在中學(xué)數(shù)學(xué)的新課程中,新增加的導(dǎo)數(shù)單元作為初等數(shù)學(xué)和高等數(shù)學(xué)重要的銜接點(diǎn),顯得格外引人矚目導(dǎo)數(shù)的思想及其內(nèi)涵豐富了對(duì)函數(shù)等問(wèn)題的研究方法,已成為近幾年全國(guó)各地高考數(shù)學(xué)的一大熱點(diǎn)另外,導(dǎo)數(shù)又具有很強(qiáng)的知識(shí)交匯功能,以其為載體的的問(wèn)題情景如繁花似錦,給師生在復(fù)習(xí)內(nèi)容和方法上的選擇帶來(lái)困惑從這個(gè)意義上說(shuō),高三師生采取什么樣的策略復(fù)習(xí)、復(fù)習(xí)的重點(diǎn)落在何處?顯得至關(guān)重要,愿本文能起拋磚引玉之效.
1教材分析與考點(diǎn)分析
在現(xiàn)行的高中數(shù)學(xué)教材中,導(dǎo)數(shù)處于一種特殊的地位,一方面它是溝通初、高等數(shù)學(xué)知識(shí)的重要銜接點(diǎn),滲透和加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生由有限到無(wú)限的辯證思想的教育,突破了許多初等數(shù)學(xué)在思想和方法上的桎梏,拓寬、優(yōu)化和豐富了許多數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的思路、方法和技巧. 另一方面它具有很強(qiáng)的知識(shí)交匯功能,可以聯(lián)系多個(gè)章節(jié)內(nèi)容,如常與函數(shù)、數(shù)列、三角、向量、不等式、解析幾何等內(nèi)容交叉滲透、自然交匯,并成為解決相關(guān)問(wèn)題的重要工具.
從高考關(guān)于導(dǎo)數(shù)單元的發(fā)展軌跡看,以下二個(gè)特點(diǎn)非常顯著:
1.1循序漸進(jìn):從總體上看,高考考查導(dǎo)數(shù)的有關(guān)知識(shí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程. 導(dǎo)數(shù)的內(nèi)容剛進(jìn)入高考數(shù)學(xué)新課程卷時(shí),其考試要求都是很基本的,以后逐漸加深,通過(guò)近五年的命題實(shí)踐,高考對(duì)導(dǎo)數(shù)考查的思路已基本成熟. 考查的基本原則是重點(diǎn)考查導(dǎo)數(shù)的概念與運(yùn)用. 這部分內(nèi)容的考查一般分三個(gè)層次:
第一層次主要考查導(dǎo)數(shù)的概念、求導(dǎo)公式、求導(dǎo)法則和某些與實(shí)際背景有關(guān)的問(wèn)題(如瞬時(shí)速度、邊際成本、加速度、切線的斜率等).
第二層次主要考查導(dǎo)數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,包括求函數(shù)的極值、最值,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,證明函數(shù)的單調(diào)性等.
第三層次是綜合考查,將導(dǎo)數(shù)內(nèi)容和傳統(tǒng)內(nèi)容中有關(guān)函數(shù)、三角、數(shù)列、不等式和解析幾何等有機(jī)地結(jié)合在一塊,設(shè)計(jì)綜合試題(包括應(yīng)用題). 由于學(xué)生感到困難和疑惑的主要是這部分,本文重點(diǎn)探討這部分的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí).
1.2與時(shí)俱進(jìn):高考關(guān)于導(dǎo)數(shù)部分的發(fā)展軌跡的第二個(gè)特點(diǎn)是與時(shí)俱進(jìn). 由于利用導(dǎo)數(shù)這個(gè)有效的工具,突破了許多初等數(shù)學(xué)在思想和方法上的桎梏,拓寬了許多數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的思路,優(yōu)化和豐富了解題的方法和技巧,大大提高了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法去分析、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題與實(shí)際問(wèn)題的能力,因而越來(lái)越多地受到高考命題專家的青睞,加之高考命題專家一般都有高等數(shù)學(xué)的背景,對(duì)導(dǎo)數(shù)的內(nèi)涵價(jià)值的認(rèn)識(shí)比較深刻,預(yù)計(jì)2008年以及今后幾年高考仍將延續(xù)這一熱點(diǎn).
2導(dǎo)數(shù)單元的復(fù)習(xí)策略和重點(diǎn)
從導(dǎo)數(shù)本身的重要性和高考的發(fā)展趨勢(shì)看,我們應(yīng)該高度重視導(dǎo)數(shù)單元的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí). 那么,我們應(yīng)該采取怎樣的策略呢?可以從二個(gè)方面進(jìn)行剖析.
首先,《江蘇省普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》“教學(xué)要求”中的“課程目標(biāo)”欄目明確指出:通過(guò)導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用的教學(xué),理解導(dǎo)數(shù)的含義,體會(huì)導(dǎo)數(shù)的思想及其內(nèi)涵;掌握導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)的單調(diào)性、極值等性質(zhì)及其在實(shí)際中的作用;感受導(dǎo)數(shù)在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題中的作用以及變量數(shù)學(xué)的思想方法,提高學(xué)生運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的知識(shí)和函數(shù)的思想分析、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題與實(shí)際問(wèn)題的能力.
