第一篇:功函數(shù)總結(jié)解讀
功函數(shù):是體現(xiàn)電子傳輸能力的一個(gè)重要物理量,電子在深度為χ的勢(shì)阱內(nèi),要使費(fèi)米面上的電子逃離金屬,至少使之獲得W=X-E F的能量,W稱為脫出功又稱為功函數(shù);脫出功越小,電子脫離金屬越容易。另外,半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)隨摻雜和溫度而改變,因此,半導(dǎo)體的功函數(shù)不是常數(shù)。
功函測(cè)量方法:光電子發(fā)射閾值法、開爾文探針法和熱陰極發(fā)射阻擋電勢(shì)法、熱電子發(fā)射法、場(chǎng)發(fā)射法、光電子發(fā)射法以及電子束(或離子束減速電勢(shì)(retarding potential法、掃描低能電子探針法等。
紫外光電譜(UPS測(cè)量功函數(shù) 1.測(cè)量所需儀器和條件
儀器:ESCALAB250多功能表面分析系統(tǒng)。
技術(shù)參數(shù):基本真空為3×10-8Pa, UPS譜測(cè)量用Hel(21.22eV,樣品加-3.5 V偏壓;另外,測(cè)量前樣品經(jīng)Ar+離子濺射清洗, Ar+離子能量為2keV,束流密度為0.5μA/mm2。運(yùn)用此方法一般除ITO靶材外, 其它樣品都是純金屬標(biāo)樣。
2.原理
功函數(shù):φ=hv+ E Cutoff-E Fermi 3.測(cè)量誤差標(biāo)定 E Fermi標(biāo)定:費(fèi)米邊微分
E Cutoff標(biāo)定:一是取截止邊的中點(diǎn), 另一種是由截止邊擬合的直線與基線的交點(diǎn)。
4.注意事項(xiàng)
測(cè)試樣品與樣品托(接地要接觸良好,特別是所測(cè)試樣的表面與樣品托之間不能存在電阻。
用Fowler-Nordheim(F-N公式測(cè)定ITO功函數(shù) 1.器件制備
雙邊注入型單載流子器件ITO/TPD(NPB/Cu 原料:較高遷移率的空穴傳輸材料TPD和NPB作有機(jī)層,功函數(shù)較高且比較穩(wěn)定的Cu作電極,形成了雙邊空穴注入的器件。
制備過程:IT0玻璃襯底經(jīng)有機(jī)溶劑和去離子水超聲清洗并烘干后,立即置于鐘罩內(nèi)抽真空,在1×10-3 Pa的真空下依次蒸鍍有機(jī)層(TPD或NPB和金屬電極Cu。
2.功函測(cè)量方法
運(yùn)用Fowle~Nordheim(F-N公式變換,消除了載流子有效質(zhì)量和器件厚度因素的影響,提高了測(cè)量的精度,可以簡(jiǎn)單準(zhǔn)確地測(cè)定了ITO的功函數(shù)。
其中TPD和NPB的電離勢(shì)IP值分別為5.37eV、5.46 eV。
α:ln(J/V2-1/V的關(guān)系圖,然后用直線模擬出了高場(chǎng)下的線性關(guān)系,α代表直線的斜率。
3.ITO功函測(cè)量值
測(cè)得值分別為4.85 eV、4.88 eV;ITO薄膜表面功函數(shù)一般是4.5eV左右,如果功函數(shù)提高到5.0eV或者更大,那么可進(jìn)一步提高空穴的注入率。
新型功函數(shù)測(cè)量系統(tǒng) 1.1測(cè)量方法 采用接觸勢(shì)差法 1.2系統(tǒng)組成及原理
系統(tǒng)組成:信號(hào)發(fā)生單元、振動(dòng)單元和檢測(cè)單元組成。
工作原理:信號(hào)發(fā)生單元輸出低頻正弦信號(hào)使參比電極振動(dòng), 調(diào)節(jié)振動(dòng)單元偏壓使檢測(cè)單元輸出信號(hào)為零, 通過計(jì)算加載偏壓和標(biāo)準(zhǔn)參比電極的偏差可得樣品功函數(shù)值。
1.3功函計(jì)算
樣品與參比電極通過導(dǎo)線連接相接觸,兩者的費(fèi)米能級(jí)不同, 因此樣品與參比電極間將會(huì)存在勢(shì)差CPD。
CPD=(φc-φs/e
樣品與參比電極之間距離為d0,音頻震蕩線圈使參比電極發(fā)生微小振動(dòng),兩者之間距離為: D(t = d0+d1sin(wt 構(gòu)成的電容發(fā)生變化:
振蕩信號(hào)I(t:
其中U=V-CPD,而且U不是時(shí)間的函數(shù),調(diào)節(jié)加載偏壓V使振蕩信號(hào)為零時(shí),即i(t=0時(shí),得到如下:
可得樣品的功函φs。超高真空下電子束阻擋勢(shì)技術(shù) 2.1主要目的
主要用作測(cè)量固體表面的功函的聯(lián)系變化,一般用作功函數(shù)的相對(duì)測(cè)量;但是當(dāng)用一個(gè)功函數(shù)穩(wěn)定且已知的標(biāo)準(zhǔn)品作為參考,也可以測(cè)量樣品的絕對(duì)功函。
2.2原理
