Презентация на тему: Функции и графики в школьном курсе математики

Различные подходы к определению понятия функция Различные подходы к определению понятия функция Методика введения понятия функции в учебниках различных авторов Методические особенности изучения отдельных классов функций.

Обоснование функциональной линии как ведущей для школьного курса математики — одно из крупнейших достижений современной методики. Обоснование функциональной линии как ведущей для школьного курса математики — одно из крупнейших достижений современной методики. Фундаментальность понятия порождает многообразие путей разворачивания содержания данной линии и различные трактовки самого понятия

Генетическая трактовка понятия функции основана на понятиях Генетическая трактовка понятия функции основана на понятиях переменная величина, функциональная зависимость переменных величин, формула (выражающая одну переменную через некоторую комбинацию других переменных), декартова система координат на плоскости.

Достоинства генетической трактовки: Достоинства генетической трактовки: «динамический» характер понятия функциональной зависимости, легко выявляемый модельный аспект понятия функции относительно изучения явлений природы. , Легко устанавливаемая связь с остальным содержанием курса алгебры, поскольку большинство функций, используемых в нем, выражаются аналитически или таблично.

Недостатки генетической трактовки: Недостатки генетической трактовки: переменная при таком подходе всегда неявно (или даже явно) предполагается пробегающей непрерывный ряд числовых значений. Поэтому понятие связывается только с числовыми функциями одного числового аргумента

Логическая трактовка понятия функции: Логическая трактовка понятия функции: понятие функции выводится из понятия отношения, функция выступает в виде отношения специального вида между двумя множествами

Достоинства логической трактовки: Достоинства логической трактовки: Обогащение языка школьной математики за счет иллюстрирования понятия с помощью разных средств; Обобщенность понятия, позволяющая устанавливать различные связи. Недостатки логической трактовки: Выработанное понятие не востребовано, т.к. в дальнейшем в основном используются только числовые функции

В практике современной школы в качестве ведущего подхода принят генетический подход с одновременным использованием всего полезного из генетического подхода. В практике современной школы в качестве ведущего подхода принят генетический подход с одновременным использованием всего полезного из генетического подхода.

представление о функциональной зависимости переменных величин в реальных процессах и в математике; представление о функциональной зависимости переменных величин в реальных процессах и в математике; представление о функции как о соответствии; построение и использование графиков функций, исследование функций; вычисление значений функций, определенных различными способами.

Введение понятия функции — длительный процесс, завершающийся формированием представлений о всех компонентах этого понятия в их взаимной связи и о роли, играемой им в математике и в ее приложениях. Введение понятия функции — длительный процесс, завершающийся формированием представлений о всех компонентах этого понятия в их взаимной связи и о роли, играемой им в математике и в ее приложениях. Изучение разных способов задания функции – важный методический прием.

упорядочение имеющихся представлений о функции, развертывание системы понятий, характерных для функциональной линии: упорядочение имеющихся представлений о функции, развертывание системы понятий, характерных для функциональной линии: способы задания и общие свойства функций, Графическое истолкование области определения, области значений, возрастания и т. д.; глубокое изучение отдельных функций и их классов; расширение области приложений алгебры за счет включения в нее идеи функции и разветвленной системы действий с функцией.

Однозначности соответствия аргумента и определенного по нему значения функции отводится значительное место. Однозначности соответствия аргумента и определенного по нему значения функции отводится значительное место. Для формирования понятия привлекаются различные способы задания функции, хотя в дальнейшем все способы задания функций играют соподчиненную роль аналитическому способу задания

Во-первых, оно связано с практической потребностью: Во-первых, оно связано с практической потребностью: и таблицы, и графики, как правило, служат для удобного в определенных обстоятельствах представления функции, имеющей аналитическую форму записи. Во-вторых, оно важно для усвоения всего многообразия аспектов понятия функции: формула выражает функцию лишь будучи включенной в соответствующую систему представлений и операций, а эта система такова, что различные компоненты понятия функции могут быть отображены наиболее естественно различными средствами.

Система заданий на установление связей между тремя основными способами задания функции (формулой, графиком, таблицей) включает Система заданий на установление связей между тремя основными способами задания функции (формулой, графиком, таблицей) включает 6 типов упражнений с изменением формы 3 типа с сохранением формы

Индуктивный подход Индуктивный подход Изначально рассмотрение большого числа примеров, с помощью которых интуитивно выявляется суть понятия, последующее более строгое определение основных понятий.

Класс функций – множество функций, обладающих общностью аналитического способа задания (формулы) и исходящими из этого сходными особенностями графика, областей применения. Класс функций – множество функций, обладающих общностью аналитического способа задания (формулы) и исходящими из этого сходными особенностями графика, областей применения. Для функций, входящих в класс, изучение идет в двух аспектах : Изучение данной функции как члена класса; Изучение свойств всего класса на примере типичной функции, входящей в класс.

