高中函数教学的一些做法

2015-05-30 10:48王跃梅
数学学习与研究 2015年15期
关键词:数学方法单调区间

王跃梅

函数在高中数学中占据较大的比例,一直是高考考核的重点和难点.由于函数具有抽象性、复合性、复杂性等特点,也一直是很多学生的弱项知识.数学函数作为连接函数与方程的桥梁,是整个数学教学的核心.在新课改背景下,教师需要紧密结合学生的认知与思维,制定科学合理的教学方案,帮助学生深刻认识函数知识,实现函数知识的学以致用.对此,在本文中我将从这些年的高中函数教学出发,从数学思想、数学实践、数学理解这三个角度,简要谈谈对函数教学的一些认识.

一、函数教学中渗透数学方法

数学教学的根本目的不仅仅是帮助学生掌握数学知识,更重要的是帮助学生掌握数学学习方法.高中函数的学习过程是学生对数学的感性认识,其中涉及比较归纳法、推理演义法、综合推断法等众多方法.在进行函数知识的教学中,通过数学方法的渗透能够给予学生正确的指导和更加权威的解释.但是,教师必须结合实际教学内容,选取针对性的教学方法,切忌为了数学方法教学而教学.

例(2014年浙江卷高考题)设函数f(x)=x2+x,x<0-x2,x≥0,若f[f(a)]≤2,则实数a的取值范围是多少?

分析本题属于高中数学分段函数,需要学生对函数图形以及函数形式具有全面的认识.我认为,在本题的教学中,我们可以渗透数形结合思想以及换元的思想,从而达到简化求解过程的效果.首先,我们利用分段函数的知识,利用描点法绘制出如图所示的函数图形.然后,我们可以换元,设f(a)=t,则f(t)≤2.结合分段函数的图形,得到t≥-2,即是f(a)≥-2,再次结合函数图像,我们可以得到a≥2.如此一来,原本复杂的复合函数问题就被我们转换成了看图说话的读图题.通过将复合函数分解和还原,再结合函数图形的相关知识,该题就可以迎刃而解了.我认为,数学知识的教学与数学方法的教学必须是合成一体的,这两者密不可分.通过在函数问题中渗透数学方法教学,学生对数学函数的求解过程和应用原理都会得到更加深刻的认识.

二、函数教学中注重应用教学

数学知识起源于生活,也最终回归于生活,在进行高中数学函数教学时,教师必须注重对函数知识的应用教学.通过生活式函数实例,学生们可以对函数知识得到更加生动形象的认识,同时还可以提高高中数学函数课堂的趣味性.在新课改背景下,函数章节的导入背景就是实例应用环节下的函数问题,通过一个个实例,学生们对函数知识的应用和理解都会步入一个更加完善的层次.

例(2014年陕西卷高考题)如右图,某飞行器在4千米高空飞行,从着陆点A的水平距离10千米处开始降落,已知降落轨迹为某三次函数图像的一部分,则该函数的解析式是什么?

分析该题属于函数知识实际应用题,需要学生们利用函数知识,结合函数图像进行求解.该题将原本的函数图形蕴含在飞行器飞行轨迹之中,赋予函数知识应用情境.如此一来,该题由原本纯粹的函数知识点考查变成了函数实例应用题,增加了题目的趣味性.首先,由三次函数图像的已知条件入手,我们设出函数表达式y=ax3+bx2+cx+d.从所给图像我们可以得到:函数图像经过点(0,0),于是可得d=0;由于该函数图像属于奇函数,于是可得b=0,此时原函数表达式就变成了y=ax3+cx.此时,我们将点(5,-2)代入可得-125a-5c=2.同时,由隐含条件:轨迹线在点(-5,2)处的切线平行于x轴,于是得到75a+c=0,与上式联立,我们便可以求出a,c的值,函数方程式也可以求出.我认为,要想教好高中函数,教师必须突出函数知识的应用教学,提高学生的应用能力,同时达到改善课堂氛围,提高学生函数学习积极性的效果.

三、函数教学中强化学生理解

迎合考试不是高中函数教学的根本目的,帮助学生提高自身的思维能力和创新能力才是关键.在高中数学函数教学中,教师切忌为学生制定习题模板,而限制了学生的思维发展,从而阻碍学生的理解.无论是函数概念的引入、三类函数模型的教学,还是函数应用题的讲解,教师都必须以强化学生理解为目的.我在长期的实践教学中发现,要想学生实现对函数知识的充分理解,教师必须综合各类教学方法,增强教学思维的活跃性.

例已知函数y=logax2-2x-8,试求其单调区间.

分析在高中函数教学中,单调区间的求解通常可以采用求导的方法,但是为了增强学生对单调区间的理解,教师不妨将其求解步骤化,帮助学生充分认识函数单调性.对于本题,我们首先采用换元的方法,令t=x2-2x-8,当t=0时,x=-2或4,于是我们可以得到该绝对值函数的图像,即是变形后的抛物线形式.从该绝对值函数的图形中我们可以知道:对称轴为x=1,图像与坐标轴交点横坐标为x=-2和x=4,变形后的图形是由原抛物线将x∈(-2,4)之间的部分翻折至坐标轴上方所得.此时,原函数变为y=logat和t=x2-2x-8.此时,我们需要利用复合函数单调性的性质,分别考虑01这两种情况.于是,我们可以求得该复合函数的单调增区间为(-2,1],(4,+∞),单调减区间为(-∞,-2),[1,4].如此一来,原本求单调区间的求导法就被转换成如上的分步求法,可以有效地帮助学生理解函数单调区间的求解原理.在其他高中函数的相关性质求解中,教师可以同样如此,将奇偶性转换成对称性,将周期性转换成反复性,利用更加浅显易懂的方式来实施函数教学.

总之,作为高中数学教师,我们首先需要从思想上深刻认识函数的重要性,其次就是不断突破创新,敢于尝试更为灵活、高效的教学手段,帮助学生提高数学函数学习的积极性.同时,教师必须理清函数与其他数学知识之间的联系性,从函数的概念、形式、应用等多角度出发,从根本上实现高中函数的高效教学.

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