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新的教材,新的理念,新的改革将在我们的手中开始实践。面对着压力与挑战,我以极大的热情投入这次的学习中,与同行交流,与专家探讨,并积极进行反思,我相信,在新课改这条路上,我一定能走出自己的步伐。
一:如何认识函数
函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型。为了帮助学生更好的认识和理解函数概念,新教材中做了许多尝试,从丰富的背景实例出发,引导学生经历数学概念的概括过程,使学生看到函数概念,就能够在头脑中浮现出一批函数的实例,促进学生对函数本质的理解。这在我们教学中也是随处可见的。
案例1:
一位教师在处理初中一年级教材《探索规律》时,设置了如下的教学情境:
1只青蛙1张嘴,2只眼睛,4条腿,
2只青蛙2张嘴,4只眼睛,8条腿,
……
n只青蛙()张嘴,()只眼睛,()条腿?
教师以一首学生熟悉的儿歌入手,引导学生分别得出n,2n,4n这样的结论,使学生体会到了现实生活中存在的规律,以及用代数式表示现实规律的可行性,这实际上就是函数在生活中运用的一个简单实例。
高中数学新教材中,在引入函数的一般概念时,也选取了生活中的生活中的大量实例:炮弹的高度与时间的关系;南极臭氧空洞面积从1979年到2001年的变化的图像;“八五”以来我国城镇居民恩格尔系数变化数据表等等。教科书在每一次知识的转折点上,都力求提出具有启发性,挑战性的问题,引导学生经历观察,思考,探究,交流,反思的过程,逐步获得对抽象概念的理解。
我们都见过天气预报中的气温图,这个图反映了一天中气温岁时间变化而变化的情形。象这样的一个量(如气温)随另一个量(如时间)的变化而变化的现象,就属于函数要研究的内容。高中教材是这样定义函数的:设A,B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A里的任意一个数x,在集合B里都有唯一确定的数f(x)与之对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x)。由此可知,函数本身就用来描述变化过程。生活中象这样的一个量随着另一个量的变化而变化的现象俯拾皆是:如工作时间与工作效率的关系、销售利润与进货数量的关系、手机话费与通话时间的关系等等。函数知识来源于实际生活,又对实际生活其指导作用。函数的思想方法和应用,将贯穿于高中新课程的始终。
二:如何应用函数
案例2:
在一节有关储蓄问题的数学课上,教师向同学们讲了这样一个小故事:公元1797年,当拿破仑参观卢森堡一所国立小学时,赠送了一束价值12000法郎的玫瑰花,并许诺说:“只要法兰西共和国存在一天,我将每年赠送一束价值相等的玫瑰花,做为两国友谊的象征。”而此后,连年征战的拿破仑忘记了这一诺言。到了公元1894年,卢森堡国王郑重的向法兰西共和国提出“玫瑰花悬案”,要求政府兑现诺言。老师随即提问,若以每年5℅的年利率,且每年的利息记入下一年本金,法国政府应该为此支付多少法郎?问题一经提出就引起了学生的极大兴趣,同学们在老师的的引导下推导出复利公式y=a(1+p),然后借助计算器得到了结果,赔付竟高达136万多法郎!通过自己动手动脑得到解答,同学们显得异常兴奋,不但加深了对复利计算公式的理解,而且领悟了数学源于生活并服务生活的本质,动手动脑能力得到了一次很好的锻炼。
案例3:
在进行指对数函数的学习中,教科书安排了这样的问题:截止到1999年底,我国人口约13亿。如果今后能够将人口年平均增长率控制在1℅,那么20年后,我国的人口约为多少?学生们回顾初中学习的整数指数幂的知识,在教师的指导下归纳出关系式y=13×1.01,就可以算出任意一个年头x的人口总数。反之,如果问“那一年的人口数约为18亿,20亿,30亿……?”这就要用到对数的有关知识了。这样的问题可以使学生看到指数函数,对数函数源于社会生活、生产的需要,可以促进学生在解决问题的过程中理解知识。
