关于函数概念引入的反思

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  从数学角度看,函数是数学中最基本的重要概念,它既是数学研究的对象,同时也是数学研究中经常采用的一种思想方法。在引入函数概念之前,数学研究的是静态的数学问题,当课程引入函数概念以后,使研究的内容增添了运动变化的问题;基本初等函数使中学生的数学头脑更为灵活;函数图像是使中学生体会数形结合的典范;三角函数成为中学生研究三角形以及周期变化的主要用具;解析几何中曲线的方程f(x,y)=0实际上是隐函数,可以使学生了解解析式与几何图形的紧密关系;归纳中学数学内容,得到的结论是:函数是个纲,纲举目张。学生第一次认识函数是在初中阶段。初中数学中要学习函数的概念、正反比例函数、一次函数、二次函数和锐角三角函数等知识,这些知识在初中数学中无论数量还是影响力都居于重要位置,函数概念属于最基本的知识。现在初中数学里对函数定义的描述是:在一个变化过程中,如果有两个变量x和y,并且对于x的每一个确定的值y都有唯一的一个值与它对应,则称x为自变量,y为x的函数。对于函数概念的内涵只要稍加分析,不难发现它着重强调了近代函数定义中的“对应”,而且确定了y对x的单值对应关系,这一点恰恰是现代函数对“映射”的要求,但是它却没有从“集合”范围来描述函数,所以没有明确地涉及到定义域及值域。因此观之,现在初中数学中函数定义只是函数概念三个要素中的“单值对应”关系而已。
  函数是一个抽象的概念,需要学生逐步深入地了解,初中时期对函数的了解应是初步的。学生如果没有“集合”“映射”等知识基础时,要了解函数只有通过一些具体例子来实现,主要体会变量间的“单值对应”关系。而对于自变量的定义域、值域等,教师可以先不去过多探讨,以避免分散学生对概念的了解。因为初步接触函数概念时只强调关注变化中的对应关系,所以对于常值函数y=f(x)=c(常数),不宜过早涉及。学生刚刚接触到常量与变量的概念,还不十分理解常值函数y是一个特殊的变量,不可能提高到映射的高度上领会函数概念中的“对应”存在“多对一”的关系(这时并不强调y一定是变量)。这些知识都可以在今后的学习中逐步掌握,操之过急,反而会造成“欲速则不达”的结果。运用函数图像的直观性认识函数的性质,是研究函数的重要手段,体现出数形结合这一至关重要的数学理念。如正比例函数y=kx(k是常数),是中学生正式学习的第一类具体函数,如何引导学生熟悉它的图像呢?人教版教科书的做法是先用描点法画出函数y=x和y=-x的图像,然后启发学生从中寻找规律,得出结论:正比例函数的图像是一条直线,且过原点,当k>0时,直线经过第一、第三象限;当k<0时,直线经过第二、第四象限。这个规律主要涉及了图像的形状和位置两方面内容。至于在教学中如何使学生学好函数概念,则需要设计适合学生实际的方案,这将是不拘一格、见仁见智的。
  (遵义县鸭溪镇中学)
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