在樣品與電子槍的直熱式陰極之間加一電壓U R,組成一個(gè)熱電子發(fā)射二機(jī)管。當(dāng)U R為負(fù)值(樣品相對(duì)于陰極為負(fù), 使樣品和直熱式陰極之間的空間中存在一減速場(chǎng)(又稱阻擋勢(shì),并如果我們假定陰極發(fā)射出的電子初速度均為零, 則阻擋勢(shì)壘的作用使電子不能到達(dá)樣品,此時(shí)二極管的電流為零。只有當(dāng)U R達(dá)到如下條件: eU R ≥φs-φc⑴
其中φs、φc分別為樣品和陰極的功函數(shù)。樣品上可以收集到陰極的熱電子發(fā)射電流, 得到相應(yīng)的的二極管伏一安特性圖??紤]陰極發(fā)射熱電子的初速度分布, 伏一安特性圖中電流從零到飽和之間有一個(gè)電流逐漸上升的過渡區(qū)域, 通常是以該段曲線的拐點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的U作為滿足⑴功函數(shù)的實(shí)驗(yàn)量度。
2.3接觸電勢(shì)差
如果樣品的功函數(shù)變化了Δφs,陰極則由于處在高溫, 氣體分子在其表面的吸附幾乎可以忽略, 故其功函數(shù)在測(cè)量過程中可以認(rèn)為是不變的, 于是二極管I-U R曲線的拐點(diǎn)位置將從原來的(φs-φc/e已移到(φs+Δφs-φc/e, 如上圖所示, 即拐點(diǎn)移動(dòng)的電位變化相應(yīng)于樣品的功函數(shù)變化。
I-U R曲線的拐點(diǎn)容易引入誤差,特別是電流上升較慢時(shí),一般采用伏安特性曲線的一次微商的峰點(diǎn)和二次微商的零點(diǎn)確定接觸電勢(shì)差,此時(shí)結(jié)果比較準(zhǔn)確。
2.4絕對(duì)功函測(cè)量
用一個(gè)功函數(shù)穩(wěn)定且已知的標(biāo)準(zhǔn)品作為參考,即可測(cè)量樣品的絕對(duì)功函。半導(dǎo)體材料功函數(shù) 3.1功函數(shù)影響機(jī)理
功函數(shù)的大小表示電子逸出半導(dǎo)體需要能量的最小值,也反映對(duì)電子束縛能力的強(qiáng)弱;其通過影響光電子器件載流子注入,從而影響器件的性能;對(duì)于N型半導(dǎo)體器件,選擇功函數(shù)小的金屬,對(duì)于P型半導(dǎo)體,選擇功函數(shù)大的金屬,這樣能夠降低金屬和半導(dǎo)體界面的肖特基勢(shì)壘高度,有利于載流子的注入。
3.2外加電場(chǎng)對(duì)功函的影響
在受外電場(chǎng)作用時(shí),由于能帶在表面發(fā)生彎曲,電子勢(shì)能發(fā)生變化,從而影響半導(dǎo)體的功函數(shù);當(dāng)外加電場(chǎng)是背向半導(dǎo)體表面時(shí),表面勢(shì)Vs<0,表面能帶向上彎曲,形成電子勢(shì)壘,電子從體內(nèi)逸出體外,需要提高勢(shì)能,而使功函數(shù)增加;如果外加電場(chǎng)是指向半導(dǎo)體表面,表面勢(shì)Vs>0,則半導(dǎo)體的功函數(shù)減少,ΔW =-qVs,當(dāng)Vs<0時(shí),ΔW>0,表現(xiàn)為增加;當(dāng)Vs>0時(shí),ΔW<0,表現(xiàn)為減少。
3.3功函數(shù)的測(cè)定方法
功函數(shù)測(cè)量主要有光電子發(fā)射閾值法、開爾文探針法和熱陰極發(fā)射阻擋電勢(shì)法等。功函數(shù)測(cè)量主要是采用紫外光電子能譜(UPS法和開爾文(Kelvin探針方法。另外,兩種方法都是在真空中測(cè)量功函數(shù),對(duì)環(huán)境的要求較嚴(yán)格。
UPS法可以測(cè)量局部的功函數(shù),即功函數(shù)的區(qū)域分布情況,用UPS在超高真空條件下測(cè)量功函數(shù),沒有外界環(huán)境干擾,表面狀態(tài)非常穩(wěn)定,得到的測(cè)量值比較可靠,特別是離子濺射清洗后,沒有表面吸附,測(cè)得的是樣品的真實(shí)功函數(shù)。
開爾文探針法已經(jīng)有定型的測(cè)量?jī)x器,可在超高真空中不同溫度下測(cè)量,其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度較高,缺點(diǎn)是相對(duì)測(cè)量,準(zhǔn)確度取決于參考電極。
Kelvin探針原理上與UPS不同,所以通常情況下測(cè)出的結(jié)果比UPS測(cè)量的結(jié)果稍高。
一種新的功函數(shù)的測(cè)量法 4.1方法
利用二次電子低能峰上升沿和功函數(shù)有關(guān)原理來測(cè)量功函數(shù);測(cè)量所用設(shè)備為俄歇能譜儀,特別是具有電子束掃描功能時(shí),還能具有一定的空間分辨率。
4.2原理
當(dāng)樣品表面受到入射電子轟擊時(shí),樣品上將產(chǎn)生二次電子,圖中表示出了二次電子分別在樣品空間(左邊部分和分析器空間(右邊部分的動(dòng)能分布曲線;Va為樣品和分析器之間加的直流電位,又稱為樣品偏壓。實(shí)驗(yàn)中測(cè)到的二次電子能量分布曲線為電子在分析器空間的
