При изучении функционально-графической линии учителя сталкиваются со множеством проблем, в частности, каким из свойств функций нужно дать в школе точное определение, а какие достаточно лишь описать на наглядно-геометрическом уровне; когда давать то или иное определение. В реальной жизни употребление определенных терминов в речи со смутным их пониманием часто предшествует полноценному пониманию; понимание термина приходит после привыкания к нему. Поэтому полезно употребление школьникам, начиная с 7 класса, терминов без знания строгих математических употреблений. Геометрическая иллюстрация помогает учащемуся преодолеть логические трудности, связанные с кванторами «для любого», «существуют»,…, которые трудны для восприятия большинства школьников.
В программе по математике 2001г. для средней школы в разделе «Требования к математической подготовке учащихся» для каждого предмета школьного математического цикла указаны те умения, которыми должен обязательно овладеть каждый ученик в результате соответствующего курса. По отношению к курсу алгебры основной школы, связанного с изучением функционально-графической линии в программе записано:
«В результате изучения курса математики по линии «Функция» все учащиеся должны овладеть следующими умениями, представляющими обязательный минимум.
Понимать, что функция – это математическая модель, позволяющая описывать и изучать разнообразные зависимости между реальными величинами, что конкретные типы функций (прямая и обратная пропорциональности, линейная, квадратичная функции) описывают большое разнообразие реальных зависимостей;
Правильно употреблять функциональную терминологию (значение функций, аргумент, график функции, область определения, возрастание и др.), понимать ее в тексте, в речи учителя, в формулировке задач;
Находить значения функций, заданных формулой, таблицей, графиком; решать обратную задачу;
Находить по графику функции промежутки возрастания и убывания функции, промежутки знакопостоянства, наибольшее и наименьшее значения;
Строить графики линейной функции, прямой и обратной пропорциональности, квадратичной функции;
Интерпретировать в несложных ситуациях графики реальных зависимостей между величинами, отвечая на поставленные вопросы.
Приведем таблицу «стратегии и тактики» изучения свойств функций в курсе алгебры 7-9, предложенную А.Г. Мордковичем. Стратегия определяет время введения понятия (класс), а тактика – формирование уровней строгости предъявления понятия. В таблице приняты условные обозначения: Н – это значит, что соответствующее свойство функции вводится на наглядно-интуитивном уровне; Р – это значит, что свойство функции изучается на рабочем уровне, на уровне словесного описания, не загнанного в жесткую формальную конструкцию; Ф – это означает формальное определение свойства.
Класс Свойство |
7 |
8 |
9 |
Область определения |
Н |
Р |
Ф |
Область значений |
- |
Р |
Ф |
Наибольшее и наименьшее значения функции на промежутке |
Н |
Р |
Ф |
Монотонность |
Н |
Ф |
Ф |
Нули функции |
- |
Ф |
Ф |
Четность, нечетность |
- |
- |
Ф |
Промежутки знакопостоянства |
Н |
Р |
Р |
Периодичность |
- |
- |
- |
Непрерывность |
Н |
Н |
Н |
Экстремумы |
- |
- |
- |
Ограниченность |
- |
Н,Р |
Ф |