黃錦紅
【摘要】函數(shù)與導數(shù)在數(shù)學中占有極其重要的地位,是高中數(shù)學的主干知識,其觀點與思考模式貫穿整個高中數(shù)學教學過程。但由于函數(shù)具有非常高的抽象性,導數(shù)也是在函數(shù)基礎上的進一步抽象,學生在學習與理解中會不可避免地出現(xiàn)畏懼心理,害怕面對此類知識。因此本文將結合筆者于教學一線的深切感悟,針對學生極易出現(xiàn)的各類問題提出以高考實例為課堂講授主線的教學方法,打消學生“函數(shù)與導數(shù)恐懼”心理,從容面對與高考相關考試的各類函數(shù)與導數(shù)試題,提升學生數(shù)學核心素養(yǎng)。
【關鍵詞】高中數(shù)學;函數(shù);導數(shù);高考
一、結合高考例題,強化函數(shù)思維基礎
高中階段函數(shù)內(nèi)容著重體現(xiàn)的就是其抽象性,學生以前常見的含未知數(shù)方程式在高中階段已經(jīng)被抽象成了普適性更高的,在相關問題中與未知數(shù)相關的問題也都體現(xiàn)在中,很多學生都會由于此種深度抽象而無所適從,進而產(chǎn)生畏懼心理[1]。其實究其根本就是一類代號,因為在研究具體含未知數(shù)的方程時,我們所要面對的根本問題就是未知數(shù),因此只要學生對此種表現(xiàn)形式能夠?qū)崿F(xiàn)基礎性理解就不會步入“思維泥潭”。
例如(2015年高考數(shù)學浙江卷理科第7題)存在一個函數(shù)并滿足:任意都有()。
A. ? ? ? ? ? ? ? ? B.
C. ? ? ? ? ? ? ? ? D.
此類問題就是將函數(shù)進一步抽象成了,很多學生都會非常疑惑不知道如何下手,因為本身沒有標明其具備的具體性質(zhì),況且在題目當中僅僅告知了此函數(shù)的定義域是實數(shù)。此時筆者就會告訴學生在面對相關題目時,首先要做的就是仔細審題。題目當中的內(nèi)容不僅僅只包含題干,像此類選擇題其選項也是我們要著重思考的一部分,在題干中如果我們沒有找到利于解題的內(nèi)容,那么我們就要深入各個選項,深入分析各個選項給出函數(shù),從而結合題干給出的具體限制內(nèi)容找到正確答案。像A選項中包含了三角函數(shù),它的未知數(shù)是,然后借助的一系列變換輸出結果,三角函數(shù)的核心是周期性,那么在觀察此選項時我們的著眼點就應該放到周期性上,從而一步一步求解,如此一來,學生就會感受到求解此類函數(shù)問題的思路是連貫的,只要慢慢思考就可以使得題目得到妥善解決,這樣就可以慢慢強化學生的函數(shù)思維。
二、掌握常規(guī)解法,避免簡單題出現(xiàn)失分
無論什么考試其基礎題型都是主力部分,拔高題目都是極少的,所以學生在面對函數(shù)與導數(shù)問題時不必過分驚慌,也不要片面地認為只要是涉及函數(shù)的問題就是高深的問題[2]。因此筆者認為常規(guī)的函數(shù)解法是需要學生重點掌握的,當學生將正常的解題方法熟記于心時,面對任何函數(shù)問題都會變得更加沉穩(wěn),即使看到難度非常大的函數(shù)問題也可以根據(jù)常規(guī)步驟知道大致求解方向,這樣學生在函數(shù)方面的得分也就會變得非常穩(wěn)定。
例如(2017年高考數(shù)學全國卷Ⅱ理科第21題)已知一個函數(shù)為
1.求a;
2.證明:存在唯一的極大值點,且。
