)相乘.所以,需要解释清楚究竟函数是f,还是f(x),还是y=f(x).事实上,f是函数,而f(x)是函数f在x处的值,是一个数或一个元素,而y=f(x)是借以确定f的方程,是一个式子.因此,严格地说:y=f(x)不应该读作“y为x的函数”,而应读作“自变量x实施法则f后的结果”.应当看到,许多学生甚至教师把对数函数说成“G312YB141.jpg”,认为“log”是没有意义的符号,这其实是错误的.不过搞清了f、f(x)、y=f(x)的区别后,在应用上为方便起见也允许有意识的混同使用,但这与概念不清是两回事.(参考文献[2])
三、两个概念之间的关系
高中引进新的函数概念是不是意味着初中的函数概念落后,高中的概念先进呢?虽然前面已经认识到两个概念的本质是一样的,但是,学生肯定还会产生这样的疑问,甚至人们一直认为高中概念先进,初中概念落后.再者,在后面学习中几乎使用的也都是初中的概念,所以,有必要进一步明确解释两个概念,提升认识.这也是教材的一个目的.
其实,数学概念没有先进与落后之说,也不能按出现的先后来评判,只有角度不同.
初中函数刻画的是两个变量之间的依赖关系,重点解决两个变量之间的依存关系,是动态的.由于日常生活或生产实践中,各种变量之间多半大致已经“天然地”建立了对应关系,所以人们易于接受,而且不会误会,是一种宏观的描述.如果将初中定义中自变量的取值集合与函数值所在的集合抽象出来,那么初中的定义就上升到了高中的定义.
高中的定义则运用集合与对应的观点来认识函数,更强调两个集合之间的对应关系,实际是一种微观考查,是对初中定义进行了抽象化、精细化的处理.
但是,在科学研究或生产生活中,只有宏观表述是不够的,更要突出本质.而高中定义用集合的对应直接表明了函数是数与数的直接对应、是面对面的沟通,显得精细、微观和静态.张奠宙先生的这段描述,阐述了两个概念的关系——
“动态的描述体现一种文化内涵,粗略、生动、原始的思想,构成宏观的概念.静态的表述,则进行形式化和精确化.所以,初高中的函数定义各有其内涵,二者互为表里、相得益彰,却并无高下之分”(参见文献[3])
四、例题、习题的教学分析
求函数定义域是一种常见题型,但不是函数的本质,应该理解为确定一个函数必须明确其定义域.因为,从确定一个函数的角度考虑,函数定义域在给出函数的同时就应该给出,这是给出函数时的一项任务,是一种自然行为.
教材例1的教学任务在参考书中给出以下三点明确具体的要求:(1)会求简单函数的定义域;(2)对于用解析式表示的函数,会由给定的自变量与函数的解析式计算函数值;(3)进一步体会函数记号的含义.
除此之外,笔者认为结合本题还应该指出,由f(x)中自变量取值集合中不仅仅是数,还可以是字母、代数式或函数,是对函数概念的补充.比如,学生会问,函数不是数集的对应吗,自变量怎么能取a-1呢?其实,非空数集不是函数概念必不可少的属性,教材为了降低抽象程度,仅限于集合A、B是非空数集.数学家允许自变量取函数,泛函数的定义域就是函数集,值域是实数集或其子集的函数.后面学习还要介绍复合函数,所以是教材有意为之.
笔者对教材也有很大疑惑,现在的课程标准对学生学什么、学多少比较清楚,但是对于学到什么程度没说清楚,所以教师实际教学就是以高考为最终目标,于是把高考当做指挥棒来设计教学.继而还会产生以下困惑:教师的教学是为升学做准备还是为就业做准备?这些都要根据学生实际来定位.
不管怎么说,笔者还是赞同老司机的观点.我刚拿到驾照后时间不长买了一辆新车,开了不足100公里,就去问有近30年驾龄的老司机,节油要领是什么?老司机说:“如果我先教你一些驾驶技巧,你就不会开车了.”想想真有道理.
《教师论文发表高中数学人教A版“函数的概念”教材方法建设》
本文由职称驿站首发,您身边的高端学术顾问
扫码关注公众号
微信扫码加好友
职称驿站 www.zhichengyz.com 版权所有 仿冒必究 冀ICP备16002873号-3