当然,对于函数的应用不仅仅体现在对对数,指数函数的应用上,我们在实际生活的很多方面都用到了函数这一重要工具。例如:足球比赛中运动员挑射后足球运动路线的绘制,建筑学上某些桥梁、建筑物大门的设计,都是借助了二次函数这一基本模型的图像和性质。又如:物理学中压力一定时,压强和受力面积的关系P=F/S(P指压强,S指受力面积),因P与S满足反比例关系的函数式,它形象的说明了当压力一定时,受力面积越小,压力越大这一事实,便于人们理解和应用。再如:科学家们发现,所有简谐运动的图像都是正弦或余弦曲线,人们可以利用正余弦函数公式y=Asin()或y=Acos(),来讨论简谐运动的周期、频率、振幅、相位等变化,从而进一步研究简谐运动。函数对自然科学和社会科学的影响在于:函数提供了一系列的基本的数学模型,如一次函数,二次函数,反比例函数,指对数函数,三角函数等等,它们都具有特定的图像和性质,我们可以通过对基本模型图像和性质的研究,达到研究科学的目的。
三:如何进行数学建模
我们知道了函数是一系列的基本的数学模型,那么,生活中的数学问题千变万化,我们是否都能够把它转化成我们熟悉的函数来解决?这就需要我们经过分析研究划归,进行数学建模了。新课改特地把数学建模加入教科书,让高中学生体会收集数据并建立函数模型这一过程,其意义是深刻的。
案例4:
兰州一所学校的高中学生进行了一个对卖报问题的课题研究。问题的起因是这样的:米嘉的奶奶离休在家,无事可做,便利用业余时间卖报纸,可是,收益并不理想,经常出现报纸堆积在家中或报纸卖完了却还要有人买的现象。因为报社规定,销售报纸的人在一个月内每天必须订购相同的报纸份数,那么,米嘉的奶奶每月到底应该订多少份报纸,才能够获得最高收益?
这个问题在数学中,其实就是一个典型的数学建模过程。在老师的指导下,同学们进行了一个月的数据收集工作,记录每天的进报数量,卖出数量,不足多少,余额多少,将其一一记录,他们发现,总计需要的报纸数量多集中在130~160之间,所以近似的认为,在一个月31天中,每日卖报的总数为130~160的情况个出现一天。设每个月固定进报纸X份,将每一天因卖报纸未卖完而亏损的金额,和因卖报纸卖完而亏损的金额一一累加,列出函数关系式,处理最值,并综合考虑批发商批量与价格,剩余回收处理价等不变和可变因素,最后得出一个月的进货量应该是145份或者接近145份便可以获得最大利润。米嘉的奶奶终于可以放心了!
这个案例,是中学生解决实际问题的一个很好的实例。中学生数学建模通常遵循以下过程:采集数据→建立模型→数学推理→得出结论→解决问题。类似这样的问题还有很多,教科书从不同的侧面出发,为学生设计了素材广泛,内容新颖的问题:例如行程问题是学生接触较多的,但要说明速度与时间关系图中的部分面积的实际含义,对学生来说却是新颖的;以往学生主要是建立路程、速度、时间的函数关系式,现在,教材要求他们建立汽车里程表读数与时间的分段函数,这对学生来说具有挑战性,很容易提起他们的兴趣。又如桶装水的定价问题,将学生置入一个现实环境中,让他们以一个经营者的身份对身边的经营问题进行决策,这有利于学生自觉地将自己所学知识用于解决实际的问题。在中学阶段学习函数,就是为了培养中学生对有限个数据进行分析归纳,数学建模,找出变量之间函数关系式的能力,从而到达分析问题,解决问题的能力。
学习数学的最终目的,是提高学生的数学素养,培养学生用数学的意识。参加新课改培训,这还仅仅只是一个开始,如何把我所想所悟应用到实际教学中,我还有很长的路要走。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。愿我们全体教师一起努力,将新课程改革做到更好!
