在新課程數(shù)學(xué)教學(xué)的實踐中,我們普遍感覺到函數(shù)內(nèi)容難教,高一新生普遍覺得高中函數(shù)內(nèi)容難學(xué).除函數(shù)本身內(nèi)容的深、廣、嚴等特點外,究其根本原因在于:學(xué)生剛由初中升入高中,還沒有實現(xiàn)初、高中在知識、方法、能力、習(xí)慣、思維等方面的有效銜接,再加上有的教師重自己的教而輕學(xué)生的學(xué),重數(shù)學(xué)知識、技能的傳授而輕知識形成過程的挖掘,重思想方法的歸納提煉而輕學(xué)生思維與素質(zhì)的培養(yǎng),就必然出現(xiàn)函數(shù)教學(xué)困惑尷尬的現(xiàn)狀.
隨著教育越來越回歸其本質(zhì),新課程改革越來越注重提高人的素質(zhì),我們廣大一線數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中必須更加突出以人為本,在掌握教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,進一步變革教學(xué)方式,提高教學(xué)效率,加強理解與感悟,注重總結(jié)與反思,積極倡導(dǎo)自主探索、動手實踐、合作交流、閱讀自學(xué)等學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方式,聚焦課堂教學(xué),踐行課改理念,真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者和合作者,努力打造充滿生命活力的高效和諧數(shù)學(xué)課堂.以下是我對新課程理念下高中函數(shù)教學(xué)的幾點思考.
一、把握函數(shù)是中小學(xué)數(shù)學(xué)課程的主線
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容,函數(shù)的觀點、思想、方法貫穿于中學(xué)數(shù)學(xué)的始終.在生產(chǎn)實踐中充滿著數(shù)量關(guān)系,它深刻反映著客觀現(xiàn)實的本質(zhì).20世紀(jì)初現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育的主要人物,德國數(shù)學(xué)家克來因(F.Klein)提出:以函數(shù)概念和思想統(tǒng)一數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容.一個多世紀(jì)以來函數(shù)已成為數(shù)學(xué)的基本研究對象,貫穿于數(shù)學(xué)的各個方面,課程中函數(shù)思想的發(fā)展大致有以下幾個階段.
小學(xué)階段體現(xiàn)學(xué)生對數(shù)和量的認識,知道數(shù)是用來刻畫量的大小的一種工具,數(shù)和量常常對應(yīng)在一起,統(tǒng)稱為數(shù)量,而這些數(shù)量之間的對應(yīng)關(guān)系,本身就是函數(shù)關(guān)系.當(dāng)我們通過對一些實例的討論,例如,路程、時間、速度以及總價、單價和數(shù)量之間的關(guān)系等,并抽象為正比例、反比例關(guān)系,使學(xué)生對函數(shù)關(guān)系有了認識.雖然沒有引入變量和函數(shù)的概念,但也形成了函數(shù)的思想.
初中階段我們引入了變量和函數(shù)概念(雖然概念不嚴格):在某種變化過程中有兩個變量x與y,按照某種確定的對應(yīng)關(guān)系,如果對于x在某個范圍內(nèi)的每一個值,y在某個范圍內(nèi)都有唯一確定的值與它對應(yīng),則y就是x的函數(shù),x是自變量,y是因變量(函數(shù)).通過具體實例,對一個量的變化引起另一個量的變化進行了討論,建立了反映變量之間的函數(shù)關(guān)系,構(gòu)建了一些函數(shù)的基本模型.如正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)等.
高中階段我們利用更豐富的實例引導(dǎo)學(xué)生認識到,函數(shù)是刻畫日常生活和其他學(xué)科規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)集合與對應(yīng)語言來刻畫函數(shù):設(shè)A、B是非空的數(shù)集,如果按照某種確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個函數(shù),記作y=f(x),x∈A.其中,x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數(shù)的定義域;與x的值相對應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)?x∈A}叫做函數(shù)的值域.體會對應(yīng)關(guān)系在刻畫函數(shù)概念中的作用,進一步抽象概括了更加嚴格的數(shù)學(xué)定義.
函數(shù)思想在各個階段的發(fā)展是逐步提升的,事實上進入大學(xué)以后以函數(shù)為研究對象的課程也是很多的.了解了函數(shù)這條主線,就會更好地把握數(shù)學(xué)課程的教學(xué)方向,提高數(shù)學(xué)教學(xué)的實效性.
二、掌握高中函數(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容
教師只有全面掌握高中函數(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,才能找到與學(xué)生對話的起點.函數(shù)研究的是兩個變量之間的數(shù)量關(guān)系:一個變量的取值發(fā)生了變化,另一個變量的取值也發(fā)生變化,這就是函數(shù)表達的數(shù)量之間的對應(yīng)關(guān)系.其中有三點是重要的:一是變量的取值是實數(shù);二是因變量的取值是唯一的;三是必須借助數(shù)字以外的符號來表示函數(shù).這些就是函數(shù)定義的核心思想.
