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函數概念教學論文
函數概念教學論文是初中或高中教學中的一個重要內容,教師有專業的函數概念教學意識與技巧至關重要。
函數概念教學論文【1】
[摘要]函數是中學數學教學中的一個重要內容,它與生活和學習聯系緊密。
教師在組織高中學生學習函數內容時,一要幫助學生梳理函數概念,二要進行目標解析,三要幫學生診斷學習中遇到的問題。
[關鍵詞]
初中階段,學生已經學習過函數概念,但到了高中,函數概念發生了變化。
此時,數學教師要幫學生理清概念,解析問題。
一、對“函數”概念的理解
在初中,學生已經學習過函數概念,建立的函數概念是:一般地,在一個變化過程中,如果有兩個變量x與y,并且對于x的每一個確定的值,y都有唯一確定的值與其對應,那么,我們就說y是x的函數。
其中x稱為自變量。
這個定義從運動變化的觀點出發,把函數看成是變量之間的依賴關系。
從歷史上看,初中給出的定義來源于物理公式,最初的函數概念幾乎等同于解析式。
進入高中,學生需要建立的函數概念是:設A、B是非空的數集,如果按照某個確定的對應關系f,使對于集合A中的任意一個數x,在集合B中都有唯一確定的數f(x)和它對應,那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個函數,記作y=f(x),x∈A。
其中,x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數的定義域;與x的值相對應的y值叫做函數值,函數值的集合 f(x)|x∈A叫做函數的值域。
這個概念與初中概念相比更具有一般性。
其實,高中的函數概念與初中的函數概念本質上是一致的。
不同點是表述方式不同──高中明確了集合、對應的方法;初中雖然沒有明確定義域、值域這些集合,但這是客觀存在的,也已經滲透了集合與對應的觀點。
且高中引入了抽象的符號f(x),f(x)指集合B中與x對應的那個數,當x確定時,f(x)也唯一確定。
另外,初中并沒有明確函數值域這個概念。
函數概念的核心是“對應”,理解函數概念要注意:1.兩個數集間有一種確定的對應關系f,即對于數集A中每一個x,數集B中都有唯一確定的y和它對應。
2.涉及兩個數集A、B,而且這兩個數集都非空;這里的關鍵詞是“每一個”“唯一確定”。
也就是,對于集合A中的數,不能有的在集合B中有數與之對應,有的沒有。
而且,在集合B中只能有一個與之對應,不存在兩個或者兩個。
3.函數概念中涉及的集合A、B,對應關系f是一個整體,是集合A與集合B之間的一種對應關系,應該從整體的角度來認識函數。
二、目標解析
1.通過豐富實例,建立函數概念的背景,使學生體會函數是描述變量之間的依賴關系的重要數學模型。
能用集合與對應的語言來刻畫函數,了解構成函數的三個要素。
2.會判斷兩個函數是否為同一函數,會求一些簡單函數的定義域和值域。
3.通過從實例中抽象概括函數概念的活動,培養學生的抽象概括能力。
教學的重點是,在研究已有函數實例(學生舉出的例子)的過程中,感受在兩個數集A、B之間所存在的對應關系f,進而用集合、對應的語言刻畫這一關系,獲得函數概念。
然后再進一步理解它。
三、教學問題診斷分析
1.學生對函數概念中的“每一個”“唯一確定”等關鍵詞關注不夠,領會不深。
教學中,可以通過反例讓學生加以認識。
如有學生的考試情況是這樣的:集合A={1,2,3,4,5,6},B={90,93,98,92},f:每次考試成績。
這里就不能表示一個函數。
因為對于集合A中的元素“4”,在集合B中就沒有元素與它對應。
2.忽視“數集”二字,把一般的映射關系理解為函數。
如:高一(2)班的同學組成集合A,教室里的座椅組成集合B,每個學生都有唯一的一個座椅,班上還有空椅子。
這能否算作一個函數的例子,為什么?
