高中数学必修一教材分析

高中数学必修一教材分析

李涛陕西师大附中710061

作为新课程高中数学的起始模块—必修一，它是由“第一章集合、第二章函数、第三章指数函数和对数函数、第四章函数应用”四部分内容组成. 尽管“集合、函数、指数函数和对数函数”这三部分内容属于我国高中数学课程的传统内容，但和《全日制普通高级中学数学教学大纲（2002年颁布）》版教材（下称《大纲》版教材）相比,《高中数学课程标准》版教材（由于我省各地市使用的数学教材均为北师大版,所以,下边的讨论均以北师大版教材为基础,并简称其为《标准》版教材）以《高中数学课程标准》为基础对其所涉及的相当一部分内容作了新的处理，在要求上也有了一定程度的变化.“第四章函数应用”内容包括“函数与方程、实际问题的函数建模”两部分，这是新课程中增加的新内容，旨在突出“函数与方程”的数学思想、强调数学的实际应用.下边为了便于讨论，我们分章对于教材作一分析.

1 集合

集合是近代数学中的一个重要概念，集合概念及其基本理论又是近代数学的一个重要的基础，它不仅与高中数学的许多内容有着联系，而且已经渗透到自然科学的众多领域，应用十分广泛。中学数学所研究的各种对象都可以看作集合或集合中的元素，用集合语言可以简明地表述数学概念，准确、简捷地进行数学推理.

本章内容以集合的含义与表示、集合的基本关系、集合的基本运算为逻辑链条统领全章，这种安排与以往的教材的处理有很大的区别.例如，§2集合的基本关系，是将集合的包含和相等关系放在一起，并给出自集的概念；§3集合的基本运算，是将集合的交、并、补放在这一节，并给出全集的概念，这样安排给学生展现出知识间的联系，便于学生学习.

1.1 课程标准要求

（1）集合的含义与表示

①通过实例，了解集合的含义，体会元素与集合的“属于”关系.

②能选择自然语言、图形语言、集合语言（列举法或描述法）描述不同的具体问题，感受集合语言的意义和作用.

（2）集合间的基本关系

①理解集合之间包含与相等的含义，能识别给定集合的子集.

②在具体情境中，了解全集与空集的含义.

（3）集合的基本运算

①理解两个集合的并集与交集的含义，会求两个简单集合的并集与交集.

②理解在给定集合中一个子集的补集的含义，会求给定子集的补集.

③能使用Venn图表达集合的关系及运算，体会直观图示对理解抽象概念的作用.

1.2 教学目标

集合语言是现代数学的基本语言.使用集合语言，可以简洁、准确地表达数学的一些内容（集合的初步知识与其他内容有着密切的联系，是学习、掌握和使用数学语言的基础），因此高中数学课程中只是将集合作为一种语言来学习.

1.2.1 知识与技能

⑴了解集合的含义，明确元素与集合的“属于”关系.掌握描写某些数集的专用符号.

⑵理解集合的表示法，能用集合语言对事物进行准确，能选择自然语言、图形语言、集合语言（列举法或描述法）描述不同的具体问题.

⑶理解集合之间包含与相等的含义，能识别给定集合的子集.培养分析、比较、归纳的逻辑思维能力.

⑷了解全集与空集的含义.

⑸理解两个集合的并集与交集的含义，会求两个简单集合的交集与并集.

⑹理解在给定集合中，一个子集的补集的含义，会求给定子集的补集.

⑺能使用Venn图表达集合的关系及运算.

1.2.2 过程与方法

⑴从学生比较熟悉的实例入手，通过列举丰富的实例，了解集合的含义，理解并掌握集合间的基本关系及集合的基本运算.

⑵创设使学生运用集合语言进行表达和交流的情景和机会，以便学生在实际应用中逐渐熟悉自然语言、图形语言、集合语言各自的特点，进行相互转换并掌握集合语言.

⑶借助几何直观，运用Venn图和数轴表示集合的关系及集合的基本运算，从直观上帮助学生理解并运用集合语言处理问题，体现数形结合的思想.

1.2.3 情感、态度、价值观

⑴在运用集合语言解决问题的过程中，逐步养成事实求是，扎实严谨的科学态度，学会用数学思维方法解决问题.

⑵通过直观感知，类比联想和抽象概括，让学生体会数学上的规定要讲逻辑顺序，培养学生有条理地思考的习惯和积极探索创新的意识.

1.3 知识结构与教学安排

1.3.1 知识结构

1.3.2 教学顺序

1.3.2 课时安排

§1 集合的含义与表示约1课时§2 集合的基本关系约1课时§3.1 交集与并集约1课时§3.2 全集与补集约1课时复习小结约1课时1.4 教学重点和难点

1.4.1 教学重点

（1）集合的概念与表示.

（2）集合间的包含与相等关系，子集与真子集的概念.

（3）交集与并集、全集与补集的概念.

1.4.2 教学难点

（1）运用集合的两种常用表示法—列举法与描述法正确表示一些简单的集合.

（2）属于关系与包含关系的区别.

（3）交集与并集的概念的理解，交集与并集的符号之间的区别与联系.

1.5 教学建议

1.5.1 把握课标、教材的定位，明确教学目标

●集合作为一种数学语言来学习，尽管集合是数学的一个重要概念，但教材中给出的集合的概念只是一个描述性的说明，在教学中注意通过实例使学生对集合的概念有一个初步认识

●不抠概念，只要求能选择自然语言、图形语言、集合语言（列举法或描述法）描述不同的具体问题

1.5.2 充分利用几何直观

●注重图形（Venn图和数轴）的直观作用。利用图形帮助学生理解集合的有关概念，并能够用图形直观地认识集合的运算性质（这些性质不予证明）。

1.5.3 集合教学中要注意的问题

●用学生熟悉的例子学习集合，不引入陌生问题

●熟练准确地运用集合语言，是要靠长期积累的，这里只是初步掌握，将在后面学习中提高，切忌“一步到位”

●不强调细枝末节，如集合的“三性”（确定性，无序性，互异性）

2 函数

20世纪初，在英国数学家贝利和德国数学家克莱因等人的大力倡导和推动下，函数进入了中学数学。克莱因提出了一个重要的思想——以函数概念和思想统一数学教育的内容，他认为：“函数概念，应该成为数学教育的灵魂。以函数概念为中心，将全部数学教材集中在它周围，进行充分地综合。”在高中课程中，函数与方程、数列、不等式、线性规划、算法、导数及其应用，包括概率统计中的随机变量等，以及选修系列3、4中的大部分专题内容，都与函数有着密切的联系。用函数(映射)的思想去理解这些内容，是非常重要的一个出发点。反过来，通过这些内容的学习，可以加深对于函数思想的认识。实际上，在整个高中数学课程中，都需要不断地体会、理解“函数思想”给我们带来的“好处”。