一、問題提出
函數是中學數學的核心內容,函數思想可以統領中學代數的大部分知識,它不僅貫穿中學數學的始終,而且是進一步學習高等數學的重要基礎。函數既背景直觀、聯系廣泛,又具有很強的抽象性和較高的應用價值,歷年來都是高考的重中之重。
然而,函數又是中學數學學習中的一個難點,即使在高三復習的過程中,函數問題仍然讓許多學生頭痛不已。
調查發現,學生在函數學習的過程中普遍遇到下列困難。
1.函數的概念比較抽象,理解有困難;
2.函數問題涉及的知識點太多,發散性太強,不易把握;
3.函數問題解題方法靈活多變,思考時經常無從下手;
4.函數知識的學習過程時間跨度太長,知識掌握很零散,理不清頭緒。
二、問題分析
細析以上調查結果可以發現,學生對函數“頭痛”的本質原因是:缺少函數知識系統和思考規律的支撐。因此,在進入高三復習后,教師有必要對函數部分的知識點和解題方法作系統歸納,從而使函數知識系統化,并從中總結出思考方法和解題規律。
三、課題實踐
1.構建函數知識系統的網絡結構
體系構建是數學不斷創造和不斷發展的必經之路,也是數學學科完善和成熟的標志。只有真正掌握了函數知識的體系結構,才可能系統地掌握函數知識。數學教學的目標不能僅僅停留在培養解題高手上,還必須讓學生參與數學知識體系構建的過程,領悟數學體系構建的方法,學會自己構建知識體系,提升數學學習的能力。
函數究竟研究哪些內容?
函數關系千變萬化,哪些函數在眾多函數中起著引領性的作用?
這需要建立一個比較完整的知識結構和體系,并且這個體系應該由學生自己整理,我在實際教學中,引導學生用思維導圖呈現函數知識的主要結構。
其中圖1給出對每一種函數研究的方向,即我們研究函數,絕大多數時候是要研究它相應的八個方面的特征(性質)。圖2給出了中學階段需要重點掌握的七種初等函數,它們在眾多函數中起著引領性的作用,因此許多時候我們需要把“其它函數”轉化為這些函數來解決。
這兩個樹狀圖本身很簡單,但條理性很強,學生能對著圖形聯想性質、回憶方法、小結規律,從而系統、高效地掌握函數學習的要點。
2.構建函數解題思想方法的網絡結構
隨著時間的遷移,人們在數學學習過程中所得到的數學概念、公式和定理等數學知識都有可能被忘記,但是在數學學習過程中獲得的思維方式、思想方法、認知能力等數學素養,卻一定會經久不忘,終身受益。因此,與學習數學知識相比,更高的學習境界是領會數學的思維方式和思想方法。也就是說,“會學”比“學會”更重要。
函數無所不在,應用廣泛,函數問題錯綜復雜,解題方法靈活多變。若遇函數難題,智者常常是奇思妙想層出不窮,平者則常常思緒混亂一籌莫展。大多數學生反映:解題方法似乎學了不少,可是沒有形成“套路”,感覺很亂,解題成功常常具有偶然性。
由此可知,在函數復習過程中,一方面要注重構建知識網絡,另一方面還要重視對常規解題方法和思考規律的歸納,形成思想方法的網絡體系。
以“求函數的最值”為例,我和學生先一起研究如下例題。
【案例】求下列函數的最值:
從學生們的反映看:這樣整理和歸納后,知識內容形成網絡,思想方法形成系統。在一個個網絡系統圖形的指導下,原本抽象的函數內容被形象地記憶下來,它幫助學生對函數的全部內容做到心中有數,也使學生覺得解題思路有章可循。系統的構建,不僅能加深學生對函數知識脈絡的理解和記憶,而且有利于提取學生大腦中儲存的知識信息,掌握函數知識的應用規律,做到“宏觀有思想,微觀有方法”,在復習課的教學中真正做到有效教學、高效教學。
不僅復習,放眼數學學習的全過程,教師都應該用整體的觀點、聯系的觀點和發展的觀點進行教學,從而促進學生掌握數學思維方法,體會數學思維價值,提高學習素養,學會欣賞數學、應用數學和創造數學。