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[摘要]《函数及其图象》这一章中,渗透和体现的辩证观点的内容是十分丰富的,主要包括常量与变量,运动与静止,内容与形式,特殊与一般,现象与本质,具体与抽象,量变与质变,离散与连续等。
[关键词]函数 图象 辨证观点
现代课程理论及教学实践证明,搞好函数及其图象教学,不仅可以帮助学生深化对以前所学过的基础知识的理解,提高数学能力,形成运动、变化、联系的意识,而且能较自然地培养学生辩证唯物主义的世界观。
一、常量与变量
辩证法认为,世界上的万事万物,都是相互联系、运动、变化和发展的。常量,是相对于某一过程或另一个变量而言的。绝对的常量是没有的。因为物质的运动是绝对的,静止是相对的,故物动则变。既然如此,相对的常量是有的,绝对的常量是不存在的。因此,在教学过程中,为帮助学生认识常量与变量这一辩证关系,不妨取如下实例。电影院里统计票房收入,对某一个场次和座位类别而言,票价是常量,而售票张数和收入均为变量;但相对于某个较长时间间隔而言,由于演出的内容、种类、档次的不同,其票价仍是一个变量。 教学实践表明,要使学生认识常量与变量这一辩证关系,就必须多形式、多角度、多层次地予以阐释。
二、运动与静止 根据人类认识事物的客观规律及青少年实践和知识的发展水平,我们可结合教材中的具体教学内容,引导学生逐步认识事物的绝对运动与相对静止这一辩证关系。例如,我们可以引导学生从教科书上看到的,在练习本或黑板上画出的y=x的图象去思考:这个图象表面上是静止的,但从列表、描点到连线的过程去看却是运动的、变化的。再进一步挖掘,可以发现:画成的图象表面上是完整的,其实是不完整的,因为它还可以向两方无限延伸,即不断运动、发展和变化,画出的函数图象永远只能是局部的,它只能是某个函数图象的一个象征物;同时这一例举也体现了部分与整体的辩证统一。三、内容与形式
根据现行教材体系,初一上学期,学生学习了方程的有关概念后会认为,形如y=2x 1的式子表示一个二元一次方程;初三学生刚接触一次函数概念时,会认为y=2x 1表示一个一次函数;当学生用描绘函数图象的一般方法描出y=2x 1的图象后,又认识到y=2x 1还可以表示一条直线。从哲学的角度去看,y=2x 1表示一类事物的本质联系,其内容是极其丰富的,而表达这丰富内容的形式却是相同的。这正表明,同一事物在不同的外部条件下可有多种不同的外部表现形式,相同的外部形式可以表示不同的本质内容。随着学生知识的增多和认识能力的提高,他们对事物本质的认识也将逐步地从感性上升为理性。四、特殊与一般
辩证法认为,一般性寓于特殊性之中。教材中涉及特殊与一般这一内容至少有以下几个方面:(1)y=kx与y=kx b;(2)y=ax2与y=ax2 k;(3)y=ax2与y=a(x-h)2;(4)y=ax2与y=ax2 bx c。它们之间的关系,均是典型的特殊与一般之间的关系,而这一关系又是辩证统一的。为了利于学生认识事物的本质属性,教材中总是先介绍简单的、特殊的内容,然后再逐步推广、逐步加深到较复杂的、更一般的内容,从而引导学生逐步认识事物的本质属性,掌握对事物的认识规律。五、现象与本质
在物质世界中,没有一定的现象,就不能表现出事物的本质,而且其本质常常寓于现象之中。当然,个别现象不一定能暴露出事物的本质,因为本质是若干同类现象的寓归。这在数学上也会如此。
例如,在初一年级,学生可以顺利地判定方程组的解集为空集,而相对于认识“y=2x 1与y=2x 3表示两条平行直线,自然没有交点”,属于对事物表象-现象的认识;只有达到透彻理解一次函数的概念与性质以后,才算是认识了事物的本质。一元二次方程x2 2x 3=0为什么没有实数解?函数y=x2 2x 3的图象与x轴为什么没有交点?函数y=x2 2x 3的最小值是多少?学生从“实数的偶次幂非负”到“列表-描点-连线”,直观地看抛物线y=x2 2x 3的顶点的位置。到最一般地研究函数y=x2 2x 3的最小值,实乃学生由浅入深,由现象到本质的认识过程。这类问题中,方程没有实数根,或图象与x轴没有交点,或顶点在x轴上方,均是现象,而问题的本质,恰恰是“一元二次方程根的判别式”的值的状况对于这类问题的制约。
