《高中數(shù)學課程標準實驗教科書·數(shù)學5》簡介

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)


  本冊教科書包括“解三角形”、“數(shù)列”、“不等式”等三章內(nèi)容。全書約需36課時,具體課時分配如下:

  第一章 解三角形      約8課時

  第二章 數(shù)列          約12課時

  第三章 不等式        約16課時

  一、本模塊的內(nèi)容與地位作用

  三角恒等變換在數(shù)學中有一定的應用,同時有利于發(fā)展學生的推理能力和運算能力。在本模塊中,學生將運用向量的方法推導基本的三角恒等變換公式,由此出發(fā)導出其他的三角恒等變換公式,并能運用這些公式進行簡單的恒等變換。

  數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),是反映自然規(guī)律的基本的數(shù)學模型。在本模塊中,學生將通過對日常生活中大量實際問題的分析,建立等差數(shù)列和等比數(shù)列這兩種數(shù)列模型,探索并掌握它們的一些基本數(shù)量關(guān)系,感受這兩種數(shù)列模型的廣泛應用,并利用它們解決一些實際問題。

  不等關(guān)系與相等關(guān)系都是客觀事物的基本數(shù)量關(guān)系,是數(shù)學研究的重要內(nèi)容。建立不等觀念、處理不等關(guān)系與處理等量問題是同樣重要的。在本模塊中,學生將通過具體情境,感受在現(xiàn)實世界和日常生活中存在著大量的不等關(guān)系,理解不等式(組)對于刻畫不等關(guān)系的意義和價值;掌握求解一元二次不等式的基本方法,并能解決一些實際問題;能用二元一次不等式組表示平面區(qū)域,并嘗試解決一些簡單的二元線性規(guī)劃問題;認識基本不等式及其簡單應用;體會不等式、方程及函數(shù)之間的聯(lián)系。

  1.“解三角形”的主要內(nèi)容是介紹三角形的正、余弦定理,及其簡單應用,旨在通過對任意三角形邊長和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡單的三角形度量問題以及能夠運用正弦定理、余弦定理等知識和方法解決一些與測量和幾何計算有關(guān)的實際問題。

  在數(shù)學發(fā)展史上,受到天文測量、航海測量和地理測量等方面實踐活動的推動,解三角形的理論得到不斷發(fā)展,并被用于解決許多測量問題。本章的引言以一系列的實際問題引入要學習的數(shù)學知識。正、余弦定理是刻畫三角形邊和角內(nèi)在關(guān)系的基本定理,也是最基本的數(shù)量關(guān)系之一。教科書從學生熟悉的直角三角形出發(fā),引入了正弦定理。然后利用向量方法證明了余弦定理,這樣的處理充分考慮到了學生的認知特點以及不同知識之間的聯(lián)系,也顯得比較自然。

  教科書明確了正弦定理可以解決的兩類解三角形問題:“已知三角形的任意兩個角與一邊,求其他兩邊和另一角”、“已知三角形的兩邊與其中一邊的對角,計算另一邊的對角,進而計算出其他的邊和角”,并用兩個例題說明應用正弦定理解三角形的方法。進而,指出應用余弦定理與正弦定理,可以解決“已知兩邊和它們的夾角解三角形”、“已知三角形的三邊解三角形”的問題。

  正弦定理和余弦定理在實際測量問題中有許多應用,教科書在第1.2節(jié)“應用舉例”介紹了它們在測量距離、高度、角度等問題中的一些具體應用。在閱讀與思考中介紹了海倫公式以及我國古代數(shù)學家秦九韶的貢獻。本章還設計了一個有關(guān)測量的實習作業(yè)。

  2.“數(shù)列”的主要內(nèi)容是數(shù)列的概念與表示,等差數(shù)列與等比數(shù)列的通項公式與前n項和。數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),是反映自然規(guī)律的基本數(shù)學模型。教科書通過對日常生活中大量實際問題的分析,建立等差數(shù)列和等比數(shù)列這兩種數(shù)列模型,力求使學生在探索中掌握與等差數(shù)列、等比數(shù)列有關(guān)的一些基本數(shù)量關(guān)系,感受這兩種數(shù)列模型的廣泛應用,并利用它們解決一些實際問題。教科書還通過在“閱讀與思考”中介紹“九連環(huán)”問題,以及在“探究與發(fā)現(xiàn)”中設計“購房中的數(shù)學”,使學生進一步感受數(shù)列與現(xiàn)實生活中的聯(lián)系和具體應用。

