对函数教学中学生作图、识图、用图的调查与探究

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  数形结合是借助图形的性质来研究数量关系,或借助数量关系来研究图形性质.即利用“数”和“形”的相互转化来解决数学问题的方法.它具有直观性、灵活性、形象性等特点.数形结合贵在结合,只有把数与形完美的结合,才能达到事半功倍的效果.形中觅数、数中觅形,常能找到捷径.在高中数学教学中,常遇到二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等,要探究它们的性质和应用,离不开函数的图像.在新课程改革的今天,作图探究具有的直观性是别的工具不可替代的.但是,学生在解决这类题时往往找不到切入点,甚至无从下手.就此本人对高二年级学生进行了调查,以利于今后教学.
  一、调查对象及方法
  调查对象:本校高二年级学生共560人.
  调查时间:2011年至2012年.
  调查的方式:对高二年级全体同学测试问答,与个别同学进行交流.
  二、调查结果
  1.大部分学生不会作图,或不想作图,低估了图像的作用
  例如,让学生作出下列函数的图像.
  (1)y=x2-2x;(2)y=x(︱x︱-2);(3)y=︱x2-2x︱;(4)y=sin(2x-π4) 1.
  从作图的结果来看,90%的学生做对了第(1)小题,第(3)小题有60%的学生做对,而第(2)、(4)小题会做的不到20%.第(2)题不会画的原因是没想到把原题的表达式化为分段函数的表达式;第(4)题不会画的原因之一是描点法没有很好的掌握,更谈不上由正弦函数图像的变换规律而得了.
  2.学生读图的能力不高
  如,让学生读这样一个函数模型的图像:汽车经过启动、加速行驶、减速行驶之后停车.若把这一过程中汽车的行驶路程s看做时间t的函数,让学生选适合的图像.从测试结果看做对的不到30%.本题为读图题,考查学生的读图及对信息的分析和处理能力.大部分学生选错,原因是没有真正了解函数图像的含义,认识不足,对信息的处理能力低,尤其是生产生活中的函数模型,学生重视不够.
  3.用图意识淡薄
  学生在解答涉及函数图像题时,往往忽视了图像的直观功能,而是凭空想象,导致解题错误.
  三、函数教学中的反思与建议
  针对以上存在的问题,本人进行了教学反思:函数教学应从图像让学生自己探究它们的性质、应用,注重作图的功能,通过直观图像解决问题.在今后的函数教学中要注重加强以下三个方面.
  1.加强基本作图方法,提高作图能力
  例如,我们在学习指数函数和对数函数时,在研究函数的性质之前先要画出这些函数的图像,然后利用图像观察归纳出他们的性质.在作出指数函数的图像时用的是描点法,在作出对数函数的图像时用的是图形的对称变换得到,便于与指数函数图像和性质对照.这样加强基本作图方法的培养,在熟悉基本函数图像的基础上,通过图像的变换,灵活作出函数图像,提高学生的作图能力.
  2.注重读图方法、提高学生的读图能力
  教材中很多图表是现实生活中的事例,如股市走势图、生产统计图等.教学中,让学生能从图中提取信息,进行分析处理.解决现实生活中的实际问题,这是新课程改革的一项重要内容.
  3.加强数形结合,重视函数图像的功能
  数形结合是解决数学问题的有效途径.有关函数的图像主要考查基本初等函数(一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数)的图像及函数图像的应用;函数的图像形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题的途径,获得问题结果,检验解答是否正确的重要工具.
  (1)“数”中思“形”
  例如:解不等式:2x 5>x 1.
  解:设y=2x 5,即y2=2(x 52),可看做是以点A(52,0)为顶点,开口向右的抛物线的上半支.
  而函数y=x 1的图像是一条直线.解方程可求出抛物线上半支与直线交点的横坐标为2,此不等式的解在图像上就是抛物线位于直线上方的部分,故不等式的解集是{x|-52≤x<2}.
  (2)“形”中觅“数”
  例如:求方程lgx-sinx=0的解的个数.
  分析:此方程解个数即函数y=lgx的图像与函数y=sinx图像的交点个数.因为sinx≤1,lgx≤1,所以0  (责任编辑黄桂坚)
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