動(dòng)能分布,圖中右邊曲線所示,該曲線和能量軸的交點(diǎn)為具有E0動(dòng)能的電子是那種電子, 它們具有的能量正好能克服數(shù)值為φs的樣品表面勢(shì)壘,在樣品空間,它們的動(dòng)能為零。
4.3功函數(shù)測(cè)定方法
當(dāng)由于某種原因?qū)е聵悠返墓瘮?shù)發(fā)生變化時(shí),如φs變小則二次電子的功能分布曲線如虛線所示,其移動(dòng)量剛好和功函數(shù)的改變量相等。此時(shí)可從分析器測(cè)得的上升沿位移得到知樣品功函數(shù)的變化,對(duì)比已知功函數(shù)的樣品和待測(cè)功函數(shù)樣品的上升沿的差別,即可獲得待測(cè)樣品的功函。
光電子能譜方法測(cè)量固體的功函數(shù)
5.1光電子能譜(ESCA法的優(yōu)點(diǎn)
對(duì)于待測(cè)狀態(tài)的樣品,樣品表面的組成情況可以通過ESCA方法進(jìn)行檢測(cè),一般情況下,即使表面有0.01單層的沾污物,也可通過ESCA檢測(cè)出來;在對(duì)功函數(shù)的測(cè)量中,樣品表面的組成可以通過ESCA方法來精確監(jiān)控,這樣可以得到樣品在具體表面狀況下的功函數(shù)的精確值。
5.2功函數(shù)的測(cè)量原理
測(cè)量樣品功函數(shù)時(shí),樣品和譜儀同時(shí)接地,此時(shí)它們的費(fèi)米能級(jí)在同一水平上,如果樣品的功函數(shù)大于電子能量分析器材料的功函數(shù),則二次電子分布曲線的起始點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的能量值,就等于樣品真空能級(jí)與分析器材料的真空能級(jí)之間的能量差,也等于它們之間的功函差;另外,分析器件材料的功函數(shù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)譜線精確測(cè)量,通過相應(yīng)的計(jì)算即可得到樣品的功函數(shù)。
5.3功函數(shù)的測(cè)定
在實(shí)際功函數(shù)的測(cè)定中,為了抑制樣品室中其它雜散電子的干擾,提高樣品表面發(fā)射的二次電子的探測(cè)效率,通常在樣品表面加載負(fù)偏置電壓,下圖為加負(fù)偏置電壓后樣品和譜儀分析器的能級(jí)位置。
根據(jù)以下公式: 上式中V為所加的偏置電壓,φs和φsp分別為樣品和譜儀分析材料的功函數(shù),E k 為光電子在 樣品室的動(dòng)能,E k 為光電子進(jìn)入分析器以后的動(dòng)能,而譜儀測(cè)量的二次電子的起始點(diǎn) E k 為 零,可得到如下結(jié)論: ' ' 其中V數(shù)值電壓表讀數(shù),φsp由標(biāo)準(zhǔn)譜線定出,測(cè)出 E k 即可得到樣品的功函數(shù)。功函數(shù)測(cè)量?jī)x器 1.開爾文探針掃描系統(tǒng) 開爾文探針系統(tǒng)(Kelvin Probe 原產(chǎn)國(guó):英國(guó) 開爾文探針(Kelvin Probe是一種非接觸無損震蕩電容裝置,用于測(cè)量導(dǎo)體材料的功函數(shù)(Work Function或半導(dǎo)體、絕緣表面的表面勢(shì)(Surface Potential。材料表面的功函數(shù)通常由
最上層的 1-3 層原子或分子決定,所以開爾文探針是一種最靈敏的表面分析技術(shù)。開爾文探針系統(tǒng)包括: 單點(diǎn)開爾文探針(大氣環(huán)境及氣氛控制環(huán)境;掃描開爾
文探針(大 氣環(huán)境及氣氛控制環(huán)境; 超高真空(UHV開爾文探針; 濕度控制的腐蝕開爾文探針。ASKP 系統(tǒng)是一款高端掃描開爾文探針系統(tǒng),它是在 SKP 基礎(chǔ)之上包括了彩色相機(jī)/TFT 顯示器、2 毫米和 50 微米探針、外部數(shù)字示波鏡等配置。2.表面功函數(shù)測(cè)試儀 公司:彩融上海特種光源 表面功函數(shù)測(cè)試儀主要用于測(cè)量 ITO 玻璃等半導(dǎo)體材料的表面功函數(shù);主要有樣 品測(cè)試臺(tái)、功函數(shù)測(cè)試儀主機(jī)、示波器三部分組成。
第二篇:簡(jiǎn)單函數(shù)歸納總結(jié)
隨機(jī)取值:
1、randbetween(最小整數(shù),最大整數(shù))
2、rand()0~1 編輯組合,如:30~40,可編輯為:rand()*30+103、pi()3.14159........篩選值:
1、min(數(shù)值.....)取最小值
2、median(數(shù)值.....)取中值
3、max(數(shù)值.....)取最大值
4、small(數(shù)組,k)第k個(gè)最小值
5、Large(數(shù)組,k)第k個(gè)最大值
6、mode(數(shù)值)返回在區(qū)域中出現(xiàn)頻率最多的數(shù)
