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关于单调性论文范文资料 与函数单调性教学应处理好三个矛盾有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:单调性范文 科目:职称论文 2024-01-17

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章建跃博士指出:“高水平的教学设计要建立在如下三个基本点上:理解数学、理解学生、理解教学.其中,理解数学是指对数学的思想、方法及其精神的理解;理解学生是指对数学学习规律的理解,核心是理解学生的数学思维规律;理解教学是指对数学教学规律、特点的理解.‘三个理解’是数学教师专业发展的基石.”

数学教学过程总是充满了矛盾,如教和学的矛盾、学生认知特点和数学学科特点的矛盾、学生认知发展水平和数学教学内容的矛盾等.有矛盾才能有发展,其中,学生现有的知识基础、能力水平和教学要求之间的矛盾是数学教学的决定性动力.作为教师,应努力做到敏锐地发现、深刻地认识各种矛盾,进而在教学中科学合理地暴露、“创设”甚至“激化”矛盾,以帮助学生在解决矛盾的过程中发展自己的认知结构、提升自己的数学素养,这可以充分体现出教师的专业水平、教学能力和教学智慧.

“函数的单调性”是反映函数变化规律的一个最基本的性质,是学生学习了函数概念后研究的第一个函数性质,也是学生在高中阶段遇到的第一个用数学符号语言刻画的概念,对学生进一步学习函数的其它性质具有示范和引领作用.本节课汇集了数学教学的诸多矛盾,如何在教学中处理好这些矛盾,特别是其中的主要矛盾,对每个数学教师都是一项极具挑战性的任务.笔者认为,“函数的单调性”教学,关键是要深刻认识、科学处理以下“三个矛盾”.1 “上升”、“下降”、“单调”等名词的数学意义和学生的生活理解之间的矛盾

“函数的单调性”教学,通常是从现实生活入手——展示某地某天的气温变化图、举出生活中描述“升降”变化规律的成语(如蒸蒸日上、每况愈下、此起彼伏)并画出相应的函数图象等,然后让学生观察得到:函数图象有的呈上升趋势,有的呈下降趋势,有的在一个区间内呈上升趋势,而在另一个区间内呈下降趋势,此时教师指出:函数图象的“上升”“下降”反映了函数的一个基本性质——单调性,接下来引导学生用自然语言进行描述,并体验单调性是函数的局部特征(教师可在此处提前介绍“增函数”、“减函数”、“单调区间”等名词).

这里,“上升”、“下降”、“单调”的数学意义和学生在日常生活中的理解有一定的“矛盾”:在生活中,若从A到B是“上升”,则从B到A就是“下降”,如同“上坡”“下坡”那样,仅仅考虑了铅垂方向;而在数学中,若x增大时y也随之增大,则称函数y等于f(x)“上升”,若x增大时y随之减小,则称函数y等于f(x)“下降”,是水平和铅垂这两个方向的“合成”.在生活中,“单调”是指“重复而缺少变化”;而在数学中,“单调”是指“随着自变量的增大,函数值始终增大或始终减小”,是不断变化的.对此,有些学生可能会因区分不清而产生错误理解.例如,对于函数y等于x2(x≥0),有学生认为:x由小到大时,y是“上升”的,x由大到小时,y是“下降”的;又如,对于函数y等于2,有学生认为它是“单调”的,理由是“y始终没有变化”.

因此,在本节课的教学中,教师应明确地指导学生将数学名词和日常概念区分开:

(1)对于同一段函数图象来说,在数学上它究竟是“上升”还是“下降”,应该是确定的,不能产生歧义.因此,我们选择x轴正方向作为参照,从左往右,沿着图象“策马前行”,函数图象的“上升”“下降”就有了统一的规则和统一的结论;

(2)数学上的“单调”,其本身也含有“重复而缺少变化”的意味,但它不是指函数值始终保持不变,而是指函数在某个区间“上升”“下降”(或“增加”“减少”)具有不变的规律性,反映的是一种“变中的不变性”,当然也显得“单调”.

2 学生已有的知识基础和认知习惯和新知学习的必要性之间的矛盾

我们知道,“精确定量思维方式”是数学教育所能给予学生的最重要和最基本的数学素质,也是培养学生理性精神的最好体现.在高中阶段,“函数的单调性”定义之所以要进一步符号化(形式化),正是基于数学精确化、严谨性的要求.只有这样,学生才可以通过准确的计算进行推理论证,以保证结论的严密性,在此过程中逐渐培养并形成“算法的思维”.

然而,学生在初中已经接触过一次、二次、反比例函数,对函数的单调性已经初步有了直观形象的认识:图象从左往右上升(y随x的增大而增大)是增函数,图象从左往右下降(y随x的增大而减小)是减函数.他们会觉得这种定义通俗易懂、易于接受,用它解决函数的单调性问题时也没遇到过什么困难,进而产生疑问:为什么还要费尽周折地去学习符号化(形式化)定义呢?岂不是“多此一举”!学生一旦在心理上排斥新知,那么教和学的效果都将大打折扣,这是一个很重要的问题.

因此,在学习抽象的定义之前,教师应针对性地设置“认知冲突”,以便让学生充分体验到学习新知的必要性,增强研究的兴趣和积极主动性.例如,可让学生依据函数单调性的图象特征或自然语言描述,尝试判断函数y等于x+1x在[1,+∞)内的单调性.由于学生对该函数的图象性质并不熟悉,因此无法判断函数图象呈现什么样的变化趋势,也难以根据函数解析式描述其变化规律.此时,学生就会自然意识到自己知识上的欠缺,认识到用精确的数学语言刻画定义的必要性,从而进入一种“愤悱状态”,产生较强劲的学习动力.

3 学生现有的思维水平和函数单调性定义的思维要求之间的矛盾

这是本节课教学的核心矛盾.刚进入高一的学生,其思维处于从经验型水平向理论型水平转变的阶段,仍然偏于简单化、直观化,逻辑思维水平不高,抽象概括能力不强.函数单调性的定义,是数学概念形式化的典型案例,具有高度的抽象性.从“随着x增大,y也增大”这一自然语言转换到“对于某区间上任意的x1<;x2,有f(x1)<;f(x2)”这一数学符号语言,跳跃性较大,学生非常不习惯,特别是为什么要用“任意”二字,在区间上“任意”取两个大小不等的x1<;x2,通过比较f(x1)和f(x2)的大小来刻画函数的单调性,学生更是感到难以理解,容易产生思维障碍.

单调性论文参考资料:

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