《幂函数》教学感悟

普通高中教科书数学必修第一册(2019年版),幂函数安排在函数概念与性质之后,是高中阶段研究的第一类具体函数,幂函数的学习可以看成是一般函数概念与性质下位学习。

研究内容:

幂函数概念、解析式、图象、性质、应用等。

研究过程:

1.根据函数的解析式求出函数的定义域;

2.画出函数的图象;

3.利用图象和解析式讨论函数的值域、单调性、奇偶性等。

上述研幂函数的过程,适合研究一类具体函数(比如指数函数、对数函数、三角函数等)的基本过程。

研究方法:

1.由具体到抽象、由特殊到一般

教材通过五个函数解析式中的底数、指数的共性,概括解析式的共性,获得幂函数的定义。

2.传统与现代的结合

教材给出的五个幂函数,其中三个学生初中已经研究过了,学生只需要画出指数是3和1/2的图象,学生利用描点法画图。

教师可以利用新技术手段在同一个坐标系中画出五个函数图象,便于学生观察它们的共性和个性,为得出性质奠定基础。

3.代数与几何的统一

引导学生从函数图象和解析式两个角度认识函数的性质。从解析式中可以获得定义域、奇偶性等;反过来利用定义域和奇偶性等帮助画图。

4.例题、习题的选取,是对教学内容的补充与完善

由函数图象归纳函数性质是不严谨。通过例题,结合前面学过的内容,进行严格意义上的推理与证明。既是对前面学过内容的延续、又是对后续内容的补充。

教学感悟:


1.幂指数为负数时,X轴和y轴是幂函数的渐近线,这里渐近线的意义与双曲线的渐近线意义是一致的。


2.教材建议研究五种幂函数,那么我们教学的过程中,能否对教学内容进行扩充?


推出一类幂函数的图象与性质,分析其共性、个性特征。可以按照幂指数是大于1,等于1,大于0且小于1,等于0,小于0进行分类。


3.重视课后习题的导向作用


幂函数练习中的第2题,教学中注意不要用实数性质直接去比较大小,应选取合适的幂函数模型,利用幂函数单调性比大小。这种理念,在函数比大小当中经常出现。


4.研究思路的映射作用


通过幂函数的学习,让学生经历、体验、感悟研究函数的基本内容、基本过程、基本方法等。将这种研究思路应用到研究其他函数模型中,达到学以致用的程度。


5.学习数学知识,重视数学知识产生的历史背景,理清知识的来龙去脉。


幂函数产生的历史


刘徽在263年为《九章算术》作注,在“方田”章求矩形面积法则下面写道:“此谓田幂”。他还说,长和宽相乘的积叫幂。这是在数学文献中第一次出现幂。在“勾股”章中,刘徽表述勾股定理为:“勾股幂合以成弦幂。”这里幂是指边自乘的结果或正方形面积。


300多年以后,李淳凤重注《九章算术》,他不同意刘徽这样使用幂字。到了明朝,有些数学书中完全不使用幂字。


1607年,利马窦和徐光启合译欧几里得《几何原本》,在译本中徐光启重新使用了幂字。他说:“自乘之数曰幂。”这是第一次给幂这个概念下定义。


另一方面,幂的概念的形成还受到国外的影响。1591年,法国数学家韦达的代数名著《分析方法入门》中曾经用拉丁文字表达“幂”,以后译成英文相当于“power”。1935年,我国出版《数学名词》,把“power”译成“幂”,这个术语从此才算确定下来。

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