李 俠
(江蘇省連云港市灌南高級中學(xué) 222500)
在課程改革的大環(huán)境下,高中數(shù)學(xué)提倡提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)和能力提升.函數(shù)思想作為一種較為高級的思維模式,在數(shù)學(xué)題目求解過程中將函數(shù)思想運(yùn)用進(jìn)來可以促進(jìn)解答效率的提升.所以,在日常課堂教學(xué)中,教師應(yīng)將培養(yǎng)學(xué)生函數(shù)思維視為教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容,啟發(fā)和引導(dǎo)高中生尋找題目的正確解題思路,促使學(xué)生透過題目復(fù)雜的現(xiàn)象看到本質(zhì)規(guī)律,將函數(shù)思維靈活運(yùn)用進(jìn)來.
1.函數(shù)思想的內(nèi)涵
函數(shù)思想是解決數(shù)學(xué)問題的一種思維方式,是量與量之間的變化關(guān)系的一種反應(yīng),對函數(shù)而言,通常是一一相對的.所以,“規(guī)律”一詞可以概括函數(shù)思維的基本內(nèi)涵.比如,在y=f(x)這一函數(shù)中,以f為對應(yīng)法則,變量范圍就是函數(shù)的基本構(gòu)成要素.在函數(shù)中,處于重要地位的通常是自變量的變化情況,它直接決定著因變量的值.然而,對于值域而言,其結(jié)果主要是由對應(yīng)法則、定義域所決定的.三者之間存在著緊密的關(guān)系.站在整體的角度來講,對應(yīng)法則、因變量、自變量,三者之間的關(guān)系以及不斷變化規(guī)律均可以通過函數(shù)顯示出來.此外,運(yùn)用函數(shù)思維進(jìn)行數(shù)學(xué)問題的解答通常需要建立輔助函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化成函數(shù)形式,再運(yùn)用函數(shù)性質(zhì)求得結(jié)論,依據(jù)我們常用的二次函數(shù)、一次函數(shù)、正比例函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、反比例函數(shù)等來進(jìn)行題目求解.所以,函數(shù)思維中所涵蓋的內(nèi)容量較大、復(fù)雜,需要學(xué)生能夠統(tǒng)籌兼顧函數(shù)思想,合理的運(yùn)用其解答數(shù)學(xué)問題,而數(shù)學(xué)教師應(yīng)做好輔助引導(dǎo)的工作,為學(xué)生提供解題幫助.
2.函數(shù)思想的運(yùn)用方法
常用的函數(shù)思想運(yùn)用方法主要有:第一,整體法,即根據(jù)題目的整體形式進(jìn)行統(tǒng)一思考,使解題過程更加便捷.這要求學(xué)生理解整體與局部的關(guān)系,善于從整體角度把握不同信息之間的關(guān)系.第二,遞推思想法,這種方式指的是采用遞推關(guān)系探索方式進(jìn)行具備一定數(shù)學(xué)規(guī)律的題目的求解,構(gòu)建函數(shù),并運(yùn)用函數(shù)思想解決問題,通常這種方式要求題目有跡可循,且與函數(shù)具有共同之處,這種運(yùn)用方式在數(shù)列問題中比較實(shí)用.第三,歸納假設(shè)法,即憑借不完全歸納進(jìn)行數(shù)學(xué)問題的歸納假設(shè),再進(jìn)行假設(shè)驗(yàn)證.在這種方法運(yùn)用中通常需要建立函數(shù),運(yùn)用函數(shù)思想及其變化規(guī)律開展問題求解.
1.削弱問題理解難度
高中階段數(shù)學(xué)知識(shí)難度增加,理論性強(qiáng),對學(xué)生的邏輯思維要求較高,若學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱,邏輯思維不強(qiáng),在學(xué)習(xí)起來將具有較大難度.在數(shù)學(xué)題目的解題過程中,部分學(xué)生很難找到解題的竅門和方式,加之?dāng)?shù)學(xué)題目的內(nèi)容及要求變化多樣,要求學(xué)生詳細(xì)了解已知條件、限定條件等,再進(jìn)行問題的解答分析.部分學(xué)生在高中數(shù)學(xué)知識(shí)解答中憑借大量的習(xí)題訓(xùn)練,或背誦模板的方式來達(dá)到解題的目的,但這樣的學(xué)習(xí)效果相對不明顯,這主要是由于學(xué)生對數(shù)學(xué)思維的理解不夠透徹而導(dǎo)致的.在數(shù)學(xué)問題的解題中,運(yùn)用函數(shù)思想能夠促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)內(nèi)容的理解,并在一定程度上降低學(xué)生對問題的理解難度,促進(jìn)學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)尋找到更加良好的解題辦法,建立輔助函數(shù),繪制函數(shù)圖像等,將復(fù)雜化的函數(shù)知識(shí)利用相對直觀的方式表現(xiàn)出來,在圖像的指引下幫助學(xué)生分析和解答問題,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生更快、更好的解答題目.