7、Mod(數(shù)值,除數(shù))返回余數(shù)
求值:
1、求和 sum(數(shù)值1,........)
sumif(區(qū)域,條件,求和區(qū)域)
sumifs(求和區(qū)域,區(qū)域1,條件1,.......)
2、相乘 product(數(shù)值1,........)
3、平方和 sumsq(數(shù)值1,........)
4、平方根 sqrt(數(shù)值)
5、方差 var(數(shù)值1,........)
6、標(biāo)準(zhǔn)差 stdev(數(shù)值)
7、角度換算為弧度 randians(角度)
8、弧度換算為角度 degrees(弧度)
9、求平均值 average(數(shù)值)
10、求平均值 average(數(shù)值,區(qū)域1,條件1,........)
11、絕對(duì)值 abs(數(shù)值)
返回值:
1、trunc(數(shù)值,小數(shù)位數(shù))將小數(shù)部分截去,返回整數(shù)
2、Round(數(shù)值,小數(shù)位數(shù))按指定位數(shù)取整,遵循四舍五入
Roundup(數(shù)值,小數(shù)位數(shù))向上按指定位數(shù)取整,不遵循四舍五入Rounddown(數(shù)值,小數(shù)位數(shù))向下按指定位數(shù)取整,不遵循四舍五入
3、odd(數(shù)值)對(duì)指定數(shù)值沿絕對(duì)值增大方向取整后最接近的奇數(shù)
4、even(數(shù)值)對(duì)指定數(shù)值沿絕對(duì)值增大方向取整后最接近的偶數(shù) 排序:
1、rank(數(shù)值,引用,排位方式)“引用”使用“絕對(duì)引用”
第三篇:函數(shù)總結(jié)
常用函數(shù)
sum(數(shù)值1,數(shù)值2……)求和
average(數(shù)值1,數(shù)值2……)求平均值
max(數(shù)值1,數(shù)值2……)求最大值
min(數(shù)值1,數(shù)值2……)求最小值
count(數(shù)值1,數(shù)值2……)計(jì)數(shù)
注意:count只能統(tǒng)計(jì)數(shù)字的個(gè)數(shù),對(duì)文本無效
rank(數(shù)值,數(shù)值所在列,0)排名次
注意:數(shù)值所在列要用F4鍵,鎖定
countif(統(tǒng)計(jì)的范圍,統(tǒng)計(jì)條件)有條件統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)
round(數(shù)值,保留的小數(shù)位數(shù))四舍五入
if(條件表達(dá)式,條件成立時(shí)返回的值,條件不成立時(shí)返回的值)注意:在office 2010中IF最多能夠嵌套64層
sumif(條件所在范圍,條件表達(dá)式,求和的區(qū)域)有條件求和 or(,,,……)邏輯判斷(只要有一個(gè)為真,結(jié)果就是真)and(,,,……)邏輯判斷(全部為真時(shí),結(jié)果才是真的)lookup(查找內(nèi)容,查找內(nèi)容所在區(qū)域,返回的區(qū)域)查找 注意:要使用lookup函數(shù)必須先對(duì)查找內(nèi)容進(jìn)行升序排序 vlookup(查找的內(nèi)容,表格所在區(qū)域,返回第幾列的信息,0)查找與首行相匹配的內(nèi)容,返回指定列的信息
iserror()錯(cuò)誤檢查
mid(文本字符串,從第幾位提取,提取幾位)從字符串中提取信
息
mod(被除數(shù),除數(shù))取余
concatenate(字符串1,字符串2,……)將255個(gè)字符串連接在一起
today()返回當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間(無參數(shù))
year(日期)提取日期中的年份
fv(利率,存款時(shí)間,每期存款金額,賬戶現(xiàn)有金額,期初或期末存錢)零存整取
pmt(利率,還貸時(shí)間,貸款金額,最后一次還款金額,期初期末)分期付款
第四篇:函數(shù)概念教學(xué)學(xué)習(xí)體會(huì)解讀
函數(shù)概念教學(xué)學(xué)習(xí)體會(huì)
義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程將致力于使學(xué)生獲得適應(yīng)未來社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的重要數(shù)學(xué)事實(shí)(包括數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)),以及基本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能。函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,以函數(shù)思想來貫穿中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容更有利于提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的過程中,函數(shù)思想方法具有其它思想方法所不及的指導(dǎo)作用。
