趙越
【摘要】數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是當(dāng)代每個(gè)人都應(yīng)該具備的基本素養(yǎng).在初高中的學(xué)習(xí)中,數(shù)學(xué)知識(shí)存在一定的關(guān)聯(lián)性.在初中階段,基于學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn),對(duì)于“函數(shù)”這樣具有抽象性的名詞,學(xué)生會(huì)感到陌生與不適,此時(shí)需要教師給予專業(yè)的指導(dǎo)與評(píng)價(jià);在高中階段,會(huì)進(jìn)一步加深對(duì)函數(shù)的學(xué)習(xí),引申出其他的基本初等函數(shù)的概念、圖象以及性質(zhì).本文將從函數(shù)的知識(shí)關(guān)聯(lián)性領(lǐng)域,學(xué)生如何能更好地接受函數(shù)的領(lǐng)域和教師如何講授函數(shù)的領(lǐng)域進(jìn)行剖析,希望能為初高中(函數(shù)部分)銜接過程中存在問題的學(xué)生提供一些幫助.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);高中數(shù)學(xué);函數(shù)
1 數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)函數(shù)的要求
1.1 《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》對(duì)函數(shù)的要求
函數(shù)是初中數(shù)學(xué)重要的組成部分,它具有一定的抽象性.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》對(duì)函數(shù)部分的要求是[1]:
(1)探索實(shí)際生活案例中的變化規(guī)律以及數(shù)量關(guān)系,了解常量(在某一變化過程中,取值固定不變的量)和變量(在某一變化過程中,可以取不同數(shù)值的量)的概念;
(2)了解函數(shù)的概念(函數(shù)、自變量、因變量)和三種表示方法(圖象法、列表法、解析式法),可以列舉出函數(shù)的具體實(shí)例;
(3)能結(jié)合實(shí)例判斷出函數(shù)自變量x變化的范圍;
(4)在不同的實(shí)際案例中,可以應(yīng)用不同的表示函數(shù)的方法去表達(dá).
1.2 《普通數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》對(duì)函數(shù)的要求
函數(shù)是貫穿高中數(shù)學(xué)的主線.《普通數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》對(duì)函數(shù)的要求是[2]:
(1)在初中學(xué)習(xí)函數(shù)概念的基礎(chǔ)之上,能利用集合的知識(shí)刻畫函數(shù)的定義,了解集合與函數(shù)之間的關(guān)系;
(2)理解函數(shù)的三要素(定義域、值域、對(duì)應(yīng)關(guān)系),以及在實(shí)際案例中能求得相應(yīng)的結(jié)果;
(3)了解分段函數(shù)的概念,并能做簡單的應(yīng)用;
(4)掌握函數(shù)的基本性質(zhì)(單調(diào)性、奇偶性、周期性)的概念及其幾何意義.
綜合初中和高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)函數(shù)的要求,說明函數(shù)的知識(shí)十分重要.學(xué)生掌握函數(shù)的相關(guān)概念對(duì)提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)以及在實(shí)際生活方面有很大的益處.
2 初高中函數(shù)概念的銜接問題及解決辦法
2.1 初高中階段函數(shù)概念
(1)初中階段函數(shù)的概念:在某一變化過程中,存在兩個(gè)變量,例如x和y,對(duì)于任意的一個(gè)變量x,都有唯一確定的y值與之相對(duì)應(yīng),此時(shí)稱y是x的函數(shù).其中,x叫做自變量,y叫做因變量.
(2)高中階段函數(shù)的概念:設(shè)集合A、集合B是兩個(gè)非空的數(shù)集,對(duì)于集合A中的任意一個(gè)變量x,通過一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f作用后,在集合B中都有唯一確定的fx值與之相對(duì)應(yīng),此時(shí)稱f:A→B為從集合A到集合B的一種函數(shù)關(guān)系[3].
2.2 初高中函數(shù)概念的銜接問題
對(duì)于學(xué)生而言:(1)在初中學(xué)習(xí)函數(shù)時(shí),對(duì)概念性的定義理解不深刻,記憶模糊甚至是遺忘;(2)在高中初學(xué)函數(shù)時(shí),由于結(jié)合集合的相關(guān)概念來刻畫函數(shù)的概念,如果對(duì)于集合的知識(shí)掌握不好,會(huì)導(dǎo)致對(duì)函數(shù)概念的理解出現(xiàn)問題;(3)出現(xiàn)新的符號(hào)fx,與初中學(xué)習(xí)的y的概念混淆.
對(duì)于教師而言:(1)初中教師講授函數(shù)的概念時(shí),沒有適當(dāng)引入與高中相關(guān)的知識(shí);(2)高中教師講授函數(shù)的概念時(shí),沒有導(dǎo)入復(fù)習(xí)初中函數(shù)的概念;(3)高中教師對(duì)函數(shù)的概念理解不深刻,對(duì)于概念性的定義一帶而過,沒有注重知識(shí)的關(guān)聯(lián)性.
