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王勇強,吳凱:高觀點下的三角函數(shù)與指對數(shù)函數(shù)綜合的導數(shù)問題初探

 123xyz123 2022-01-17

   本文發(fā)表于《數(shù)學通訊》2021.9(高中版)

文衛(wèi)星,上海市特級教師。踐行“生態(tài)課堂”,做到“兩尊重”----即尊重知識的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,尊重學生的認知規(guī)律;把握“兩個度”----思想(哲學或數(shù)學)高度和文化厚度。

在《數(shù)學教育學報》《數(shù)學通報》《中學數(shù)學教學參考》等近50家報刊雜志發(fā)表論文或文章約330多篇。

     專著(代表作):《超越邏輯的數(shù)學教學----數(shù)學教學中的德育》(2009)、《文衛(wèi)星數(shù)學課賞析》(2012)、《挑戰(zhàn)高考壓軸題圖片高中數(shù)學精圖片講解讀篇》(1-10版,2009-2019)、《上海高考好題賞析》(2019)。

近年為北京、上海、天津、江蘇、浙江、福建、廣東、貴州、河南、河北、四川、云南、新疆、寧夏、安徽、山西、重慶等地師生講學。

       歡迎朋友們來稿!來稿請注明真實姓名、工作單位和聯(lián)系方式。特別歡迎原創(chuàng)文章。只接受word版式的電子稿,文責自負。

投稿郵箱:wwxwxh@163.com

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王勇強,浙江金華人,中學高級教師,現(xiàn)任湖州市高中數(shù)學教研員、湖州師范學院教育碩士研究生導師,被評為浙江省優(yōu)秀教研員、湖州市教學明星、湖州市首屆教育工作突出貢獻個人,2021年被授予湖州市五一勞動獎章。近五年有30多篇數(shù)學教育教學論文在國家級和省級刊物發(fā)表,其中2篇論文被中國人民大學報刊資料中心《高中數(shù)學教與學》全文轉載;最近2屆浙江省統(tǒng)一學科教學論文評比中榮獲一等獎;2019參與編寫的普通高等教育卓越數(shù)學教師教育叢書《中學數(shù)學教學技能案例精選》(科學出版社出版);主持的浙江省規(guī)劃課題《用“根本”教學法提升高三學生數(shù)學學習力的實踐研究》、省教研課題《基于高中數(shù)學核心素養(yǎng)的教學測評實踐研究》、《題根知考題——高中數(shù)學考題的有效研究》分別在省市獲獎并為省內外師生講學50多場。

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吳凱,男,浙江長興人,中學一級教師,現(xiàn)任教于浙江省湖州市菱湖中學,現(xiàn)為省特級教師劉曉東市屬名師工作室學員。曾獲湖州市直屬教壇新秀榮譽稱號,湖州市教科研先進個人,開設開發(fā)多門市級精品選修課程,積極參與各級各類課題研究,曾主持負責省級課題并獲一等獎,省級德育論文一等獎,市級解題能力競賽一等獎,市級高考創(chuàng)編題一等獎等,近些年在《中學數(shù)學》、《數(shù)學通訊》、《中學教研(數(shù)學)》、《中學生數(shù)理化》等雜志發(fā)表論文20余篇。

高觀點下的三角函數(shù)與指對數(shù)函數(shù)綜合的導數(shù)問題初探

王勇強,吳凱

(湖州市教育科學研究中心;湖州市菱湖中學)

(湖州市教育科學研究中心;湖州市菱湖中學)

:針對高考熱點,對三角函數(shù)與指對數(shù)函數(shù)綜合的導數(shù)問題做出初步探索,以“泰勒公式”等高觀點的角度探索該類導數(shù)問題的命題規(guī)律,并給出一般的解題策略分析.

關鍵詞  綜合導數(shù)問題;泰勒公式;逼近思想;解題策略

隨著新課改的進一步深化,現(xiàn)行的《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》明確指出:高中數(shù)學教學以發(fā)展學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)為導向,創(chuàng)設合理的教學情境,啟發(fā)學生思考,引導學生把握數(shù)學內容的本質.突出數(shù)學主線,凸顯數(shù)學的內在邏輯和思想方法.現(xiàn)階段,面向深度學習的學習模式,高考試題的命制也更加注重對數(shù)學思維的考查,較多的導數(shù)壓軸題基于一定的“高等數(shù)學”背景.在文[1-3]中,作者均從“高觀點”的角度探析了以高等數(shù)學為背景的高考函數(shù)試題特征,闡述了當前高考數(shù)學命題的立意,背景及解題分析等.這充分說明了立足“高觀點”來審視中學問題的必要性,因此,只有厘清高等數(shù)學與初等數(shù)學試題的結合點,深入剖析研究高考熱點試題,才能準確地把握高考命題的新方向.