3.對為什么集合B不是函數的值域不理解.讓學生感受到,有時,為了研究方便或者確定一個函數的值域暫時有困難,使得B={f(x)|x∈A} 更加合理。
4.當函數關系具有解析式表示時,f(x)當然可以用x的解析式表示出來。
學生會因此而誤以為對應關系f都可以用解析式表示。
可以通過所舉實例的類型,引導學生,明確表示對應關系f并非解析表達式不可。
但這不是本節課的重點,應該放在下一節課“函數的表示”中解決。
只要注意所列舉的例子不光是有解析式的即可。
5.本課的難點是:對抽象符號y= f(x)的理解。
可以通過具體函數讓學生理解抽象的f(x)。
比如函數f(x)=x2,A=x|-2≤x<2 .f(-1)=1,f(1.5)=2.25,f(-2)=4,
f(2)無定義。
f(x)=x2,x∈A。
最終,讓學生明白,f(x)是集合B中的一個數,是與集合A中的x對應的那個數.當x取具體數字時,f(x)也是一個具體的數。
函數概念教學論文【2】
摘要:函數的概念及相關內容是高中和職業類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知識產生恐懼感。
就教學過程中學生的反應和自己的反思,淺淡幾點自己的看法。
關鍵詞:函數;對應;映射;數形結合
1要把握函數的實質
17世紀初期,笛卡爾在引入變量概念之后,就有了函數的思想,把函數一詞用作數學術語的是萊布尼茲,歐拉在1734年首次用f(x)作為函數符號。
關于函數概念有“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在實數的某一范圍內變化時,變量y按一定規律隨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,記作y=f(x)。
初中教材中的定義為: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,x叫自變量,x的取值范圍叫函數的定義域,和x的值對應的y的值叫函數值,函數值的集合叫函數的值域。
它的優點是自然、形像和直觀、通俗地描述了變化,它致命的弊端就是對函數的實質——對應缺少充分地刻畫,以致不能明確函數是x、y雙方變化的總體,卻把y定義成x的函數,這與函數是反映變量間的關系相悖,究竟函數是指f,還是f(x),還是y=f(x)?使學生不易區別三者的關系。
迪里赫萊(P.G.Dirichlet)注意到了“對應關系”,于1837年提出:對于在某一區間上的每一確定的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。
19世紀70年代集合論問世后,明確把集合到集合的單值對應稱為映射,并把:“一切非空集合到數集的映射稱為函數”,函數是映射概念的推廣。
對應說的優點有:①它抓住了函數的實質——對應,是一種對應法則。
、谒约蠟榛A,更具普遍性。
③它將抽像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)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的對應等都是函數。
函數由定義域、值域、對應法則共同刻劃,它們相互獨立,缺一不可。
這樣很明確的指出了函數的實質。
對于集合說是考慮到集合是數學中一個最原始的概念,而函數的定義里的“對應”卻是一個外加的形式,,似乎不是集合語言,1914年豪斯道夫(F.Hausdorff)采用了純集合論形式的定義:如果集合fС{(x,y)|x∈A,y∈B}且滿足條件,對于每一個x∈A,若(x,y1)∈f,(x,y2)∈f,則y1=y2,這時就稱集合f為A到B的一個函數。
這里f為直積A×B={(x,y)|x∈A,y∈B}的一個特殊子集,而序偶(x,y)又是用集合定義的:(x,y)={{x},{x,y}}.定義過于形式化,它舍棄了函數關系生動的直觀,既看不出對應法則的形式,更沒有解析式,不但不易為中學生理解,而且在推導中也不便使用,如此完全化的數學語言只能在計算機中應用。
2加強數形結合
數學是人們對客觀世界定性把握和定量刻畫、逐漸抽像概括、形成方法和理論,并進行廣泛應用的過程。
在7—12年級所研究的函數主要是冪函數、指數函數、對數函數和三角函數,對每一類函數都是利用其圖像來研究其性質的,作圖在教學中顯得無比重要。
我認為這一部分的教學要做到學生心中有形,函數圖像就相當于佛教教徒心中各種各樣的佛像,只要心中有形,函數性質就比較直觀,處理問題時就會得心應手。
函數觀念和數形結合在數列及平面幾何中也有廣泛的應用。
如函數y=log0.5|x2-x-12|單調區間,令t=|x2-x-12|=|(x-?)2-12.25|,t=0時,x=-3或x=4,知t函數的圖像是變形后的拋物線,其對稱軸為x=?與x軸的交點是x=-3或x=4并開口向上,其x∈(-3,4)的部分由x軸下方翻轉到x軸上方,再考慮對數函數性質即可。
又如:判定方程3x2+6x=1x的實數根的個數,該方程實根個數就是兩個函數y=3x2+6x與y=1/x圖像的交點個數,作出圖像交點個數便一目了然。
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3將映射概念下放
就前面三種函數概念而言,能提示函數實質的只有“對應說”,如果在初中階段把“變量說”的定義替換成“對應說”的定義,可有以下優點:⑴體現數學知識的系統性,也顯示出時代信息,為學生今后的學習作準備。
、仆癸@數學內容的生活化和現實性,函數是刻畫現實世界數量變化規律的數學模型。
、亲兂橄駜热菪蜗窕,替換后學生會感到函數概念不再那么抽像難懂,好像伸手會觸摸到一樣,身邊到處都有函數。
學生就會感到函數不再那么可怕,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,因為從小學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?可現在不也下放到了小學嗎?如果能下放到初中,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?”這樣的問題。
4區分函數與方程
盡管函數和方程都是反映量與量之間的關系,可函數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,從方程的角度來看,考慮的是x和y選取哪些數值時才能使等式成立,另一方面,如果變量x和y的函數關系可以用解析式y=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,也常用函數知識去研究方程。
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