一:如何认识函数
函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型。为了帮助学生更好的认识和理解函数概念,新教材中做了许多尝试,从丰富的背景实例出发,引导学生经历数学概念的概括过程,使学生看到函数概念,就能够在头脑中浮现出一批函数的实例,促进学生对函数本质的理解。这在我们教学中也是随处可见的。
案例1:
一位教师在处理初中一年级教材《探索规律》时,设置了如下的教学情境:
1只青蛙1张嘴,2只眼睛,4条腿,
2只青蛙2张嘴,4只眼睛,8条腿,
……
n只青蛙()张嘴,()只眼睛,()条腿?
教师以一首学生熟悉的儿歌入手,引导学生分别得出n,2n,4n这样的结论,使学生体会到了现实生活中存在的规律,以及用代数式表示现实规律的可行性,这实际上就是函数在生活中运用的一个简单实例。
高中数学新教材中,在引入函数的一般概念时,也选取了生活中的生活中的大量实例:炮弹的高度与时间的关系;南极臭氧空洞面积从1979年到2001年的变化的图像;“八五”以来我国城镇居民恩格尔系数变化数据表等等。教科书在每一次知识的转折点上,都力求提出具有启发性,挑战性的问题,引导学生经历观察,思考,探究,交流,反思的过程,逐步获得对抽象概念的理解。
我们都见过天气预报中的气温图,这个图反映了一天中气温岁时间变化而变化的情形。象这样的一个量(如气温)随另一个量(如时间)的变化而变化的现象,就属于函数要研究的内容。高中教材是这样定义函数的:设A,B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A里的任意一个数x,在集合B里都有唯一确定的数f(x)与之对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x)。由此可知,函数本身就用来描述变化过程。生活中象这样的一个量随着另一个量的变化而变化的现象俯拾皆是:如工作时间与工作效率的关系、销售利润与进货数量的关系、手机话费与通话时间的关系等等。函数知识来源于实际生活,又对实际生活其指导作用。函数的思想方法和应用,将贯穿于高中新课程的始终。
二:如何应用函数
案例2:
在一节有关储蓄问题的数学课上,教师向同学们讲了这样一个小故事:公元1797年,当拿破仑参观卢森堡一所国立小学时,赠送了一束价值12000法郎的玫瑰花,并许诺说:“只要法兰西共和国存在一天,我将每年赠送一束价值相等的玫瑰花,做为两国友谊的象征。”而此后,连年征战的拿破仑忘记了这一诺言。到了公元1894年,卢森堡国王郑重的向法兰西共和国提出“玫瑰花悬案”,要求政府兑现诺言。老师随即提问,若以每年5℅的年利率,且每年的利息记入下一年本金,法国政府应该为此支付多少法郎?问题一经提出就引起了学生的极大兴趣,同学们在老师的的引导下推导出复利公式y=a(1+p),然后借助计算器得到了结果,赔付竟高达136万多法郎!通过自己动手动脑得到解答,同学们显得异常兴奋,不但加深了对复利计算公式的理解,而且领悟了数学源于生活并服务生活的本质,动手动脑能力得到了一次很好的锻炼。
案例3:
在进行指对数函数的学习中,教科书安排了这样的问题:截止到1999年底,我国人口约13亿。如果今后能够将人口年平均增长率控制在1℅,那么20年后,我国的人口约为多少?学生们回顾初中学习的整数指数幂的知识,在教师的指导下归纳出关系式y=13×1.01,就可以算出任意一个年头x的人口总数。反之,如果问“那一年的人口数约为18亿,20亿,30亿……?”这就要用到对数的有关知识了。这样的问题可以使学生看到指数函数,对数函数源于社会生活、生产的需要,可以促进学生在解决问题的过程中理解知识。
