发现不少高中入学的学生,特别是数学学习能力稍弱的学生,在上完第一章《集合》的内容后,从第二章的《不等式》开始,数学就开始进入迷糊时期,关键是在三个地方卡住,一个是均值不等式的应用,本来均值不等式应用就是高中数学的一个难点,不管是高考还是课外练习的难度都不低,代数式的变形技巧性也挺高的,课堂上教师的教学都不会仅限于课本例题的难度,很多学生在这一部分信心受到打击。第二个就是函数符号f(x)的引入后,基于函数的性质应用,特别是抽象函数类似如满足f(2+x)=f(2-x)的性质分析,过渡太快,又蒙了一部分学生;第三个难点就是对数函数,高中突然引进的新概念,运算规则“奇怪”,与头脑中的知识结构融合不起来,彻底被打蒙了。
基本上,三板斧下来,数学学习能力较差的学生,高中数学的学习信心已经没有了。再接下来又引入新的函数类型三角函数,头脑中已经一团糟了。我就见过不少重点中学中考入学数学近满分(117以上甚至120)的学生,高一期中考试已经只有四五十分(满分150)了,七八十分的更是数不胜数,反应在课堂上已经基本听不懂或者不想听了,后面三角函数就根本不想学了。
基于对这部分学生的数学学习能力,我尝试设计先具体再抽象的高一数学学习途径。按时间线这样排:
1、集合与逻辑部分,先简单地把,数轴上的数集的集合表示与区间表示、平面点集的表示搞清楚,会求他们的交并补,外延及逻辑部分先缓缓;
2、一次函数,从一元函数图像角度看一元一次方程、一元一次不等式解集,斜率概念,函数单调性概念,初步的分类讨论、数形结合思想;
3、二次函数,f(x)符号并表示函数值、从一元二次函数的图像看一元二次方程、一元二次不等式的解集,零点概念,恒成立、无解概念、一元一次函数与一元二次函数图像相交问题、单调区间概念;定义域意识、二次函数在区间上的最值、分类讨论思想、数形结合思想。
4、反比例函数,分子分母均为一次的分式函数,定义域意识,奇函数概念,单调区间、函数图像平移;中心对称;
5、形如y=x-1/x函数的图像,可化为x-1/x型的分式函数在区间上的最值,换元法,初步复合函数、复合函数定义域变化,值域的概念;函数图像的平移变换,函数图像的中心对称变换;
6、形如y=x+1/x的函数图像,二次型分式函数图像;区间上的最值;换元法,初步复合函数、定义域变换、值域的概念;分式型函数最小值。分类讨论思想;
7、分段函数、|f(x)|型函数、f(|x|函数),偶函数,分段函数的值域,分段函数的单调区间,函数图像的轴对称变换;
8、复合函数,可化为二次型的复合函数,复合函数的定义域、值域,分类讨论思想、化归思想;
9、抽象函数。奇函数、偶函数的抽象表示,同一个函数轴对称、中心对称函数的抽象表示;周期函数的抽象表示;
10、函数图像的轴对称变换与中心对称变换,f(x)与f(-x),f(x)与-f(x),
11、图像平移与放缩变换。f(x)与f(x+a)\f(x)+b、f(x)与f(ax)的函数图像变换。f(x)与f(a-x)、f(x)与b-f(x)的图像变换。
12、有了这些基础后,再进行均值不等式的教学,对值不等式也限定类型,正用、逆用、可化为x+1/x型、(a+b)(1/a+1/b)型,在掌握这基本型后,着重通过换元变换可转换为这几种类型的,以及转换过程中定义域意识的强化。
有了前面这些基础后,后面即使对数函数一时不能理解没学好,不太影响对函数整体的感觉。不能因为对数函数反而影响学生对数学的信心。
13、接下来突破最后一个难点,先复习一下指数运算性质,学习对数运算性质。(先给学生一个缓冲的时间,后面14、15步骤期间通过作业分析等手段让对数运算成为知识结构中的一部分)
14、接下来学习幂函数的性质,特别强调定义域,和奇偶性分析,由定义域和奇偶性分析掌握各类型幂函数图像;初步地用单调性比较大小;
15、指数函数。通过图像掌握单调性,单调性比较大小,可化为指数型函数的复合函数域和值域问题;比较大小、指数方程与指数不等式;分类讨论思想;
16、对数函数。通过与指数函数的对称关系掌握对数函数的定义域、单调性。可化为对数型函数的复合函数域和值域问题;比较大小、对数方程与对数不等式;分类讨论思想;
有了这些基础,后面对三角函数性质的掌握、三角函数图像变换已经有较好的基础,学习进行就比较容易。反过来,前面内容没学好学生,直接学这部分更增加学生心理上的负担,对这部分学生,不如用某种小班的方式把前面的内容特别是前12次课的内容再来一遍,再学三角函数。我们教学当中因为整体教学难度的原因,对这一部分学生的照顾不全,让他们越学越觉得数学困难,还不如先抛开进度,把这基础部分踏实,才继续后面的内容更好,否则后面的圆锥曲线与导数,课上了也白上。
在前面的课序的基础上,我还考虑把导数的内容直接加到高一的函数内容中,也分别穿插到二次函数、幂函数、指数函数与对数函数的教学中。抛开导数的概念不讲,导数的三大直接基础应用:切线、单调区间和求极值,可操作性强,实际当中学习掌握起来并不难,而且丰富了学生求单调区间和最极的工具。甚至对于优秀的学生,让他们尽早掌握这一工具,对他们尽早掌握用导数这一工具解决难题,也许对解决高考导数压轴难题有好处。
另外一个想在前面教学当中提前插入的知识点,就是曲线与二次方程的关系。顺便把(x-a)^2+(y-b)^2=r^2表示的圆知识点提前教学,让学生明白函数与方程的关系,函数图像与方程的曲线的关系,实际上对数形结合的思想教学是有好处的。
再把平面向量的内容适当往后移,学完圆锥曲线后再学平面向量。