在普通高中《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中,函數(shù)是高中教學(xué)的主要內(nèi)容,其中函數(shù)關(guān)系的建立和函數(shù)的應(yīng)用是整個高中數(shù)學(xué)要求最高的內(nèi)容.有如下幾個部分:第一,基本函數(shù)的研究:包括函數(shù)的有關(guān)概念、函數(shù)的運算、函數(shù)關(guān)系的建立、函數(shù)的基本性質(zhì)、函數(shù)的零點、特殊函數(shù)及其表示、函數(shù)概念發(fā)展史;第二,函數(shù)的基本性質(zhì):包括簡單的代數(shù)函數(shù)性質(zhì)研究、指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)和圖像、對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)和圖像、冪函數(shù)的性質(zhì)和圖像、函數(shù)的應(yīng)用;第三,三角函數(shù)部分.事實上除了以上內(nèi)容外,集合、不等式、數(shù)列、導(dǎo)數(shù)等與函數(shù)有著不可分割的聯(lián)系.課程內(nèi)容的安排是按照“抽象函數(shù)的概念(一般)→一些基本函數(shù)模型(具體)→函數(shù)的應(yīng)用(具體)”結(jié)構(gòu)進行的,教學(xué)內(nèi)容中還應(yīng)包括處理這些問題的方法.
學(xué)校在創(chuàng)新教育課程體系的建構(gòu)中,數(shù)學(xué)的應(yīng)用作為數(shù)學(xué)教學(xué)的拓展內(nèi)容,其中數(shù)學(xué)發(fā)展史、數(shù)學(xué)建模等已成為學(xué)校的校本課程,這些內(nèi)容對學(xué)生函數(shù)思想的培養(yǎng)是重要的補充.
三、了解學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的基礎(chǔ)
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,了解學(xué)生的基礎(chǔ)才能找到與學(xué)生對話的基點.進入高中階段的學(xué)生,都是合格的初中畢業(yè)生,他們有了一些函數(shù)思想的基礎(chǔ),學(xué)會了解決一些具體的函數(shù)問題的方法,如待定系數(shù)法,學(xué)會做和觀察函數(shù)的圖像,并能觀察出自變量和因變量之間的變化關(guān)系,如反比例函數(shù)y=(k>0)圖像在第一象限因變量隨自變量增大而減小等.不足之處在于對函數(shù)概念的理解模糊,缺乏對問題的理性思考,例如,令f(x)=x2-2x-3,這是一個函數(shù).表面上看,f(x)=0與方程x2=2x+3是等價的,但是二者所表達的意義是不同的:前者表示函數(shù)取0值,而后者表示變量之間的等量關(guān)系.同樣,f(x)>0與不等式x2>2x+3所表達的意義也是不同的.在一些學(xué)生身上明顯覺得有由于強化練習(xí)而學(xué)會的應(yīng)試技巧,少了對數(shù)學(xué)的感悟和學(xué)習(xí)興趣.如果在高中函數(shù)的學(xué)習(xí)中由于沒能及時轉(zhuǎn)變思維方式和學(xué)習(xí)方式,造成學(xué)習(xí)的困難,而教師只管教,不去考慮學(xué)生的基礎(chǔ),學(xué)生會進一步喪失信心.
四、教學(xué)中需關(guān)注的問題
本人認為在教學(xué)中有兩個方面需要特別關(guān)注:
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蘇霍姆林斯基說過:“如果教師不想辦法使學(xué)生達到情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài),就急于傳授知識,那么這種知識只能使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度,而使不動感情的腦力勞動帶來疲勞.”教學(xué)中:
1、要尊重學(xué)生.自尊心是促進學(xué)生身心健康發(fā)展不可缺少的因素.教學(xué)活動是教與學(xué)的活動,更主要的是學(xué)生的學(xué),既要尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,也要尊重學(xué)生個性,在人與人平等的環(huán)境中,實現(xiàn)生命與生命的交流,教與學(xué)才是有效的.
2、要理解學(xué)生.要理解學(xué)生的差異性,理解學(xué)生的思想和行為,在與學(xué)生的交流過程中,學(xué)會角色換位,不可求全責(zé)備.
3、要相信學(xué)生,給學(xué)生以學(xué)習(xí)的自信.哲學(xué)家詹姆斯說過:人類本質(zhì)中最殷切的要求是渴望被肯定.自信才有勇敢,自信才有主動,自信才能振奮.
