"函数思想"在高中数学中的教学及意义

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  摘要:在高中数学整体体系中,函数的地位举足轻重,主要起着承上启下的作用,在初中阶段函数基本定义表达以及函数图象的基础上,再认识函数这一概念,主要体现在如何理解函数的定义。高中数学中着重研究函数的奇偶性、单调性以及周期性等性质。为学习其他函数以及导数、极限和积分打下坚实的基础。本文重点探讨"函数思想"的教学和重要意义,以期引起师生的重视。
  关键词:函数思想 高中数学 意义
  
   初中数学就给出了函数的定义,然而高中数学在初中教学的基础上不断新增函数的概念,着重指阐明函数主要用映射的原理,这种新的提法对学生深入理解函数的理论、内涵、思想提出了更高的要求,只有捋顺之间的种种联系,悟出函数思想的真谛,才能更加灵活自如的运用函数思想来解决实际的数学问题。哲学认识论认为,认识来源于实践,自然人们对"函数思想"这一概念的认识也不例外,同样源于人们的生产实践活动,人类社会的不断变化是一个量变和质变统一的过程,这种量变的概念恰恰符合了函数中变量的概念,因此,"函数思想"可以很好的用来解决一些与量变有关的实际问题。
   函数能够进入中学阶段的数学教材有赖于德国的克莱因和英国的贝利。克莱因认为,数学教育的统一和贯通离不开函数思想和函数的概念,他认为"函数概念,应该成为数学教育的灵魂。以函数概念为中心,将全部数学教材集中在其周围,进行充分地综合。"中学数学教学内容离不开函数思想教学,函数思想教学可以更有效地促进教学效果的提高。因此,贯彻函数思想于高中数学教学的始终的方法值得一線数学教师深究,在此,本文愿提出一点拙见。
   在初次讲解函数思想时,对于学生来说,兴趣是最好的老师,所以老师首先应激发学生足够的兴趣去了解函数思想,掌握函数的基本含义,从而激发其积极性。教师要特别注重定义的讲解,一定要具有层次性,让学生抓住函数思想的重要要素,充分理解函数思想的深层意义,然后,教师再归纳总结出逻辑严密的函数定义。函数关系好似两个变量之间架起的一座桥梁,函数图象在直角坐标系中就是变量x和y之间的桥梁,以一定的数学关系将二者联系起来。
   高中函数思想的教学具有四大意义,包括函数的知识导向功能、应用导向功能、考试导向功能和教育导向功能。知识导向功能是指函数思想在高中数学中所占的比例较大,是贯穿高中数学的主线,可以说是构建高中数学所有知识的骨骼,涉及到不等式、三角、几何、数列等内容,所以把握运用好函数有助于辐射别的知识点,拓宽视野,提升数学函数思维。函数的应用导向功能主要是指函数问题运用于解决日常生活中所涉及的数学问题。比如交通灯的切换时间等,这些日常现象蕴涵着不同变量之间的数学关系,而这种关系一般可以采用函数模型来探索。函数思想的考试导向主要是指高考数学每年涉及函数问题的比例较大。函数思想的教育导向功能主要是指通过函数模型的建立来解决日常生活中的数学问题,可以提高学生分析问题和解决问题的能力。
   函数思想在高中数学教学中占据如此举足轻重的地位,这就要求教师在函数教学过程中应注意以下几点策略:
   首先,教师必须重视函数定义的教学。虽然,初中数学就已经引入函数这一概念,但是学生所掌握的只是关于函数表层的一些特征,而函数的抽象意义学生并没有领会到,抽象地说,函数就是指对应关系。函数是一个"变化过程"和函数是一组组"对应关系"这两种描述是从不同的角度对函数的解读。函数的抽象层面是学生比较难以理解的,一般来说当教师讲解完函数的定义后,直接将函数表达法写作y=f(x)时,一些同学竟然把f和x的关系误解为乘数关系,所以,学生并没有了解函数真正的抽象意义。而如果老师在写下这一表达式之后,接着介绍"f代表自变量和因变量直接的对应关系,对于定义域内任意的x(这是写下’x’),通过对应f(写下’f(x)’,x在括号内),对应出唯一的一个y(写下表达式’y=’)",这样学生就不会再有以上的那种误解。
   其次,在指导函数解题时,教师要做出改进。教师务必让学生引起函数的定义域如何制约函数。比如,函数奇偶性中指出的"对于函数定义域内的任意一个x,都有f(x)=-f(-x),(f(x)=f(-x))"的重要性应该着重强调。也就是让学生特别注意在判断函数奇偶性时函数中变量的范围。还要引导学生恰当的运用函数的性质,比如周期性、奇偶性、单调性等。条理化函数的性质,通过具体题目的解析,透视出题目中所隐藏的函数性质,简化解题思路和解题过程,从而增强学生分析问题的能力。
   最后,教师应注重数学思想的渗透。恰当分析函数图象特征,提高学生将数学和图象结合的解读能力。函数图象的呈现形式应归纳为几何问题,函数图象比函数式更为直观。函数教学过程中,一定要以相对简单的函数图象入手,细心解读函数式与函数图象的逻辑关系,以及函数的性质如何在函数图象中表达出来。学生理解了函数的图象之后,再进行函数问题的构建、解答就更为简单了。另外,教师应恰当的引入用方程思想了解决函数问题,这样可以简化难题,思路清晰。还可以运用多媒体教学仪器,更为直观的反映函数图象的变换过程,加深理解与记忆。
   总而言之,本文重点明确了函数思想在高中数学中的重要地位,以及其在初高中数学之间承上启下的作用,指出了函数思想在数学教学和数学学习中的知识、应用、考试和教育四大导向功能。另外本文还提出了教师在传授函数思想时应当注意的问题和可以选择的策略,对教学有一定的指导意义。本文的目的是让教师和学生充分认识到函数的重要性和函数与其他数学问题之间的联系,从而指导师生在函数学习的过程中进一步摸索不同数学问题之间的联系,贯通数学思想。
  
  参考文献:
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