通過學(xué)習(xí)我了解了函數(shù)形成的簡(jiǎn)要?dú)v史:
1、函數(shù)是從研究各種運(yùn)動(dòng)問題中產(chǎn)生的。
2、函數(shù)概念經(jīng)歷了這樣幾個(gè)階段:①把研究的曲線當(dāng)作函數(shù);②把由一個(gè)變量和一些常量以任何方式形成的解析表達(dá)式作為函數(shù);③用對(duì)應(yīng)關(guān)系定義的函數(shù);④用集合定義的函數(shù)。實(shí)際上函數(shù)概念到此還沒有終結(jié),還在發(fā)展。分析函數(shù)概念的形成歷史,我們可以看出幾點(diǎn):
1、函數(shù)概念的形成是由研究靜止現(xiàn)象到研究運(yùn)動(dòng)、變化現(xiàn)象的結(jié)果;
2、函數(shù)概念的形成是人類活動(dòng)不斷深化的結(jié)果,是人類思維能力和認(rèn)識(shí)能力提高的結(jié)果?;诤瘮?shù)形成的歷史,使我們認(rèn)識(shí)到要使學(xué)生形成清晰的函數(shù)概念,必須使學(xué)生經(jīng)歷由常量數(shù)學(xué)到變量數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)變,而要使學(xué)生實(shí)現(xiàn)這種觀念上的質(zhì)的飛躍,必定要經(jīng)歷一個(gè)困難的過程。困難主要表現(xiàn)在:①長(zhǎng)時(shí)間處理常量數(shù)學(xué)問題使學(xué)生形成了靜止、孤立、片面看問題的固定思維方式;②思維能力水平的制約。初中學(xué)生的整體思維能力還不高,一方面,初中學(xué)生的思維從預(yù)初到初三由借助于具體形象,具體的事例進(jìn)行思維活動(dòng)向抽象思維發(fā)展;另一方面,在學(xué)生學(xué)習(xí)了推理后,學(xué)生的思維由雜亂向有序發(fā)展,隨著概念的不斷豐富,推理能力的不斷提高,學(xué)生逐步形成了邏輯思維能力,但要使學(xué)生理解函數(shù)概念,只是具備這些條件是不行的,學(xué)生還必須具有辨證思維的能力。函數(shù)概念由模糊到清晰經(jīng)歷了近300年就說明了困難的程度。我們都知道,觀念上的轉(zhuǎn)變是非常困難的,所以要使學(xué)生實(shí)現(xiàn)觀念上的轉(zhuǎn)變,首要的任務(wù)是使學(xué)生接觸運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,思考運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,這樣才能使學(xué)生認(rèn)識(shí)變量的存在,然后逐步使學(xué)生理解變量的意義,實(shí)現(xiàn)由常量到變量的轉(zhuǎn)變。然后使學(xué)生認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)變化過程中確實(shí)存在相互聯(lián)系的量,實(shí)現(xiàn)由習(xí)慣于處理靜止現(xiàn)象到處理運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的過渡,促進(jìn)學(xué)生運(yùn)動(dòng)觀的形成,這樣才有可能使學(xué)生理解函數(shù)的意義;另外,還必須切實(shí)提高學(xué)生的思維水平。
教材在處理函數(shù)概念時(shí),把函數(shù)概念分為兩個(gè)階段:初中階段和高中階段。對(duì)初中學(xué)生來說,只要使初中學(xué)生認(rèn)識(shí)到:(1)問題中所研究的兩個(gè)變量是相互聯(lián)系的。(2)其中一個(gè)變量變化時(shí),另一個(gè)變量也隨著發(fā)生變化。(3)兩個(gè)變量之間有確定的依賴關(guān)系。初中階段主要使學(xué)生能處理能用解析式表達(dá)的函數(shù),要使學(xué)生掌握幾類簡(jiǎn)單的函數(shù):一次函數(shù)、反比例函數(shù)、簡(jiǎn)單的二次函數(shù),理解他們的定義,知道它們的圖象和性質(zhì),會(huì)用它們的圖形和性質(zhì)解答一些生活和其他學(xué)科中的簡(jiǎn)單問題?;谝陨戏治觯鳛橐幻踔薪處?,在實(shí)施函數(shù)教學(xué)時(shí),要把握好初中函數(shù)教學(xué)的度,要根據(jù)初中學(xué)生的思維特點(diǎn)和知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計(jì)。