其次,從近幾年的全國(guó)高考新課程卷的命題重點(diǎn)來(lái)看,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性態(tài)的數(shù)學(xué)試題有上升的趨勢(shì). 在這類試題中,導(dǎo)數(shù)只不過(guò)是一種工具,是創(chuàng)設(shè)這類試題情景的一種取向,求導(dǎo)的過(guò)程并不難,它不是這類試題的最終落腳點(diǎn),它的最終落腳點(diǎn)是考查函數(shù)的性質(zhì)及等價(jià)轉(zhuǎn)化,數(shù)形結(jié)合、歸納類比和分類討論等重要的數(shù)學(xué)思想方法. 因此,老教材高考的重點(diǎn)和難點(diǎn),仍是新課程高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容.
由此可見(jiàn),在導(dǎo)數(shù)單元的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)中,我們要防止僅僅將導(dǎo)數(shù)作為一種規(guī)則和步驟來(lái)學(xué)習(xí),而忽視它的思想和價(jià)值. 不應(yīng)把重點(diǎn)放在求函數(shù)導(dǎo)數(shù)的純技巧、高難度的訓(xùn)練上,避免過(guò)量的形式化的運(yùn)算練習(xí),而應(yīng)該突出導(dǎo)數(shù)的工具價(jià)值,提升學(xué)生的應(yīng)用意識(shí).
3導(dǎo)數(shù)的工具價(jià)值舉要
當(dāng)前中學(xué)數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)的工具性和應(yīng)用主要表現(xiàn)在3個(gè)方面:
切線的斜率(導(dǎo)數(shù)的幾何意義);函數(shù)的單調(diào)性;函數(shù)的極值和最值.
對(duì)這些內(nèi)容學(xué)生應(yīng)從基本概念、基本技能到思想方法都要清楚明了、爛熟于心,形成完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu). 認(rèn)知心理學(xué)告訴我們,學(xué)生只有形成完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)才能轉(zhuǎn)化為能力,從而去解決更高層次的問(wèn)題.
3.1優(yōu)化了綜合性問(wèn)題的解法
導(dǎo)數(shù)為有效地解決一些傳統(tǒng)的初等數(shù)學(xué)問(wèn)題提供了一般性的方法. 如求曲線的切線方程、函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、函數(shù)的最值、不等式的證明及有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題. 運(yùn)用求導(dǎo)的方法計(jì)算簡(jiǎn)便、形象直觀,豐富和優(yōu)化了數(shù)學(xué)問(wèn)題(特別是綜合題)的解法.
簡(jiǎn)評(píng)這是一道典型的函數(shù)、不等式、解析幾何的綜合題,利用導(dǎo)數(shù)大大優(yōu)化了問(wèn)題解決的流程.
3.2拓寬了分析解決問(wèn)題的思路
導(dǎo)數(shù)作為工具不但為研究函數(shù)相關(guān)問(wèn)題提供了有效的途徑和簡(jiǎn)便的方法,同時(shí)在解決其它的問(wèn)題上也有不可替代的優(yōu)越性. 積極利用導(dǎo)數(shù)解題,一方面體現(xiàn)了與新教材的主動(dòng)接軌,另一方面也拓展了學(xué)生的解題空間,開(kāi)闊了學(xué)生的視野、提高了學(xué)生的解題能力,體現(xiàn)了新課程的要求和特點(diǎn).
分析本題的難度也是知識(shí)的遷移,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用中的一個(gè)有力的工具. 因而想到構(gòu)造函數(shù)的思路,新的難點(diǎn)是構(gòu)造什么函數(shù)——需要重新整合自變量,推敲后可以通過(guò)取對(duì)數(shù)達(dá)到這一目標(biāo).
點(diǎn)評(píng)兩種解法都充分凸現(xiàn)了函數(shù)方程、數(shù)形結(jié)合、分類討論等數(shù)學(xué)思想方法在解題中的價(jià)值,可謂各有千秋、各盡其妙. 但我們仔細(xì)推敲后可以發(fā)現(xiàn),解法1對(duì)兩條曲線中有一條是直線的情形比較簡(jiǎn)捷明了(用到了導(dǎo)數(shù)的幾何意義),但對(duì)兩條曲線(不含直線)交點(diǎn)的研究則無(wú)能為力,而解法2對(duì)兩條曲線(不含直線)交點(diǎn)的研究則仍舊適用,因而解法2更具有一般性,是研究這類問(wèn)題的通性通法.
導(dǎo)數(shù)以其豐富的思想內(nèi)涵和廣泛的應(yīng)用性,已成為現(xiàn)行高中數(shù)學(xué)新課程中重要的章節(jié),而它強(qiáng)大的知識(shí)交匯功能也會(huì)引發(fā)出許多新穎別致、豐富多彩的數(shù)學(xué)問(wèn)題,與高考試題注重創(chuàng)新、開(kāi)放、探究性的命題意圖不謀而合,因而已成為近幾年高考命題的熱點(diǎn),從發(fā)展趨勢(shì)看,今后可能還會(huì)持續(xù)這一熱點(diǎn). 在以導(dǎo)數(shù)為載體的繁花似錦般的問(wèn)題情景中,我們應(yīng)牢牢把握一條主線——領(lǐng)悟?qū)?shù)的思想內(nèi)涵,突出導(dǎo)數(shù)的工具價(jià)值.
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