2.3 針對(duì)初高中函數(shù)概念的銜接問題提出相應(yīng)的解決辦法
(1)學(xué)生應(yīng)深刻理解函數(shù)的概念,注意初高中對(duì)函數(shù)概念的異同點(diǎn);
(2)初中教師在講授函數(shù)的概念時(shí),要適當(dāng)拓展高中知識(shí),告知學(xué)生們學(xué)習(xí)函數(shù)的重要性;
(3)高中教師在講授函數(shù)的概念時(shí),要結(jié)合初中函數(shù)的概念和集合的相關(guān)知識(shí),讓學(xué)生們獨(dú)立總結(jié)函數(shù)概念;
(4)教師可指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出函數(shù)概念中的精華:“x任意,y唯一”,即對(duì)于任意的一個(gè)x值,都有唯一的一個(gè)y值與之相對(duì)應(yīng).
3 初高中函數(shù)性質(zhì)的銜接問題及解決辦法
3.1 初高中階段函數(shù)性質(zhì)
(1)初中階段函數(shù)的性質(zhì):學(xué)生主要學(xué)習(xí)一次函數(shù)、反比例函數(shù)以及二次函數(shù).在探究以上三類函數(shù)的性質(zhì)時(shí),會(huì)涉及在某個(gè)范圍內(nèi),圖象呈上升(下降)趨勢,y隨x的增大而增大(減?。?以正比例函數(shù)y=kx其中k是常數(shù),k≠0為例,其圖象是一條過原點(diǎn)的直線,同時(shí)該直線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;以二次函數(shù)y=ax2其中a是常數(shù),a≠0為例,其圖象是以(0,0)點(diǎn)為頂點(diǎn)的一條拋物線,同時(shí)該拋物線關(guān)于y軸對(duì)稱.
(2)高中階段函數(shù)的性質(zhì):學(xué)生主要學(xué)習(xí)的函數(shù)有冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)(正弦函數(shù),余弦函數(shù),正切函數(shù)).在探究以上函數(shù)的性質(zhì)時(shí),一般從函數(shù)的定義域(x變化的范圍)、值域(y變化的范圍)、單調(diào)性、奇偶性、定點(diǎn)等方面著手.
3.2 初高中函數(shù)性質(zhì)的銜接問題
對(duì)于學(xué)生而言:(1)在高中學(xué)習(xí)函數(shù)的圖象和性質(zhì)后,沒有建立完整函數(shù)的體系;(2)函數(shù)性質(zhì)相對(duì)來說比較多,學(xué)生記憶出現(xiàn)混亂;(3)雖然已經(jīng)掌握函數(shù)的性質(zhì),但沒有應(yīng)用的能力.
對(duì)于教師而言:(1)初中教師講授函數(shù)性質(zhì)時(shí),沒有指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)特定函數(shù)的特定性質(zhì);(2)初中教師講授函數(shù)性質(zhì)時(shí),沒有拓展延伸高中相關(guān)知識(shí);(3)高中教師講授函數(shù)性質(zhì)時(shí),沒有注重與初中函數(shù)性質(zhì)的對(duì)比.
3.3 針對(duì)初高中函數(shù)性質(zhì)的銜接問題提出相應(yīng)的解決辦法
(1)學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)每一個(gè)函數(shù)的性質(zhì)后,都應(yīng)記憶清楚,以免出現(xiàn)倒攝抑制;
(2)初中教師在講授反比例函數(shù)增減區(qū)間時(shí),要注意“在每個(gè)象限內(nèi)”的引導(dǎo);
(3)高中教師在講授冪函數(shù)的性質(zhì)時(shí),應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生們復(fù)習(xí)初中所學(xué)正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的圖象與性質(zhì);
(4)高中教師在講授函數(shù)性質(zhì)時(shí),可適當(dāng)編口訣,以便學(xué)生理解和記憶.例如,在講解函數(shù)單調(diào)性時(shí):在區(qū)間a,b,當(dāng)x1
4 初高中函數(shù)與其他知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)問題
4.1 初高中函數(shù)與方程、不等式的關(guān)聯(lián)問題
4.1.1 初高中函數(shù)與方程的關(guān)系
以一次函數(shù)與二元一次方程(組)為例:一次函數(shù)經(jīng)過變換可變?yōu)槎淮畏匠?一次函數(shù)的圖象是由無數(shù)個(gè)點(diǎn)組成的直線,對(duì)于二元一次方程而言,會(huì)出現(xiàn)無數(shù)組解.由此可知一次函數(shù)圖象上的點(diǎn)與二元一次方程的解是一一對(duì)應(yīng)的[5];同理可得出結(jié)論,二元一次方程組的解是兩個(gè)一次函數(shù)交點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值.類比歸納,對(duì)于兩個(gè)不同的函數(shù)求交點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),只需將兩函數(shù)聯(lián)立解方程組即可.