一、函數(shù)概念是學(xué)生難學(xué)的內(nèi)容之一,那么怎樣才能讓學(xué)生掌握這一重要概念呢?我認(rèn)為,可按“早、實(shí)、清”3個(gè)字進(jìn)行導(dǎo)學(xué)。
所謂“早”,是指在起始階段的教學(xué)中,抓住相關(guān)內(nèi)容及早向?qū)W生滲透函數(shù)的思想方法。我們知道,函數(shù)在本質(zhì)上反映了2個(gè)集合中元素之間的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系。在初中起始階段的教學(xué)內(nèi)容中,2個(gè)變量之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的例子是相當(dāng)多的。我們?cè)诮踢@些內(nèi)容時(shí),可以很容易地向?qū)W生們滲透函數(shù)的思想方法,在學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生朦朧的變化意識(shí)。例如,對(duì)字母表示數(shù)的認(rèn)識(shí),是學(xué)生體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)變量的開端,在這段內(nèi)容的教學(xué)中教師要促使學(xué)生感受到變量的意義,體驗(yàn)變量的概念。在代數(shù)式的值的教學(xué)中再強(qiáng)化變量的意義,再讓學(xué)生通過代數(shù)式的值與代數(shù)式中字母取值的之間的相互依賴關(guān)系,感受到變量之間的相互聯(lián)系。再在方程特別是二元一次方程的學(xué)生中,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)兩個(gè)量之間是相互關(guān)聯(lián)的,體會(huì)到兩個(gè)變量之間的相互依存關(guān)系。在幾何教學(xué)中,函數(shù)關(guān)系的例子也非常多,像中點(diǎn)的定義、角的平分線的定義就揭示兩個(gè)量之間的關(guān)系;還有兩個(gè)角互余、互補(bǔ),揭示的都是兩個(gè)變量之間的關(guān)系。如果教師能注意在學(xué)習(xí)與函數(shù)有關(guān)的知識(shí)時(shí),經(jīng)常地向?qū)W生滲透“對(duì)應(yīng)”的觀點(diǎn),那么到學(xué)習(xí)函數(shù)概念時(shí),學(xué)生就不會(huì)感到生疏和突然,他們就能順利地接受函數(shù)概念,并把函數(shù)知識(shí)盡快地內(nèi)化到自己已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去。
所謂“實(shí)”,是指由實(shí)例引入函數(shù)概念。由實(shí)例引入概念,反映了概念的物質(zhì)性和現(xiàn)實(shí)性,符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,給學(xué)生留下的印象比較深刻和長(zhǎng)久。這樣教學(xué),學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到函數(shù)概念是從客觀現(xiàn)實(shí)中抽象出來的,有利于學(xué)生更好地理解函數(shù)概念。在學(xué)習(xí)函數(shù)概念時(shí),可用概念形成的方式,按以下的步驟進(jìn)行:第一,讓學(xué)生分別指出下列例子中的變量以及變量之間關(guān)系的表達(dá)方式,概括出它們的共同屬性:(1)勻速運(yùn)動(dòng)中的路程和時(shí)間的關(guān)系;(2)圓的面積和半徑之間的關(guān)系;(3)n邊形的“內(nèi)角和”與邊數(shù)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;(4)用表格給出某水庫的儲(chǔ)水量Q與水深h之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;(5)某一天的氣溫隨時(shí)間變化的規(guī)律圖。
第二,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以上實(shí)例進(jìn)行分析、比較、從諸多的屬性中找出它們的共同屬性:(1)在某一特定的變化過程中都有2個(gè)變量(變量A和變量B);(2)變量A可在某一允許范圍內(nèi)取值;(3)對(duì)于該范圍內(nèi)變量A和變量B之間有確定的依賴關(guān)系。第三,在得出這些變化過程中的基本屬性之后,可以及時(shí)地給出函數(shù)定義。第四,為了加深學(xué)生對(duì)函數(shù)概念的理解,進(jìn)一步明確概念的內(nèi)涵與外延,可讓學(xué)生做一些辨別練習(xí),以使學(xué)生在“積極避免概念混淆中突出概念的形象”,使函數(shù)概念的形象更加清晰明確。第五,通過例題、練習(xí)等形式,對(duì)函數(shù)概念形成一個(gè)完整的認(rèn)識(shí),至此,函數(shù)概念已在學(xué)生已有的概念系統(tǒng)中占有一席之地,已基本完成了概念的形成過程。