Опора на знания о пропорции и пропорциональной зависимости величин. Опора на знания о пропорции и пропорциональной зависимости величин. Индуктивный подход к введению понятия. Использование приема «загущения» точек при построении графика.

нанесение нескольких точек; нанесение нескольких точек; наблюдение — все построенные точки расположены на одной прямой; проведение этой прямой; проверка: берем произвольное значение аргумента и вычисляем по нему значение функции; наносим точку на координатную плоскость — она принадлежит построенной прямой. вывод о графике данной функции.

Представление о линейной функции выделяется при построении графика некоторой линейной функции. Представление о линейной функции выделяется при построении графика некоторой линейной функции. Основная мысль, которую необходимо обосновать, состоит в том, что рассмотрение графика отдельно взятой линейной функции не может дать полного представления об основных свойствах графиков всех линейных функций.

Построение первой из рассматриваемых функций проводится методом «загустения» точек. Построение первой из рассматриваемых функций проводится методом «загустения» точек. Затем на основе вывода о виде линии, являющейся графиком любой линейной функции, геометрически обосновывается второй способ построения графика линейной функции – «по двум точкам». Следует сразу отметить, что первый способ является универсальным (т.е. общим для всех функций), а второй – специфическим для линейной функции.

Новая для учащихся познавательная задача Новая для учащихся познавательная задача Исследовать класс функций у=kх+b в зависимости от параметров, установить геометрический смысл параметров. Методический прием исследования: Рассмотреть одновременно нескольких функций, у которых один из параметров изменяется, а другой остается постоянным. Простейшая система, реализующая этот прием, состоит из четырех заданий с их последующим анализом и установлением связей между ними.

Графики (а) и (б) образуют с осью абсцисс одинаковые углы, это же имеет место и для графиков (в) и (г). Графики (а) и (б) образуют с осью абсцисс одинаковые углы, это же имеет место и для графиков (в) и (г). Графики (а) и (б) образуют с осью абсцисс меньшие углы, чем (в) и (г). Коэффициенты при переменной в формуле для первой и второй функций одинаковы и меньше, чем соответствующие коэффициенты у третьей и четвертой функций. Сформулировать вывод о зависимости рассмотренного угла от коэффициента. Ввести термин «угловой коэффициент»

Аналогичную работу необходимо провести для отрицательного коэффициента k и коэффициента b. Аналогичную работу необходимо провести для отрицательного коэффициента k и коэффициента b. Рассмотренный прием называют оценочным исследованием функции

Изучение квадратичной функции учащимися можно начать Изучение квадратичной функции учащимися можно начать с построения параболы, с изучения физических процессов, где зависимость между величинами может быть выражена с помощью многочленов второй степени,

Для изучения квадратичной функции могут быть применены все приемы, использованные для изучения линейной функции: Для изучения квадратичной функции могут быть применены все приемы, использованные для изучения линейной функции: построение графика методом «загустения» точек; оценочное исследование функции. Однако, для изучения свойств квадратичной функции этих приемов недостаточно, т.к. свойства квадратичной функции существенно отличаются от свойств линейной функции

Свойства квадратичной функции, требующие расширения приемов ее исследования и выполнения заданий особого вида: Свойства квадратичной функции, требующие расширения приемов ее исследования и выполнения заданий особого вида: функция не монотонна на области определения; характер изменения функции не является равномерным; ее график симметричен относительно некоторой прямой.

Главная особенность квадратичной функции: не все ее параметры имеют ясный геометрический смысл, как в случае с линейной функцией Главная особенность квадратичной функции: не все ее параметры имеют ясный геометрический смысл, как в случае с линейной функцией Именно поэтому к изучению класса квадратичных функций привлекается прием, основанный на преобразовании выражения, задающего функцию, к виду y = а (х — b)2 + с, и использовании геометрических преобразований для построения графика произвольной квадратичной функции из параболы стандартного положения, т.е. графика функции у=ах2, а≠0.

Последовательность рассмотрения частных видов квадратичной функции: Последовательность рассмотрения частных видов квадратичной функции: y = х2, y = ах2, а≠0. y = ах2 + с, а≠0. y = а(х + b)2, а≠0. y = а(х + b)2 + c, а≠0.

В результате всестороннего изучения свойств квадратичной функции и ее графиков должны быть сформированы два способа построения графика: В результате всестороннего изучения свойств квадратичной функции и ее графиков должны быть сформированы два способа построения графика: по характеристическим точкам; с помощью преобразования графика простейшей функции y = х2,

Строится по аналогичным схемам. Строится по аналогичным схемам. Главной особенностью является наличие больших ограничений на параметры. ограничение области определения функций.

Главное внимание уделяется свойствам четности/нечетности и периодичности функций; Главное внимание уделяется свойствам четности/нечетности и периодичности функций; Обобщаются все известные ранее приемы исследования функций и построения графиков; Дальнейшее обобщение общие представления о свойствах функций и их графиков осуществляется в курсе начал математического анализа.

Благодарю за внимание! Благодарю за внимание!