当然,对于函数的应用不仅仅体现在对对数,指数函数的应用上,我们在实际生活的很多方面都用到了函数这一重要工具。例如:足球比赛中运动员挑射后足球运动路线的绘制,建筑学上某些桥梁、建筑物大门的设计,都是借助了二次函数这一基本模型的图像和性质。又如:物理学中压力一定时,压强和受力面积的关系P=F/S(P指压强,S指受力面积),因P与S满足反比例关系的函数式,它形象的说明了当压力一定时,受力面积越小,压力越大这一事实,便于人们理解和应用。再如:科学家们发现,所有简谐运动的图像都是正弦或余弦曲线,人们可以利用正余弦函数公式y=Asin()或y=Acos(),来讨论简谐运动的周期、频率、振幅、相位等变化,从而进一步研究简谐运动。函数对自然科学和社会科学的影响在于:函数提供了一系列的基本的数学模型,如一次函数,二次函数,反比例函数,指对数函数,三角函数等等,它们都具有特定的图像和性质,我们可以通过对基本模型图像和性质的研究,达到研究科学的目的。
三:如何进行数学建模
我们知道了函数是一系列的基本的数学模型,那么,生活中的数学问题千变万化,我们是否都能够把它转化成我们熟悉的函数来解决?这就需要我们经过分析研究划归,进行数学建模了。新课改特地把数学建模加入教科书,让高中学生体会收集数据并建立函数模型这一过程,其意义是深刻的。
案例4:
兰州一所学校的高中学生进行了一个对卖报问题的课题研究。问题的起因是这样的:米嘉的奶奶离休在家,无事可做,便利用业余时间卖报纸,可是,收益并不理想,经常出现报纸堆积在家中或报纸卖完了却还要有人买的现象。因为报社规定,销售报纸的人在一个月内每天必须订购相同的报纸份数,那么,米嘉的奶奶每月到底应该订多少份报纸,才能够获得最高收益?
这个问题在数学中,其实就是一个典型的数学建模过程。在老师的指导下,同学们进行了一个月的数据收集工作,记录每天的进报数量,卖出数量,不足多少,余额多少,将其一一记录,他们发现,总计需要的报纸数量多集中在130~160之间,所以近似的认为,在一个月31天中,每日卖报的总数为130~160的情况个出现一天。设每个月固定进报纸X份,将每一天因卖报纸未卖完而亏损的金额,和因卖报纸卖完而亏损的金额一一累加,列出函数关系式,处理最值,并综合考虑批发商批量与价格,剩余回收处理价等不变和可变因素,最后得出一个月的进货量应该是145份或者接近145份便可以获得最大利润。米嘉的奶奶终于可以放心了!
这个案例,是中学生解决实际问题的一个很好的实例。中学生数学建模通常遵循以下过程:采集数据→建立模型→数学推理→得出结论→解决问题。类似这样的问题还有很多,教科书从不同的侧面出发,为学生设计了素材广泛,内容新颖的问题:例如行程问题是学生接触较多的,但要说明速度与时间关系图中的部分面积的实际含义,对学生来说却是新颖的;以往学生主要是建立路程、速度、时间的函数关系式,现在,教材要求他们建立汽车里程表读数与时间的分段函数,这对学生来说具有挑战性,很容易提起他们的兴趣。又如桶装水的定价问题,将学生置入一个现实环境中,让他们以一个经营者的身份对身边的经营问题进行决策,这有利于学生自觉地将自己所学知识用于解决实际的问题。在中学阶段学习函数,就是为了培养中学生对有限个数据进行分析归纳,数学建模,找出变量之间函数关系式的能力,从而到达分析问题,解决问题的能力。
学习数学的最终目的,是提高学生的数学素养,培养学生用数学的意识。参加新课改培训,这还仅仅只是一个开始,如何把我所想所悟应用到实际教学中,我还有很长的路要走。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。愿我们全体教师一起努力,将新课程改革做到更好!