六、具体与抽象现代认知科学理论告诉我们,人类对事物本质属性的认识,是由现象到本质、由具体到抽象、由浅入深的渐进过程。感性认识常来自于对某些具体实践的思考;而理性认识则来自于对这些初步认识概括和抽象的过程,从而达到对事物本质属性的认识。因此只有从具体的感性认识上升发展为抽象的理性认识以后,才容易纳入原有的认知结构,才可以转化为运用的能力,才能为更高级的抽象提供基础和保证。我们可从细读教材中发现,无论是对正比例函数、一次函数、二次函数的研究,还是对反比例函数的图象及性质的讨论,都是从具体到抽象逐步展开论述和论证,从而加深对这些知识的理解。为了使学生的认识不局限于具体,而使之逐步上升为抽象,教材中每讲好一些具体的、典型的例题后,总是来一个“一般地,函数…具有以下性质……”,从而抓住了本质联系。正是这个“一般地”,构成了学生认知的困难。为了帮助学生克服认知障碍,我们应给学生以丰富的感性材料,使之产生丰富的感性认识,而后逐步上升为理性认识。
七、量变与质变本章体现量变与质变观点的内容,例子很多,要使学生深刻认识这些内容却是很困难的,因而我们在教学时宜逐步引导,点滴渗透,而后去系统推进对这些内容的理解。(1)对于一次函数y=kx b,若从k≠0变为k=0,情况如何?(2)二次函数y=ax2 bx c中,规定?a≠0;若令a=0,情况如何?(3)反比例函数y=中,自变量x的取值范围是x≠0;如果x=0,或y=0,又将如何?(4)对于y=kx b,从k>0变为k<0,则其变化特征如何相应变化?(5)对于二次函数y=ax2 bx c,若Δ>0变为Δ=0或Δ<0,相应的函数图象及性质将如何改变?(6)对于周长确定的矩形,当相邻边长均为周长的时,面积的大小有何特征?(7)对于一般的二次函数y=ax2 bx c,从x<0变为x=0,再变为x>0,其增减趋势如何相应地改变诸如此类,均是量变积累到一定程度导致质变的例子。
八、离散与连续
离散与连续是一个矛盾的两个方面,但在列表—描点—连线的过程中,连线使离散与连续得到了统一。如教科书上画y=x及y=x2的图象,均采用了由简单到复杂、从特殊到一般、由离散到连续的手法,体现了这种对立统一的关系。
仔细分析教材,不难发现《函数及其图象》这一章中,渗透和体现的上述辩证观点的内容是十分丰富的。主要观点除上面已叙述的内容之外,至少还有微观与宏观,直与曲,精确与近似,部分与整体,绝对与相对,主观与客观辩证统一等内容。
(作者单位:河南安阳广播电视大学)
[关键词]函数 图象 辨证观点
现代课程理论及教学实践证明,搞好函数及其图象教学,不仅可以帮助学生深化对以前所学过的基础知识的理解,提高数学能力,形成运动、变化、联系的意识,而且能较自然地培养学生辩证唯物主义的世界观。
一、常量与变量
辩证法认为,世界上的万事万物,都是相互联系、运动、变化和发展的。常量,是相对于某一过程或另一个变量而言的。绝对的常量是没有的。因为物质的运动是绝对的,静止是相对的,故物动则变。既然如此,相对的常量是有的,绝对的常量是不存在的。因此,在教学过程中,为帮助学生认识常量与变量这一辩证关系,不妨取如下实例。电影院里统计票房收入,对某一个场次和座位类别而言,票价是常量,而售票张数和收入均为变量;但相对于某个较长时间间隔而言,由于演出的内容、种类、档次的不同,其票价仍是一个变量。 教学实践表明,要使学生认识常量与变量这一辩证关系,就必须多形式、多角度、多层次地予以阐释。
二、运动与静止 根据人类认识事物的客观规律及青少年实践和知识的发展水平,我们可结合教材中的具体教学内容,引导学生逐步认识事物的绝对运动与相对静止这一辩证关系。例如,我们可以引导学生从教科书上看到的,在练习本或黑板上画出的y=x的图象去思考:这个图象表面上是静止的,但从列表、描点到连线的过程去看却是运动的、变化的。再进一步挖掘,可以发现:画成的图象表面上是完整的,其实是不完整的,因为它还可以向两方无限延伸,即不断运动、发展和变化,画出的函数图象永远只能是局部的,它只能是某个函数图象的一个象征物;同时这一例举也体现了部分与整体的辩证统一。三、内容与形式
根据现行教材体系,初一上学期,学生学习了方程的有关概念后会认为,形如y=2x 1的式子表示一个二元一次方程;初三学生刚接触一次函数概念时,会认为y=2x 1表示一个一次函数;当学生用描绘函数图象的一般方法描出y=2x 1的图象后,又认识到y=2x 1还可以表示一条直线。从哲学的角度去看,y=2x 1表示一类事物的本质联系,其内容是极其丰富的,而表达这丰富内容的形式却是相同的。这正表明,同一事物在不同的外部条件下可有多种不同的外部表现形式,相同的外部形式可以表示不同的本质内容。随着学生知识的增多和认识能力的提高,他们对事物本质的认识也将逐步地从感性上升为理性。四、特殊与一般