  3.“不等式”一章通過大量現(xiàn)實世界和日常生活中的具體實例引入不等關(guān)系,幫助學生理解不等式(組)對于刻畫不等關(guān)系的意義和價值,進而引導學生結(jié)合一些實際問題探索求解一元二次不等式的基本方法,用二元一次不等式組表示平面區(qū)域,以及解決一些簡單的二元線性規(guī)劃問題的方法,最后引導學生討論了基本不等式及其簡單應用。

  二、編寫中考慮的幾個問題

  1.關(guān)注數(shù)學情境的建立,重視反映數(shù)學的應用價值

  教科書在整體上關(guān)注數(shù)學情境的建立,充分挖掘現(xiàn)實世界和實際生活中有關(guān)數(shù)學實例,力求問題的引入能夠反映一定的生活背景,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,并體會數(shù)學的應用價值。

  在第一章“解三角形”中,引言就從一個測量問題引入:“在我國古代就有嫦娥奔月的神話故事.明月高懸,我們仰望夜空,會有無限遐想,不禁會問,遙不可及的月亮離我們地球究竟有多遠呢?”在解三角形的過程中不斷與一些實際測量問題相聯(lián)系,包括怎樣航行途中測出海上兩個島嶼之間的距離?怎樣測量底部不可到達的建筑物的高度?怎樣在水平飛行的飛機上測量飛機下方山頂?shù)暮0胃叨?怎樣測出海上航行的輪船的航速和航向?等等。

  第二章“數(shù)列”自始至終貫徹“數(shù)列作為一種特殊函數(shù),是反映自然規(guī)律的基本數(shù)學模型”的思想,創(chuàng)造性地發(fā)掘了日常生活中大量實際問題,比如三角形數(shù)、正方形數(shù)、存款利息、出租車收費、校園網(wǎng)問題、希爾賓斯基三角形、斐波那契數(shù)列、放射性物質(zhì)的衰變、諾貝爾獎金發(fā)放金額問題、商場計算機銷售問題、九連環(huán)的智力游戲、購房中的數(shù)學等等。使學生充分感受到數(shù)列是反映現(xiàn)實生活的數(shù)學模型,體會數(shù)學是來源于現(xiàn)實生活,并應用于現(xiàn)實生活的。

  第三章“不等式”從日常生活中經(jīng)常用到的“長與短、”“大與小”、“多與少”、“遠與近”等實際情境中引入不等關(guān)系,通過學生感興趣的上網(wǎng)問題及倍感關(guān)注的計時收費問題引入一元二次不等式的有關(guān)概念,通過讓學生比較兩種不同的收費方式,從中認識到學習不等關(guān)系及不等式的必要性。從銀行貸款中的資金分配問題中引入二元一次不等式組的數(shù)學模型,從現(xiàn)實生產(chǎn)、生活中,經(jīng)常遇到的資源利用、人力調(diào)配、生產(chǎn)安排等問題中引入二元線性規(guī)劃問題。線性規(guī)劃是數(shù)學規(guī)劃中理論較完整、方法較成熟、應用較廣泛的一個分支,它能解決科學研究、工程設計、經(jīng)濟管理等許多方面的實際問題。結(jié)合北京召開的第24屆國際數(shù)學家大會的會標,聯(lián)系我國古代數(shù)學家趙爽的弦圖,緊緊抓住弦圖中相關(guān)面積間存在的數(shù)量關(guān)系引入不等式。

  2.重視各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系

  數(shù)學各部分的內(nèi)容構(gòu)成一個有機的整體。教科書充分注意到數(shù)學的這樣一個特點,力求體現(xiàn)這種聯(lián)系。例如,在第一章中,對于正弦定理和余弦定理,教科書注意它們與已經(jīng)學習的關(guān)于三角形的定性研究的結(jié)論的聯(lián)系。余弦定理的證明使用了向量的方法,不僅使定理的證明簡潔而明快,而且也能夠體現(xiàn)向量及其運算的作用。第二章則比較多的注意到數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系,并始終強調(diào)數(shù)列作為一種特殊函數(shù)的意義,同時也注意聯(lián)系算法和微積分,揭示“離散”和“連續(xù)”之間的關(guān)系。第三章則強調(diào)不等式與函數(shù)、方程的關(guān)系,在一元二次不等式的解法和簡單的線性規(guī)劃問題中,始終注意“數(shù)形結(jié)合”,通過對不等式、函數(shù)與方程關(guān)系的理解來解決所面臨的不等式的問題。