所謂“清”,是指一定要向?qū)W生講清函數(shù)定義的“語言框架”。有人形象地把整個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)比作一張“漁網(wǎng)”,那么函數(shù)定義就是一個(gè)非常重要的“網(wǎng)結(jié)”。函數(shù)是我們?cè)诔踔杏龅降牡谝粋€(gè)用“數(shù)學(xué)關(guān)系概念定義法”給出的概念。揭示它的本質(zhì)(對(duì)應(yīng)關(guān)系)的敘述方式與先前所學(xué)的諸多數(shù)學(xué)概念的敘述方式是不一樣的,讓學(xué)生有一種“咬嘴的”的感覺,所以,我們一定要向?qū)W生講清楚函數(shù)定義的語言敘述特點(diǎn),講清楚“…某一過程2個(gè)變量,一個(gè)變量…取值范圍,另一個(gè)變量…確定的依賴關(guān)系”的意義。
二、函數(shù)教學(xué)要掌握火候,逐步漸進(jìn)
學(xué)習(xí)函數(shù)的方法與以前學(xué)習(xí)代數(shù)和幾何的方法有著明顯的不同。如函數(shù)的表達(dá)方式就是多樣化的,有列表法,圖像法,解析式法等,學(xué)生在一開始會(huì)不適應(yīng),所以在教學(xué)時(shí)要使學(xué)生逐漸適應(yīng)這種多樣化,使學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到這些方法的作用。數(shù)形結(jié)合法是學(xué)習(xí)函數(shù)的重要方法,這和前面的代數(shù)方法和幾何方法明顯不同,對(duì)這種方法的適應(yīng)需要一定的時(shí)間,因?yàn)閷W(xué)生對(duì)一個(gè)式子和一個(gè)幾何圖形之間的對(duì)應(yīng)還不適應(yīng),在教學(xué)時(shí)要使學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到一個(gè)解析式和一個(gè)圖形之間的關(guān)系,在一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的學(xué)習(xí)過程中使學(xué)生認(rèn)識(shí)到具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過這幾類特殊的函數(shù)的學(xué)習(xí)使學(xué)生不斷認(rèn)識(shí)到圖像的作用,從而逐漸適應(yīng)這種方法,體會(huì)到這種方法的優(yōu)點(diǎn):解析式準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔,圖像形象直觀,通過數(shù)形結(jié)合法使學(xué)生認(rèn)識(shí)到代數(shù)方法和幾何的方法各自的作用及相互結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)。
總之函數(shù)概念的學(xué)習(xí)既要有觀念上的轉(zhuǎn)變,又要具備更強(qiáng)的抽象思維能力,提高學(xué)生的抽象思維能力和學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力是使學(xué)生形成函數(shù)思想的基礎(chǔ),所以教師在代數(shù)和幾何教學(xué)過程中要切實(shí)把提高學(xué)生的思維能力和認(rèn)識(shí)能力作為一項(xiàng)重要任務(wù),把知識(shí)傳授和思維能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起來,既促進(jìn)學(xué)生形成知識(shí)結(jié)構(gòu),又使學(xué)生形成相應(yīng)的能力結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)觀念的轉(zhuǎn)變。這就要求教師要從整體上把握教材,有一個(gè)整體教學(xué)計(jì)劃,使教學(xué)活動(dòng)成為一個(gè)有機(jī)整體,這樣才能在教學(xué)活動(dòng)中真正有效的提高學(xué)生的素質(zhì)。
位育初級(jí)
瞿軍
第五篇:函數(shù)奇偶性教學(xué)設(shè)計(jì)解讀
《函數(shù)的奇偶性》教學(xué)設(shè)計(jì) 數(shù)學(xué)組:焦國(guó)華