4、要感謝學(xué)生,給學(xué)生以鼓勵.教師要感謝學(xué)生,因為有了學(xué)生你才有施展才華的機會,生命才更加有意義;鼓勵學(xué)生,學(xué)生就會有奮發(fā)向上的勇氣,就會變被動為主動,學(xué)習(xí)就會事半功倍.學(xué)生會給你以鼓勵,不要說:不行、不可、不允許,要說:你行、你可以、你真棒、你很好.讓學(xué)生在贊賞中成長.
尊重學(xué)生,學(xué)生會尊重你;理解學(xué)生,學(xué)生會理解你;相信學(xué)生,學(xué)生會相信你;感謝學(xué)生,學(xué)生會感謝你.
(二)知識方面
函數(shù)的思想和方法貫穿了高中數(shù)學(xué)課程的始終,不要期望一堂課或者幾堂課就能讓學(xué)生很好地理解,應(yīng)當(dāng)通過各種具體的例子和習(xí)題的分析幫助學(xué)生深刻理解函數(shù)概念.
概念教學(xué)中要講清函數(shù)的三要素,但一定不能停留在抽象的理論上,還要有一些函數(shù)的模型,甚至可以是一些形象化的比喻.例如符號y=f(x)的含義非常抽象,難于理解,就可以把函數(shù)看成是一個加工廠,定義域中的元素就是原料,對應(yīng)法則就是加工原料的機器,產(chǎn)品就是函數(shù)值.并引導(dǎo)學(xué)生分析函數(shù)的兩種定義,認識函數(shù)概念的實質(zhì),讓數(shù)學(xué)回歸本質(zhì).
1、函數(shù)的教學(xué)一定要突出函數(shù)圖形的地位.不管是用解析式、列表法還是圖像法去刻畫一個具體函數(shù)時,我們都要讓學(xué)生在頭腦里形成一個圖形.只有把握住圖形才能把握住一個函數(shù)的整體情況,這樣的學(xué)習(xí)習(xí)慣有助于提高運用幾何思想、把握圖形的能力,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的思想方法.
2、教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去思考函數(shù)的應(yīng)用問題,特別是思考函數(shù)在日常生活和其他學(xué)科的應(yīng)用,滲透數(shù)學(xué)建模的思想,這樣既知道了函數(shù)在生活中的應(yīng)用,也就是知道了函數(shù)的價值,反過來會進一步加深對函數(shù)概念的理解,真正樹立數(shù)學(xué)來源于實踐并反過來作用于實踐的觀點.
3、加強多媒體信息技術(shù)的使用.函數(shù)體現(xiàn)的是兩個量之間的運動變化關(guān)系,多媒體的使用使函數(shù)的變化關(guān)系更加形象直觀.信息技術(shù)具有強大的圖像功能、數(shù)據(jù)處理功能和良好的交互環(huán)境,利用這些優(yōu)勢,可以在求函數(shù)值、做函數(shù)圖像、研究函數(shù)性質(zhì)等方面發(fā)揮很大作用;運用計算器還可以解決大量的計算問題,從而將更多精力關(guān)注到函數(shù)的變化上,而計算機的交互環(huán)境則為學(xué)生的自主探究提供了強有力的平臺,豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,如果要求學(xué)生親自利用信息技術(shù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,收集數(shù)據(jù)并建立函數(shù)模型將會進一步理解函數(shù)甚至數(shù)學(xué)的本質(zhì).
我們的教育,缺的不是題目,缺的是思維;缺的不是有潛力的學(xué)生,缺的是能讓學(xué)生的潛能得到充分發(fā)展的老師!新課程改革呼喚高素質(zhì)的教師,為此,在教育教學(xué)工作中,我們必須努力在課堂教學(xué)中追求這樣的一種境界:讓學(xué)生真正成為課堂學(xué)習(xí)的主人;讓學(xué)生充分感受學(xué)科求知的樂趣;讓學(xué)生在不斷的探索和研討中發(fā)現(xiàn)規(guī)律;讓學(xué)生在解決問題的過程中全面提高素質(zhì).
愛因斯坦說,什么是素質(zhì)?我們把學(xué)校里所學(xué)的知識全部都忘掉以后,剩下來的才是素質(zhì).那么,我們的教學(xué)到底應(yīng)該給學(xué)生剩下什么呢?我們的數(shù)學(xué)老師說,學(xué)習(xí)函數(shù),以后的生活中不一定用到函數(shù),但是,變量的思想在每個人的思想中卻是至關(guān)重要的,而變量思想的培養(yǎng),通過函數(shù)教學(xué)是一條最佳途徑.學(xué)習(xí)函數(shù),變量的思想在學(xué)生的頭腦中根深蒂固,學(xué)會了用運動變化的聯(lián)系觀點看世界,看生活,也許生活因為我而精彩,也許這就是我們的追求.
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