當學生看到此類題目時,首先就應該去回想自己在平時學習時,面對函數(shù)問題的常規(guī)解法是什么,一般的函數(shù)解題步驟又是什么,這樣就會很明確地知道當下自己需要做的就是要求出函數(shù)的最小值。我們設,假設的這個函數(shù)就是的一階導數(shù),,在此時與就是等價的。并且由題目已知條件可知,,,這樣,同時,。這樣我們就可以找到能夠與a能夠建立等式關系的式子,這樣就可以使得問題迎刃而解,第二問以同樣的思路也可得到妥善解決。
看到較復雜的函數(shù)題目,學生首先應該知道的就是能不能把這個函數(shù)求導試一試,原函數(shù)的性質(zhì)與求導之后函數(shù)的性質(zhì)有哪些異同,怎樣才能將想要求解的未知數(shù)融合進一個式子中,從而很輕快地得到此值,這些就是理解函數(shù)與導數(shù)的基礎思維,只要學生將此類想法熟記于心,在其遇到相關題目時就可以利用現(xiàn)有知識找到題目的突破口,循序漸進地解決相關問題。
三、緊抓關鍵點,用“特值”思想解決難題
函數(shù)與導數(shù)問題大多具備“特值”理念,從眾多函數(shù)性質(zhì)以及問題來看,很多題目都會設置與未知數(shù)相關的待求量,這樣就會增加問題的復雜度,因為本身函數(shù)的未知數(shù)就是不好把握的,其取值范圍都比較大取值的點也較為龐雜,這就要求學生撥開現(xiàn)象看本質(zhì),著手抓住問題的主要矛盾點來設置特殊值,這樣不但可以解決時間也能提升正確率。
例如(2019年高考數(shù)學天津卷理科第8題)已知,函數(shù)如果關于x的不等式在R上
是一直 成立的,那么a的取值范圍是()。
A. ? ? ? ? ?B. ? ? ? ? ? C. ? ? ? D.
在看到此類題目時,首先學生就要看到的范圍在題干中是整個實數(shù)域,這樣它就包括我們常見的特殊點0,因為0乘以任何數(shù)都等于0,所以我們就可以首先將a=0代入式子當中,經(jīng)過檢驗可知a=0符合條件,那么D選項就顯然不符合題意可以予以排除,在對數(shù)函數(shù)1nx中,e就是一個特殊點那么將a=e代入原式,在的情況下,;當時,,,時能夠得到最小值,這樣就可以得到最終的答案為C選項。
特值在函數(shù)與導數(shù)相關問題中不容小覷,如果學生在解決相關問題時沒有注意到相關特值的運用就會出現(xiàn)不知所措的境況,而如果將對應特值恰到好處地運用到相關求解環(huán)節(jié)當中就可以使得原本難度系數(shù)較高的題目變得極其簡單,所以教師應該在日常教學中向?qū)W生傳遞特值運用的理念,知道這些特值并非解題者“靈光乍現(xiàn)”想到的而是通過日常積累自然而然運用到的,只有這樣學生才能深諳函數(shù)與導數(shù)解題理念。
總結:
也許數(shù)學學科相較于其他科目是較難的,但如果在學習過程中對相關知識點以及解題步驟做到了深入理解,那么就可以感知此類知識的邏輯性是非常強的,通過分析與展開條件就可以將問題非常淺顯地展示在眼前。所以作為一線高中數(shù)學教師,應該不斷深化教學方法,讓學生在具體題目中感知數(shù)學,從而提升數(shù)學素養(yǎng)。
參考文獻:
[1]余小芬. 回歸教材 高三復習的正道——以人教版函數(shù)與導數(shù)為例[J]. 數(shù)學通報, 2018, 057(012):9-13.
[2]朱雄周. 高中數(shù)學函數(shù)與導數(shù)教學策略研究與思考[J]. 試題與研究, 2020(32).
[3]黃曉悅. 關于復合函數(shù)求導教學的思考[J]. 數(shù)學學習與研究, 2020(12).