在文[4]中,作者淋漓盡致地展示了一節(jié)在核心素養(yǎng)理念下利用數(shù)學實驗軟件GeoGeBra開展的一堂別開生面的數(shù)學知識分組探究活動式高三復習課,課名為《泰勒公式背景下函數(shù)與導數(shù)問題的探究》,通過利用信息技術輔助繪制函數(shù)圖像進行直觀驗證,引導學生對六個高考壓軸題展開實踐探究活動,明確提出并證實

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縱觀以上內容,高觀點下的教學、命題與解題早已被人們解開了“神秘的面紗”,但其精彩的故事也必將繼續(xù).有效開展立足于學生核心素養(yǎng)發(fā)展的高觀點專題的復習研究是教師提升的必然之舉,推陳出新、與時俱進才能不忘初心,負重前行.

本文將以“泰勒公式”的角度初步探究三角函數(shù)與指對數(shù)函數(shù)綜合導數(shù)問題的命題規(guī)律與解題分析,以饗讀者,不當之處請批評指正.

一、泰勒公式的知識背景

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從本題的立意出發(fā),利用泰勒公式求近似值,雖然它只是泰勒公式的一個簡單應用,但是作為高等知識在高中教學內容中的先導滲透,它在創(chuàng)設合適的教學情境下,能起到激發(fā)學生的學習興趣、啟發(fā)學生思考的教學作用,這一點值得引起廣大教師朋友的高度關注.

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在新高考模式的背景之下,高中階段的數(shù)學教育正在進行著全面深化改革. 對于試題中出現(xiàn)的高等數(shù)學背景問題,高中數(shù)學教師若能站在高觀點來審視理解數(shù)學問題,問題會顯得簡單而明了;有許多初等數(shù)學問題也必須在高觀點下才能理解得更深刻.

教師如何才能將淺化的高等數(shù)學用通俗易懂的方式讓高中學生更好地理解問題,最有效的方式應該是教師適當運用高等數(shù)學的知識、思想和方法來透視、剖析并解決初等數(shù)學問題,可以借助實例或直觀圖形轉化為高中學生能接受的一些初步知識,主要能突出問題的思想和方法,強調問題的理解與應用,可以適當弱化嚴格的證明和邏輯推理,通過這樣的數(shù)學教學可以對高中生的學習潛能進行有效培養(yǎng).

對于導數(shù)內容的課堂教學,教師可以關注以下幾點:

1.強調基礎,掌握概念

進一步深化理解導數(shù)的定義,熟記基本初等函數(shù)的導數(shù)公式、求導法則(和、差、積、商、復合函數(shù))、回歸基本思想和基本方法,熟悉極值點、極值、零點等基本概念,強調極限思想的運用意識,讓學生能靈活運用進行求導運算.在基礎扎實的前提下,可適當采用高觀點的角度去探索數(shù)學問題的本質,開闊學生的數(shù)學視野,獲得更好的學習體驗.

2.借助圖形,感受性質

研究函數(shù)問題,圖形是幫助學生理解的一個非常有用的工具.通過畫出圖象,學生們可以直觀的看到函數(shù)的極值點,增減性.通過借助圖象,還能幫助解決斜率問題,通過這樣的方式,可以增加解題的準確度.通過用畫圖的方式,讓學生們更清楚地明白曲線的分布.對于初學者來說,在初學時在畫圖上花些時間,加強數(shù)形結合思想的培養(yǎng),在以后解題研究時就能夠較快地畫出函數(shù)的圖象和運用函數(shù)的基本性質.

3.多元融合,凸顯本質

導數(shù)的內容可以和高中數(shù)學的很多內容進行結合,比如數(shù)列、三角函數(shù)、圓錐曲線等等,這樣更加突顯了導數(shù)的本質及其重要的工具性.學習導數(shù)需要較強的邏輯思維能力,在平時的導數(shù)教學中,教師需精心設計,適當補充,多元融合,才能幫助學生更好理解導數(shù)的本質,以此凸顯導數(shù)的應用價值,重要性和廣泛性.

最后,隨著高中課程改革的逐漸深化,在實際課堂教學活動的開展中,數(shù)學教師不應一味的只注重知識、技能的傳授,也應對學生的學習體驗、感受加以注重,適當采用高觀點的角度去探索數(shù)學問題的本質,使問題化難為易,使得學生在數(shù)學學習中獲得更多的新穎感、成就感,使其能享受到獲取新知識、新方法的樂趣,從而激發(fā)起學生學習數(shù)學的熱情.

參考文獻

[1]唐俊.函數(shù)不等式類壓軸題探究[J].數(shù)學教學通訊.20207):82-84.

[2]姜衛(wèi)東.“居高臨下方能深入淺出”——具有高等數(shù)學背景的試題的背景分析及解法探微[J].數(shù)理化解題研究.202025):60-62.

[3]林松云.高觀點下的高考函數(shù)試題探析[J].數(shù)理化解題研究.202025):63-65.

[4]陳神男.基于核心素養(yǎng)的高三數(shù)學活動課——泰勒公式背景下函數(shù)與導數(shù)問題的探究[J].中學數(shù)學教學參考.201911):60-63.

[5]數(shù)學分析(上冊.第三版)[M]. 北京. 高等教育出版社.

[6]王勇強王紅權.知識與能力并重傳承與創(chuàng)新同行[J].中學教研(數(shù)學).2020(09).41-44.

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