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浅谈函数概念的发展与比较

2012-10-12

小学四年级开始接触函数关系的初步概念,对两个相依变化的数量关系进行研究并用图表来表示,用式子简洁的表示数量关系。

中学在数量关系领域把函数概念的学习划分为三个阶段,渗透函数思想。

美国

九年级以上的各类代数课本中,都首先定义“有序数对”、“关系”,再将函数定义为一种特殊的关系。

德国

初中由机器运算寄存器的有关知识展开所熟悉的简单算法,让学生在编写简单程序的同时开始学习变量、函数。

英国

由实际情景得到表达式,再得到数据,描点作出图象,利用曲线解决实际问题,在实际问题的解决中引入函数概念。

2.1函数概念引入方式上的差异

我国教材函数概念引入方式为:实际例子(问题)→数学解答→从过程中提炼出函数概念。这种方式更注重函数概念引入的系统性,从两个阶段入手,多层面,多角度地向学生介绍了以“变量”为基础的函数古典定义以及以“集合”为基础的现代函数定义,所呈现的函数概念结构较系统和完整,有利于学生基础知识和基本技能的熟练掌握,但学生对“对应关系”往往缺乏充分的理解,并且函数概念引入时间较晚,定义方式理论性较强,比较抽象,不利于学生深入理解函数思想的实质,以及自身辨证思维能力的发展。

西方各国函数概念的引入一般较早,函数概念引入方式为:实际例子(问题)→数学概念→实际问题。它更注重函数概念背景知识的铺垫,重视函数思想和方法的掌握,淡化函数的形式化定义,大多没有给出具体的函数概念,而是将实际应用中的问题与学生的认知结构相联系,以问题解决的形式让学生学习函数内容,应用数学的意识比较突出。

2.2函数概念与信息技术结合程度上的差异

我国函数概念教学中加强了函数与其他学科知识的联系,并且结合各种现代教育技术初步培养学生用数学能力,逐步提高学生分析问题,解决实际问题的能力。但常常局限于用计算器进行简单求解,用计算机辅助教学等内容,没有很好的引导学生利用互联网资源自主学习。西方各国大部分函数概念教学都与计算机技术教育相结合,涉及“寄储器”、“算法”等诸多计算机语言、计算机网络图,很好的培养了学生动手操作能力,调动学生积极思维,有利于学生树立正确的数学观,即数学不仅是书本上呈现的知识,而是广泛存在于我们的生活空间,拥有非常丰富的信息载体,学生应通过自主的学习行为去领略书本以外的数学世界。

3、函数概念教学的几点思考

3.1注重函数概念的早期渗透

函数概念的培养在小学已经开始了,进入中学,随着代数式、方程的研究以渗透了这一观念,任何一个含有字母的代数式,就可以看作它所含字母的函数。所以教师可以在教学中,根据相关内容向学生渗透函数的思想,如代数式的学习,让学生了解到量与量之间的依存性;通过数的概念的发展,积累学生关于“集合”概念的初步思想;通过数轴和坐标的教学,渗透关于“对应”概念的初步思想等。通过这样的铺垫,学生在接触到严谨而抽象的集合函数概念时,易于接受。

3.2注重学生学习函数概念的心理建构过程

建构主义学习理论认为:应把学生看成是学生主动的建构活动,学习应与一定的知识、背景即情境相联系;在实际情境下进行学习,可以使学生利用已有的知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识,这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。在函数概念教学中,可以适当采用引导讨论,注重分析、启发、反馈,先从实际问题引入概念,然后揭示函数概念的共同特性:(1)问题中所研究的两个变量是相互联系的。(2)其中一个变量变化时,另一个变量也随着发生变化。(3)对第一个变量在某一范围内的每一个确定的值,第二个变量都有唯一确定的值与它对应。同时从阅读、练习中巩固概念,再从讨论、反馈中深化概念,让学生自己完成从具体到抽象的过程,避免概念教学的抽象与枯燥,使学生深入理解函数的实质,从而让学生较好地完成函数概念的建构。

3.3注重函数概念与信息技术的适时性、适度性结合

由初中刚进高中的高一学生,思维较为单一,认识比较具体,注意不够持久,并且高中数学比较抽象,学生学习普遍感到困难,因此在教学过程中应创设一些知识情境,借助现代教学手段多媒体进行教学,让学生在轻松愉快的氛围中进行学习。应用信息技术时要根据教学需要,学生需求和课堂教学过程中出现的情况适时使用,并且运用要适度,掌握分寸,避免过量信息钝化学生的思维。函数概念教学中,教师可以借助于几何画板,图形计算器等现代教学工具辅助教学,鼓励学生上机操作,观察函数图象的变化过程,引导学生交流与讨论,更好的学习和理解函数。

3.4注重函数概念的实际应用

抽象的函数概念必须经过具体的应用才能得到深刻理解,生活中的许多问题都是通过建立函数模型而通过解决的,因此在函数概念教学中,可以通过函数性质比较大小,求解方程、不等式,证明不等式等活动加强理解,同时引入具体的函数生活实例,如银行的利率表、数学用表、股势走势图,让学生记录一周的天气预报,列出最高气温与日期的函数关系等等。这样学生既受到思想方法的训练,又对函数概念有了正确的认识,使学生相应的数学能力得到充分的培养与发展。

参考文献

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