2.提升教學(xué)效率
因高中數(shù)學(xué)知識(shí)自身具有的較高難度,不但對學(xué)生的理解能力有較高的要求,為教師的教學(xué)方式也帶來更大的挑戰(zhàn).教師應(yīng)在教學(xué)中幫助學(xué)生尋找解題的思路和方法,使學(xué)生能夠撥開云霧見青天,找到解題的門路.函數(shù)思想的運(yùn)用可對學(xué)生解題的過程發(fā)揮推動(dòng)作用,教師在教學(xué)中加強(qiáng)函數(shù)思想的滲透、拓展,憑借函數(shù)圖像等進(jìn)行問題分析,幫助學(xué)生理解題目的用意,確保教師與學(xué)生思路一致,這樣即可極大提升教學(xué)的教學(xué)效率,構(gòu)建更加高效的高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂.
1.利用函數(shù)思想解決次數(shù)列問題
在高中階段的數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容中,數(shù)列題型很常見,將函數(shù)思想引入該類問題的解答過程頗具裨益.在數(shù)列中,每個(gè)數(shù)字均被視為數(shù)列的項(xiàng),然而在題目的求解中則可以將每個(gè)項(xiàng)視為項(xiàng)數(shù)的函數(shù).針對變量的規(guī)律以及變量的發(fā)展變化的研究是函數(shù)思想的本質(zhì)內(nèi)容,數(shù)列主要研究的是數(shù)量的分布特征.顯而易見,函數(shù)與數(shù)列之間具有一定的相通性,學(xué)生可采用數(shù)列曲線圖的方式來掌握數(shù)列的規(guī)律.然而,值得注意的是,在圖像表達(dá)中函數(shù)具有連續(xù)性,而數(shù)列屬于正數(shù)點(diǎn)位,這也是數(shù)列具有離散性特點(diǎn)的重要原因.對此,高中生務(wù)必具備對數(shù)列基本知識(shí)有所了解,再借助圖像把握其變化規(guī)律和特點(diǎn),掌握二者之間的不同點(diǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從函數(shù)角度對數(shù)列問題的解答,提升其正確性.
2.利用函數(shù)思想解決不等式問題
不等式證明在高中階段數(shù)學(xué)題目中占有較大比例,這類題型具有一定的難度,對學(xué)生的數(shù)學(xué)思維也具有較高的要求.在不等式問題的證明題類型求解時(shí),教師和學(xué)生均發(fā)現(xiàn)了其解題方式與函數(shù)之間的關(guān)聯(lián),可以將函數(shù)思想運(yùn)用至不等式證明中來,從根本上講就是求解對應(yīng)函數(shù)的零點(diǎn)、度計(jì)應(yīng)區(qū)間及其單調(diào)性問題.不等式證明要求高中生具備較好的數(shù)學(xué)邏輯思維,在充分考慮不等式形式自身的同時(shí)兼顧集的范圍.此外,并注意已知中給出的限定條件加以判斷.若不善于運(yùn)用函數(shù)思想或繪制圖像,則會(huì)使學(xué)生難以理解,很容易出現(xiàn)解題錯(cuò)誤.對此,高中數(shù)學(xué)教師在不等式題型的講解中,應(yīng)加強(qiáng)函數(shù)思想的滲透和運(yùn)用.
比如,已知不等式a2+am+3>4a+m恒成立,并且0≤m≤4,求a的取值范圍.在解題中,即可以m為自變量,建立函數(shù):y=(a-1)m+a2-4a+3,由此,不等式即可轉(zhuǎn)換為y>0恒成立,再根據(jù)0≤m≤4這一限定條件進(jìn)行分析,就可以計(jì)算出a的取值范圍,最終完成求證題目.
在此過程中,數(shù)學(xué)教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的需求進(jìn)行數(shù)學(xué)思想的滲透,引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中尋求技巧,熟悉解題流程,使不等式求解的題型練習(xí)成為推動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維養(yǎng)成的有效方式,在不斷的運(yùn)算和思考中幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)思維的運(yùn)用技巧.此外,教師可以針對相似題目進(jìn)行類推,對已有題目舉一反三,轉(zhuǎn)變題型,反復(fù)訓(xùn)練學(xué)生思維能力和函數(shù)思想應(yīng)用能力,促進(jìn)綜合能力發(fā)展.
3.利用函數(shù)思想解決方程式問題
在高中數(shù)學(xué)方程式問題的解答中,對于存在多個(gè)未知數(shù)的問題中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)感到困惑、束手無策,這時(shí),善于利用函數(shù)思想將取得良好效果.首先,學(xué)生審題后可以依據(jù)題目中給出的已知條件列解析式,在根據(jù)解析式的類型進(jìn)行具體分析.可以將函數(shù)式視為已知是“0”的數(shù)量,再轉(zhuǎn)化方程式,對方程式兩端進(jìn)行簡要處理,對于相對復(fù)雜的方程式可以先作移項(xiàng)處理,再繪制方程式圖像,按照圖像依據(jù)作問題解析.
例如,“f(x)=mx2+nx+c(m>0),方程f(x)-x=0 的兩個(gè)根x1,x2,滿足0