二、对初中函数教学的建议
通过以上比较分析可以现,尽管各版教材章节安排、例题习题选取等都各不相同,但从整体安排到呈现方式都存在着很大的共性,由此也能反映出不同版本教材编者对于这部分内容的理解也是趋同的。因此,只有深入理解教材的编写意图,把握函数教学的核心,才能更好的完成这一部分内容的教学。
1.抓住函数概念核心,加强概念形成的教学
函数是反映客观世界变化规律的一种数学模型,反映的是什么样的规律呢?这也就是函数概念的核心的问题。纵观300年来函数概念的发展,从早期几何观念下的函数,到十八世纪代数观念下的函数,到十九世纪对应关系下的函数,再到现代的集合论下的函数,众多数学家从几何、代数、直至对应、集合的角度,不断赋予函数概念以新的思想,逐渐形成了现代函数的定义形式。而在初中学段引入的函数概念,是从运动变化的观点出发,用“变量”来描述函数:“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都有唯一确定的值与它对应,则称x为自变量,y为x的函数”。分析这个定义对函数概念内涵的文字描述,可以发现,它强调了近代函数定义中的“对应”,并且明确了“y对x是单值对应”,这又是吸收了现代函数概念中对“映射”的要求,但是没有从“集合”角度描述函数。因此可以认为,初中数学中的函数概念的核心,是函数概念三要素中的对应关系,并且明确其为“单值对应”关系。这主要包括了两层含义:第一,两个变量是互相联系的,一个变量变化时,另一个变量也发生变化;第二,函数与自变量之间是单值对应关系,自变量的值确定后,函数的值是唯一确定的。
函数概念具有内容的概括性、符号的抽象性、形式的多样性等特点。学生初次接触函数概念时,涉及到很多复杂的层次,包括:(1)在一个“变化”过程中;(2)存在“两个”变量;(3)这两个变量具有一定的“联系”;(4)一个变量的变化会引起另一个变量也“随之”变化;(5)两个变量存在“单值对应”的关系。这将直接导致学生在概括函数概念时出现障碍。另外,学生在学习函数概念之前,接触的基本上是常量数学的内容,是静态的数学知识。而函数研究的是变量与变量之间的关系,其特征是变化的、发展的、处于两个量的相互联系之中的。因此,函数概念形成中的抽象与概括以及对“单值对应”的理解也就成为函数概念教学的难点。