在借助图象研究函数的过程中,我们需要注意以下几点原则:
(1)让学生经历绘制函数图象的具体过程。首先,对于函数图象的意义,只有学生在亲身经历了列表、描点、连线等绘制函数图象的具体过程,才能知道函数图象的由来,才能了解图象上点的横、纵坐标与自变量值、函数值的对应关系,为学生利用函数图象数形结合研究函数性质打好基础。其次,对于具体的一次函数、反比例函数、二次函数的图象的认识,学生通过亲身画图,自己发现函数图象的形状、变化趋势,感悟不同函数图象之间的关系,为发现函数图象间的规律,探索函数的性质做好准备。
(2)切莫急于呈现画函数图象的简单画法。首先,在探索具体函数形状时,不能取得点太少,否则学生无法发现点分布的规律,从而猜想出图象的形状;其次,教师过早强调图象的简单画法,追求方法的“最优化”,缩短了学生知识探索的经历过程。所以,在教新知识时,教师要允许学生从最简单甚至最笨拙的方法做起,渐渐过渡到最佳方法的掌握,达到认识上的最佳状态。
(3)注意让学生体会研究具体函数图象规律的方法。初中阶段一般采用两种方法研究函数图象:一是有特殊到一般的归纳法,二是控制参数法。
4、用好“平面直角坐标系”
在理解函数概念的基础上,要启发学生明白研究函数的意义和方法,研究函数性质的必要性,为了更好地体现不同函数关系式的不同特性,我们可以通过研究函数的图像来反映函数的性质差异,那么怎样建立函数的图像呢?我们可以依赖于一种工具――“平面直角坐标系”,它是各类不同的函数展示各自特性的一个平台,在这个平台上,以另一种方式反映了变量之间的关系,可以更为形象直观地了解不同函数的性质。其实在实际的学习过程中,有很多同学直到初中毕业以后,也没明白函数的解析式与函数图像的关系,不知道为什么要进行列表、描点和连线,不知道函数解析式怎么就过渡成为函数的图像,而只是一味地死记它的画图步骤和老师强调的注意点,缺乏知其所以然的认识。其实我们的教学过程中,在学生理解了有序实数对和平面内点的坐标之间的一一对应关系以后,有必要告诉学生,我们在画函数图像的列表、描点过程中,都是对函数中的两个变量的顺序作了人为的规定,规定了自变量的取值作为点的横坐标,而与之对应的因变量的值作为点的纵坐标。
5、渗透模型思想
仅仅了解函数的定义,并不能很好地理解函数。理解函数一个重要方法,就是在头脑中留住一批具体函数的模型。在初中阶段,学生应掌握的基本函数模型如何让学生把这些模型留在头脑中,并能帮助思考问题呢?首先,应该把函数概念的整体理解与每一个具体的模型有机地结合起来。我们在对每一个具体函数模型教学的过程中,可以通过这些函数的解析式、函数图像、变量与变量之间的依赖关系来理解函数概念。最后,帮助学生养成一种习惯,借助于具体的模型,思考抽象问题。在数学思维中,无论讨论什么样抽象的问题,脑子都不能空,需要有具体模型的支持,这样才能使抽象的问题变得简洁。
数学究竟是什么呢?我们说,数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学。它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。
同其他科学一样,数学有着它的过去、现在和未来。我们认识它的过去,就是为了了解它的现在和未来。近代数学的发展异常迅速,近30多年来,数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和。预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年。所以在认识了数学的过去以后,大致领略一下数学的现在和未来,是很有好处的。
现代数学发展的一个明显趋势,就是各门科学都在经历着数学化的过程。
例如物理学,人们早就知道它与数学密不可分。在高等学校里,数学系的学生要学普通物理,物理系的学生要学高等数学,这也是尽人皆知的事实了。
又如化学,要用数学来定量研究化学反应。把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量,用方程表示它们的变化规律,通过方程的“稳定解”来研究化学反应。这里不仅要应用基础数学,而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学。