關(guān)于三角教材與教法的新思考
1998年4月21日,國(guó)家教育(www.35d1.com-上網(wǎng)第一站35d1教育網(wǎng))部專門調(diào)整了高中數(shù)學(xué)的部分教學(xué)內(nèi)容,其中的調(diào)整意見第(7)條為:“對(duì)三角函數(shù)中的和差化積、積化和差的8個(gè)公式,不要求記憶!痹俾(lián)想到1998年全國(guó)高考數(shù)學(xué)卷中,已盡可能減少了這8個(gè)公式的出現(xiàn)次數(shù),在僅有的一次應(yīng)用中,還將公式印在試卷上,以供查閱,而當(dāng)時(shí)調(diào)整意見尚未生效(應(yīng)在1999年生效)。這不能不說(shuō)對(duì)和積互化的8個(gè)公式(以下簡(jiǎn)稱“8公式”)的要求是大大降低了。
但是,這次調(diào)整的,難道僅僅是8個(gè)公式嗎?如果認(rèn)為僅僅是降低了對(duì)8公式的要求,那就太表面、太膚淺了。
我們知道,和積互化歷來(lái)是三角部分的重點(diǎn)內(nèi)容之一。相當(dāng)部分的三角題都是圍繞它們而設(shè)計(jì)的,它們也確實(shí)在很大程度上體現(xiàn)了公式變形的技巧和魅力。現(xiàn)在,要求降低了,有關(guān)的題目已不再適合作為例(習(xí))題選用了。這樣一來(lái),
三角部分還要我們教些什么?又該怎樣教?立刻成了部分教師心頭的一大困惑。
有鑒于此,我認(rèn)為很有必要重新審視這部分的知識(shí)體系,理清新的教學(xué)思路,以便真正落實(shí)這次調(diào)整的意見,實(shí)現(xiàn)“三個(gè)有利于”(有利于減輕學(xué)生過(guò)重的課業(yè)負(fù)擔(dān),有利于深化普通高中的課程改革,有利于穩(wěn)定普通高中的教育(www.35d1.com-上網(wǎng)第一站35d1教育網(wǎng))教學(xué)秩序)
的既定目標(biāo)。
一、是“三角”還是“函數(shù)”
應(yīng)當(dāng)說(shuō),三角函數(shù)是由“三角”和“函數(shù)”兩部分知識(shí)構(gòu)成的。三角本是幾何學(xué)的衍生物,肇始于古希臘的希帕克,經(jīng)由托勒玫、利提克思等。至歐拉而終于成為一門形態(tài)完備、枝繁葉茂的古典數(shù)學(xué)學(xué)科。歷史上的很長(zhǎng)一段時(shí)期,只有《
三角學(xué)》盛行于世,卻無(wú)“三角函數(shù)”之名。
“三角函數(shù)”概念的出現(xiàn),自然是在有了函數(shù)概念之后,從時(shí)間上看距今不過(guò)300余年。但是,此概念一經(jīng)引入,立刻極大地改變了三角學(xué)的面貌。特別是經(jīng)過(guò)羅巴切夫斯基的開拓性工作。致使三角函數(shù)可以完全獨(dú)立于三角形之外,而成
為分析學(xué)的一個(gè)分支,其中的角也不限于正角,而是任意實(shí)數(shù)了。有的學(xué)者甚至認(rèn)為可將它更名為角函數(shù),這是有見地的。
所以,作為一門學(xué)科的《三角學(xué)》已經(jīng)不再獨(dú)立存在,F(xiàn)行中學(xué)教材也取消了原來(lái)的《代數(shù)》、《三角》、《幾何》的格局,將三角并入了代數(shù)內(nèi)容。這本身即足以說(shuō)明“函數(shù)”在“三角”中應(yīng)占有的比重。
再?gòu)摹洞鷶?shù)學(xué)》的歷史演變來(lái)看,在相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi),“式與方程”一直是它的核心內(nèi)容,那時(shí)的教材都是圍繞著它們展開的。所以,書中的分式變形、根式變形、指數(shù)式變形和對(duì)數(shù)式變形可謂連篇累牘、所在皆是。這是由當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)認(rèn)知水平?jīng)Q定的。而現(xiàn)在,函數(shù)已取代了式與方程成為代數(shù)的核心內(nèi)容,比起運(yùn)算技巧和變形套路來(lái),人們更關(guān)注函數(shù)思想的認(rèn)識(shí)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。1963年頒布的《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》提出數(shù)學(xué)三大能力時(shí),首要強(qiáng)調(diào)的是“形式演算能力”,1990年的大綱突出強(qiáng)調(diào)的則是“邏輯思維能力”,F(xiàn)行高中《代數(shù)》課本中,充分闡發(fā)了冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)及應(yīng)用,對(duì)這三種代數(shù)式的變形卻輕描淡寫。
所以,三角函數(shù)部分應(yīng)重在“函數(shù)的圖象和性質(zhì)”是無(wú)疑的,這也是國(guó)際上普遍認(rèn)可的觀點(diǎn)(下文還將述及)。
現(xiàn)行高中《代數(shù)》的三角函數(shù)部分,也單列了一章專講“三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)”,這是與數(shù)學(xué)發(fā)展的潮流相一致的。但若提起三角函數(shù),大多數(shù)師生頭腦中反映出來(lái)的,還是“眾多的公式,紛繁的變換”,而三角函數(shù)的“圖象和
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