辩证法认为,一般性寓于特殊性之中。教材中涉及特殊与一般这一内容至少有以下几个方面:(1)y=kx与y=kx b;(2)y=ax2与y=ax2 k;(3)y=ax2与y=a(x-h)2;(4)y=ax2与y=ax2 bx c。它们之间的关系,均是典型的特殊与一般之间的关系,而这一关系又是辩证统一的。为了利于学生认识事物的本质属性,教材中总是先介绍简单的、特殊的内容,然后再逐步推广、逐步加深到较复杂的、更一般的内容,从而引导学生逐步认识事物的本质属性,掌握对事物的认识规律。五、现象与本质
在物质世界中,没有一定的现象,就不能表现出事物的本质,而且其本质常常寓于现象之中。当然,个别现象不一定能暴露出事物的本质,因为本质是若干同类现象的寓归。这在数学上也会如此。
例如,在初一年级,学生可以顺利地判定方程组的解集为空集,而相对于认识“y=2x 1与y=2x 3表示两条平行直线,自然没有交点”,属于对事物表象-现象的认识;只有达到透彻理解一次函数的概念与性质以后,才算是认识了事物的本质。一元二次方程x2 2x 3=0为什么没有实数解?函数y=x2 2x 3的图象与x轴为什么没有交点?函数y=x2 2x 3的最小值是多少?学生从“实数的偶次幂非负”到“列表-描点-连线”,直观地看抛物线y=x2 2x 3的顶点的位置。到最一般地研究函数y=x2 2x 3的最小值,实乃学生由浅入深,由现象到本质的认识过程。这类问题中,方程没有实数根,或图象与x轴没有交点,或顶点在x轴上方,均是现象,而问题的本质,恰恰是“一元二次方程根的判别式”的值的状况对于这类问题的制约。
六、具体与抽象现代认知科学理论告诉我们,人类对事物本质属性的认识,是由现象到本质、由具体到抽象、由浅入深的渐进过程。感性认识常来自于对某些具体实践的思考;而理性认识则来自于对这些初步认识概括和抽象的过程,从而达到对事物本质属性的认识。因此只有从具体的感性认识上升发展为抽象的理性认识以后,才容易纳入原有的认知结构,才可以转化为运用的能力,才能为更高级的抽象提供基础和保证。我们可从细读教材中发现,无论是对正比例函数、一次函数、二次函数的研究,还是对反比例函数的图象及性质的讨论,都是从具体到抽象逐步展开论述和论证,从而加深对这些知识的理解。为了使学生的认识不局限于具体,而使之逐步上升为抽象,教材中每讲好一些具体的、典型的例题后,总是来一个“一般地,函数…具有以下性质……”,从而抓住了本质联系。正是这个“一般地”,构成了学生认知的困难。为了帮助学生克服认知障碍,我们应给学生以丰富的感性材料,使之产生丰富的感性认识,而后逐步上升为理性认识。
七、量变与质变本章体现量变与质变观点的内容,例子很多,要使学生深刻认识这些内容却是很困难的,因而我们在教学时宜逐步引导,点滴渗透,而后去系统推进对这些内容的理解。(1)对于一次函数y=kx b,若从k≠0变为k=0,情况如何?(2)二次函数y=ax2 bx c中,规定?a≠0;若令a=0,情况如何?(3)反比例函数y=中,自变量x的取值范围是x≠0;如果x=0,或y=0,又将如何?(4)对于y=kx b,从k>0变为k<0,则其变化特征如何相应变化?(5)对于二次函数y=ax2 bx c,若Δ>0变为Δ=0或Δ<0,相应的函数图象及性质将如何改变?(6)对于周长确定的矩形,当相邻边长均为周长的时,面积的大小有何特征?(7)对于一般的二次函数y=ax2 bx c,从x<0变为x=0,再变为x>0,其增减趋势如何相应地改变诸如此类,均是量变积累到一定程度导致质变的例子。
八、离散与连续
离散与连续是一个矛盾的两个方面,但在列表—描点—连线的过程中,连线使离散与连续得到了统一。如教科书上画y=x及y=x2的图象,均采用了由简单到复杂、从特殊到一般、由离散到连续的手法,体现了这种对立统一的关系。
仔细分析教材,不难发现《函数及其图象》这一章中,渗透和体现的上述辩证观点的内容是十分丰富的。主要观点除上面已叙述的内容之外,至少还有微观与宏观,直与曲,精确与近似,部分与整体,绝对与相对,主观与客观辩证统一等内容。
(作者单位:河南安阳广播电视大学)