  在各章習題、探究性問題和閱讀材料中也注意到了這個問題。

  3.重視基本數(shù)學思想方法的教學

  教科書注意基本的數(shù)學思想方法的教學,如函數(shù)的思想,優(yōu)化的思想,以及類比、歸納等合情推理的方法。第一章“解三角形”對于正弦定理和余弦定理的研究都是從對于初中數(shù)學中對于三角形的定性研究進一步深化為定量研究的角度去展開的,其中蘊含著函數(shù)思想。正弦定理的證明從直角三角形的情形出發(fā),體現(xiàn)從特殊到一般的歸納過程,從一定程度上也反映了類比的思想。第二章不僅貫徹數(shù)列是特殊函數(shù)的觀點,而且不斷在等差數(shù)列和等比數(shù)列之間進行類比,從求1+2+3+…+100的高斯算法出發(fā),將這種規(guī)律性推廣到一般等差數(shù)列,從而獲得一般等差數(shù)列的求和思路,這又是歸納的生動案例。在第三章中,對于二元一次不等式與“平面區(qū)域”的關(guān)系,體現(xiàn)了從特殊到一般的歸納思想,線性規(guī)劃的內(nèi)容則突出體現(xiàn)了優(yōu)化的思想。

  同時,教科書注意體現(xiàn)“數(shù)形結(jié)合”的思想,數(shù)列通過圖象揭示與相應函數(shù)的聯(lián)系,第三章“不等式”則更強調(diào)圖像意義,特別是線性規(guī)劃,從問題的提出到解決,都直接依賴于“平面區(qū)域”。

  4.適當?shù)氖褂矛F(xiàn)代信息技術(shù)

  現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應用正在對數(shù)學課程內(nèi)容、數(shù)學教學、數(shù)學學習等方面產(chǎn)生深刻的影響。教科書比較充分的考慮了現(xiàn)代信息技術(shù)的教育價值,在各部分內(nèi)容中都有所體現(xiàn),在第二章和第三章,分別設計了“信息技術(shù)應用”專題,介紹 的近似計算和利用EXCEL解決線性規(guī)劃問題等,鼓勵學生運用計算機、計算器等進行探索和發(fā)現(xiàn)。

  三、使用本書的幾個建議

  1.注意創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣

  內(nèi)在動力是數(shù)學學習的根本動力,在教學過程中應該充分調(diào)動學生學習數(shù)學的興趣。解三角形、數(shù)列和不等式三章內(nèi)容有著豐富的實際背景,除了教科書中的實例還有很多很好的相關(guān)的素材,教學過程中應該充分給予挖掘,并針對學生的實際認真設計教學方案,提高教學的整體效果。

  2.既要重視背景的揭示,也要關(guān)注基礎的落實

  “標準”特別強調(diào)通過豐富的實際背景反映數(shù)學的實質(zhì),強調(diào)數(shù)學的應用價值,這在教科書中已經(jīng)有了很充分的體現(xiàn)。但是,數(shù)學的學習離不開實踐,“做數(shù)學”是最有效的數(shù)學學習方法。因此,在教學過程中應該重視基礎的落實,將常規(guī)的練習和探究性問題、實習作業(yè)有機結(jié)合起來,給學生創(chuàng)造更多的實踐機會,在“做數(shù)學”的過程中落實基礎。

  3.注意避免過于繁瑣的形式化訓練

  從數(shù)學教學的傳統(tǒng)上來看,解三角形、數(shù)列和不等式三章的內(nèi)容有不少高度技巧化、形式化的問題,在教學過程中應該注意盡量避免這一類問題的出現(xiàn)。弱化過分繁瑣和技巧化的代數(shù)恒等變形是高中數(shù)學課程標準的明確要求,應該在教學過程中很好的把握。

  4.適當?shù)氖褂眯畔⒓夹g(shù)

  高中數(shù)學課程應提倡實現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機整合(如把算法融入到數(shù)學課程的各個相關(guān)部分),整合的基本原則是有利于學生認識數(shù)學的本質(zhì)。因此,在有條件的地區(qū),可以利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)以往教學中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容,在保證筆算訓練的前提下,盡可能使用科學型計算器、各種數(shù)學教育技術(shù)平臺,加強數(shù)學教學與信息技術(shù)的結(jié)合,鼓勵學生運用計算機、計算器等進行探索和發(fā)現(xiàn)。具體來說,在解三角形的過程中可以利用計算器進行一些繁雜的計算,在數(shù)列一章的學習中,可以利用相關(guān)的計算機軟件來探索規(guī)律,在不等式一章中可以利用圖形計算器或有關(guān)計算機軟件來尋求不等式的解,可以用EXCEL來解簡單的線性規(guī)劃問題。


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