4.1.2 初高中函數(shù)與不等式的關(guān)系
以一次函數(shù)y=kx+b其中k,b是常數(shù),k≠0與反比例函數(shù)y=kx其中k是常數(shù),k≠0為例:求出kx+b>kx的解集?實(shí)則可以轉(zhuǎn)化為一次函數(shù)圖象在上、反比例函數(shù)圖象在下的問題.類比歸納,對(duì)于兩個(gè)不同函數(shù)求不等式問題時(shí),只需畫出函數(shù)圖象,數(shù)值大的圖象在上、數(shù)值小的圖象在下,求得結(jié)果時(shí)應(yīng)注意看x的變化范圍.
以二次函數(shù)為例:求二次函數(shù)與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題,可轉(zhuǎn)化為一元二次方程根的判別式問題.對(duì)于一元二次方程而言,根的判別式
Δ=b2-4ac>0,=0,<0,有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根 沒有實(shí)數(shù)根,
轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)與x軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)也可用公式b2-4ac>0,=0,<0,與x軸兩個(gè)交點(diǎn)與x軸一個(gè)交點(diǎn)與x軸沒有交點(diǎn).
由此引申至高中所學(xué)函數(shù)零點(diǎn)問題:函數(shù)的零點(diǎn)函數(shù)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值一元二次方程的實(shí)數(shù)根.
4.2 初中銳角三角函數(shù)與高中三角函數(shù)的關(guān)聯(lián)問題
在初中解直角三角形一章包含了銳角三角函數(shù)的內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生心理發(fā)展規(guī)律以及認(rèn)知特點(diǎn),初中在進(jìn)行教學(xué)時(shí),講解了銳角(30°,45°,60°)的正弦值、余弦值、正切值.在高中講解三角函數(shù)時(shí),加大了涉及的廣度、難度以及深度.在高中的教材中,將三角函數(shù)獨(dú)立成章,足見其重要性.
4.3 在學(xué)習(xí)函數(shù)與其他知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)問題時(shí),應(yīng)注意的幾個(gè)方面
(1)學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)知識(shí)后,可以多關(guān)注身邊的實(shí)例,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)中函數(shù)的知識(shí),利用已有的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析求解;
(2)函數(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí),是鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象思維.因此,初中教師在進(jìn)行銳角三角函數(shù)的學(xué)習(xí)時(shí),應(yīng)當(dāng)適當(dāng)告知學(xué)生,銳角三角函數(shù)的學(xué)習(xí)是為高中三角函數(shù)的學(xué)習(xí)做鋪墊;
(3)初中教師在講完初中課程后,可及時(shí)歸納函數(shù)、方程以及不等式之間的關(guān)系;
(4)高中教師在講解三角函數(shù)時(shí),注意與初中知識(shí)的關(guān)聯(lián)性,由淺入深、循序漸進(jìn);
(5)教師在講解函數(shù)知識(shí)時(shí),關(guān)注學(xué)生的身心素質(zhì)和思維,要適應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)和教材,把握函數(shù)的銜接性,以及函數(shù)的應(yīng)用性[6];
(6)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從多方面認(rèn)識(shí)函數(shù)[7],通過函數(shù)的教學(xué)滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)史以及數(shù)學(xué)思想.
5 結(jié)語
函數(shù)是一種“工具”,函數(shù)是一種“操作程序”,函數(shù)更是培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象思維的一種“方法”.對(duì)于函數(shù)的學(xué)習(xí),從初中過渡到高中,應(yīng)將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)貫穿教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中,教師應(yīng)當(dāng)重視函數(shù)部分的內(nèi)容和方法的銜接,幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)知識(shí)體系,掌握函數(shù)的學(xué)習(xí)方法[8].
本文首先從課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)函數(shù)學(xué)習(xí)的要求入手,強(qiáng)調(diào)函數(shù)學(xué)習(xí)的重要性;其次,分析初高中對(duì)函數(shù)概念的異同點(diǎn),為初高中函數(shù)概念的銜接提供了解決辦法;再次,辨析初高中的函數(shù)性質(zhì),為初高中函數(shù)性質(zhì)的銜接提供了解決辦法;最后,梳理函數(shù)與其他知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)問題,并給出建議.初高中數(shù)學(xué)函數(shù)的銜接問題一定不止于此,以期其他學(xué)者、一線教師或其他科研人員補(bǔ)充總結(jié).
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