高中新课程新增内容的若干认识
2016-04-29陈志霞
一、对新课程改革必要性的认识
数学学科本身具备实用性,时代性。数学学科的根本目的不是教会学生做各种各样数学题,而是让学生获得终身学习数学的能力。新课程强调的是学生对隐含在数学计算题后面的数学概念的理解,从而能够在生活和工作中使用所学数学知识进行交流应用,而不是对公式、定理的死记硬背。目标是培养学生自我思考,解决问题的数学能力,从而珍视数学,热爱数学。同时数学内容应该贴合日常生活,使所学能够应用于生活。数学内容要跟紧时代的步伐。那么数学课程内容的改革就是一个必然,教学内容变化势必影响教学方法的变化。教师也要与时俱进的学习把握新的数学内容,并把数学课堂内容与生活实际相结合,才能即生动了课堂也提高了学生的学习积极性。比如:一名数学老师在《椭圆》课用动画演示月亮绕着地球转的运动轨迹,太阳系八大行星绕着太阳转的椭圆运动轨迹,学生的学习兴趣立马被调动起来,有好的开端,还愁课不好上吗?
二、高中数学新课程新增内容
主要说下必修部分:函数零点与二分法、数学建模、算法初步、定积分与微积分、立体几何三视图、几何概型与条件概率回归分析、茎叶图、独立性检验、全称量、特称量词。
三、以函数零点与二分法为例谈谈我的若干认识:
初中以及高中的数学学习中,求解方程主要方法有:配方降幂法、加减消元法、代入消元法。但实际这些方法只能求解有限的有意义的方程如一元二次方程、二元一次方程组,对于一些高次方程(如五次方程)或复杂方程(如 ),这些方法就行不通了。
方程理论一个重要应用是与函数联系:求方程 的解,转化为求函数 与x轴的交点的横坐标--即求函数的零点。这帮助我们打开一扇利用函数性质求方程根的门。因此课本引入函数零点的定义以及零点存在性定理。零点存在性定理说:如果函数 在区间上[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且 那么函数 在区间 内有零点即存在 使 ,这个 c 也就是方程 的根。
问题来了:在满足条件的情况下,零点存在性定理能够判定在 中, 是否有零点,但是零点有几个,为多少? 却判断不了。这时候高中数学新课程增加的“二分法”上场了,“二分法”的作用是:引入“近似”的概念,即用二分法求解方程的近似解。应用二分法求函数零点的步骤简要的说:只要给定一个精确度 ε,可以不断把零点所在区间一分为二,使区间的两端逐步逼近零点,当区间两端a,b满足 ε,则得到的零点近似值。
用二分法可以求函数零点、最值问题、方程的近似解等。例如:已知函数 (1)证明有且只有一个零点(2)求这个零点所在区间,使区间误差不大于1.
高考题型中函数零点与二分法问题的重点题型有:题型1判断函数零点个数。解题方法有方法一解方程法:若对应方程 可解时,直接求解方程,那么得到几个解就有几个相应的零点。如 , 。方法二零点存在性定理法:利用零点存在性定理时,不但要判断函数 是否再区间[a,b]上为连续函数,是否满足 。还必须结合函数图像与图像性质(如函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性)才能判断出函数的零点有多少。方法三数形结合法:转化为两个函数图像的交点个数问题。先画出两个函数的图像,看其交点个数,其中交点个数就是函数零点个数。例如:函数 的零点个数有几个?题型2已知函数零点求参数取值范围:方法一若已知 在区间 上有零点,则根据零点存在性定理建构不等式求解;或先分离参数,转化为求参数值域问题。方法二:若已知 有几个零点,则用数形结合法,转化为两个熟悉函数图像的交点问题。例如:若函数 有两个零点,则实数a的取值范围为多少?
用二分法得到近似解的方法有实际的意义吗?当然。研究学习数学的最终目的还是要服务于生活,应用于生活,帮助人类更高效更优化的完成一件事。而误差是人类生活中不可避免且处处存在的。因此实际生活中一般并不需要精确的解。只要给定某个允许的误差值ε,则所求数值在误差区间内即视为有效。因此二分法也广泛应用于生活中:计算机检索、检查线路、水管、气管故障……举个例子:苏州到杭州的地下电缆有17个接点,某个接点发生故障,需要尽快排查出故障点。问一般至少需要检查几个接点?应用二分法可以快速得出答案为4.
零点与二分法让学生们感受到“定性到定量”、“精确到近似”这些数学思想的变化。同时数学学习过程体现了:
代数问题(求方程的跟)-几何直观问题(函数与x轴的交点)-代数问题(二分法近似求解)的数形结合思想。
新课程改革下,改变的不仅仅是教学内容,教学方式,更是对教师提出新的要求。教师要从整体上把握高中数学新课程,包括“课程目标”“课程内容”“学生学习”“数学素养和能力”。教师要不断学习与交流,提高自身的专业素养。才能适应和把握高中数学新课程。
(作者单位:莆田第八中学)