APP下载

高中数学函数概念教学略谈

2015-05-05吴问舟

试题与研究·教学论坛 2015年4期
关键词:值域定义域概念

吴问舟

概念教学是数学教学的一个重要组成部分。数学概念反映的是客观对象的数量关系和空间形式的本质属性,具有极强的基础性,是学习数学理论和构建数学框架的基石。中学数学教学《大纲》明确指出“正确理解数学概念是掌握数学知识的前提”。概念教学的效果如何,将直接影响学生对数学知识的理解和掌握,关系到学生解题能力的培养与提高。

函数是高中数学的重要内容之一,函数的思想和方法贯穿了高中数学课程的始终。同时,函数概念也是高中数学的难点。调查表明,很多学生对函数概念的掌握并不理想。每次考试过后,总有学生由于对函数概念把握不准,导致解题失误。

现行普通高中《课程标准》实验教科书(必修1)上采用的函数定义是:“设A、B是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数。记作:y=f(x),x∈A。其中x叫作自变量,x的取值范围A叫作函数的定义域,与x的值相对应的y值叫作函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫作函数的值域。

笔者认为,函数概念具有高度的抽象性,学生真正理解函数概念需要一个漫长的过程,需要在不同层次上、从不同角度给学生提供理解和巩固函数概念的机会。对函数概念的教学,应基于以下几点思考:

一、要使学生了解函数的形成过程

从历史上看,函数概念的产生经历了“变量说”到“对应说”两个阶段,函数概念来源于物理公式。在初中,学生学习过的函数概念,也是从运动变化的观点出发,把函数看成是变量之间的依赖关系。函数概念几乎等同于解析式。要说清楚变量以及两个变量间变化的依赖关系,往往先要弄清各个变量的物理意义,这就使研究受到了一定的限制。而如果只根据变量观点,那么有些函数就很难进行深入研究。例如:

f(x)=1,当x是有理数时,0,当x是无理数时。

对这个函数,如果用变量观点来解释,会显得十分勉强,也说不出x的物理意义是什么。但用集合、对应的观点来解释,就十分自然。

通过对函数概念历史发展的了解,既可以向学生渗透数学文化,也有利于让学生对函数概念了解更加全面,以激起学生对函数学习的兴趣。

二、要使学生理解函数的本质特征

函数的本质特征是“对应”关系。这种“对应”,正是函数的内涵所在。

1.函数的“对应”关系有三种形式

一是具体的两变量之间确定的对应关系,如函数的解析式;二是以列举方式给出两个变量之间的对应关系,如统计数表等;三是以曲线形式反映的两变量之间的对应关系,如一天中的气温随时间的变化图等。

2.函数的“对应”关系包含三层内容

(1)“非空数集A、B”——说明变量的存在性;(2)“两个变量x和y,x∈A、y∈B,某个确定的对应关系f ”说明函数是研究两个变量间的依存关系;(3)“对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)(即y)和它对应”——说明有唯一确定的对应规律。

3.函数的“对应”关系具备三个要素

函数y=f(x)的记法,突出了函数的三个要素之间的依存关系。其中“f”是连接“x”和“y”的纽带。

(1)对应关系f下的自变量。在记法中,f的变量为x,这里应突出x的整体性,即整个x充当的f自变量,由于函数的抽象性及换元的数学思想,这里的x只是充当一个代表元,也就是说x可以表示单纯的x,也可以表示关于x的某个单项式,甚至可以是关于x的其他代数式。因此,对应关系f下的自变量,严格来说,是f后面括号内的整个变量式。这为以后进一步求抽象函数的定义域打下伏笔,如①已知f(x)的定义域为[a,b],求f[g(x)]的定义域,就是求不等式a≤

g(x)≤b的解集;②已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求f(x)的定义域,就是求当x∈[a,b]时,g(x)的值域。

(2)对应关系f下的函数值。y是x通过对应关系

f得到的,y值是相应x的值在对应关系f下的函数值。因为x只是一个代表元,因此对应关系f下的函数值y,严格来说,是f后面括号内的整个变量式的值通过对应关系f而得到的函数值。这也为以后进一步求复合函数的值域埋下伏笔。另外值域中的每一个值y,都能在定义域中“找到”一个或几个x的值与之对应,这又为以后利用方程思想求函数值域打下基础。

三、要使学生学会对函数概念的灵活运用

在学生理解了函数的本质特征即“对应”后,我们要在实践中使学生理解和掌握概念,引导学生运用函数概念去解决一些实质性的问题,培养学生运用概念分析问题与解决问题的能力,进而使学生在理解的层次上达到一个新的高度,在认识上得到升华。

例1:函数y=f(x)与直线x=a的交点个数为( )。

A.1个 B.2个 C.0个或1个 D.无穷多个

例2:函数y=x2和S=v2是否同一个函数?

例1是函数概念的升华,例2旨在让学生消除函数符号的神秘感。

以上对函数概念教学的几点思考,体现了概念教学应遵循“具体——抽象——具体”的教学原则,通过引导学生不断去发现、归纳、总结,以至于使学生能更全面、正确地掌握函数的概念。

猜你喜欢

值域定义域概念
Birdie Cup Coffee丰盛里概念店
如何求抽象函数的定义域
函数的值域与最值
函数的值域与最值
永远的定义域
幾樣概念店
抽象函数定义域的四种类型
破解函数值域的十招
归纳复合函数定义域的求法