一、教材分析 1.教材的地位和作用
內(nèi)容選自人教版《高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書》A版必修1第一章第三節(jié);函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),函數(shù)的思想貫穿于整個(gè)高中數(shù)學(xué)之中。研究函數(shù)的奇偶性是研究函數(shù)的一個(gè)重要策略,因此成為函數(shù)的重要性質(zhì)之一,它的研究為后面學(xué)習(xí)冪函數(shù),三角函數(shù)的性質(zhì)等后續(xù)內(nèi)容的深入起著鋪墊的作用;奇偶性的教學(xué)無論是在知識(shí)還是在能力方面對(duì)學(xué)生的教育起著非常重要的作用,因此本節(jié)課充滿著數(shù)學(xué)方法論的滲透教育,同時(shí)又是數(shù)學(xué)美的集中體現(xiàn)。
2.學(xué)情分析
已經(jīng)學(xué)習(xí)了函數(shù)的單調(diào)性,對(duì)于研究函數(shù)性質(zhì)的方法已經(jīng)有了一定的了解。盡管他們尚不知函數(shù)奇偶性,但學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過圖形的軸對(duì)稱與中心對(duì)稱,對(duì)圖像的特殊對(duì)稱性早已有一定的感性認(rèn)識(shí);在研究函數(shù)的單調(diào)性方面,學(xué)生懂得了由形象到具體,然后再由具體到一般的科學(xué)處理方法,具備一定數(shù)學(xué)研究方法的感性認(rèn)識(shí);高一學(xué)生具備一定的觀察能力,但觀察的深刻性及穩(wěn)定性也都還有待于提高。二.教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能: 1.從數(shù)與形兩個(gè)方面進(jìn)行引導(dǎo),使學(xué)生深刻理解函數(shù)奇偶性的概念。2.能利用定義判斷函數(shù)的奇偶性。
過程與方法;通過函數(shù)奇偶性概念的形成過程,培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納、抽象的能力,滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
情感態(tài)度與價(jià)值觀: 1.對(duì)數(shù)學(xué)研究的科學(xué)方法有進(jìn)一步的感受;2.體驗(yàn)數(shù)學(xué)研究嚴(yán)謹(jǐn)性,感受數(shù)學(xué)對(duì)稱美。三.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)的奇偶性概念的形成及函數(shù)奇偶性的判斷。教學(xué)難點(diǎn):函數(shù)奇偶性概念的探究與理解。教法、學(xué)法
教法:借助多媒體以引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法為主,直觀演示法、設(shè)疑誘導(dǎo)法為輔的教學(xué)模式。
學(xué)法:根據(jù)自主性和差異性原則,以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為出發(fā)點(diǎn),著眼于知識(shí)的形成和發(fā)展,著眼于學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
過程分析
(一情景導(dǎo)航、引入新課 問題提出: 我們從函數(shù)圖像的升降變化引發(fā)了函數(shù)的單調(diào)性,從函數(shù)圖像的最高點(diǎn)最低點(diǎn)引發(fā)了函數(shù)的最值,如果從函數(shù)圖像的對(duì)稱性出發(fā)又能得到函數(shù)的什么性質(zhì)?(二構(gòu)建概念,突破難點(diǎn)
考察下列兩個(gè)函數(shù): 2(1(x x f-=x x f=(2(思考1:這兩個(gè)函數(shù)的圖像有何共同特征? 思考2:對(duì)于上述兩個(gè)函數(shù),1(f與1(-f , 2(f與2(-f,(a f與(a f-有 什么關(guān)系? 思考3:一般地,若函數(shù)(x f y= 的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱,則(x f 與(x f-有
什么關(guān)系?反之成立嗎?思考4:怎樣定義偶函數(shù)? 思考5:函數(shù)([]2,1 ,2-
∈ =x x x f是偶函數(shù)嗎?偶函數(shù)的定義域有何特征?(三合作探究,類比發(fā)現(xiàn)
仿照討論偶函數(shù)的過程,回答下列問題: 共同完成探究(x x f=(x x f 1 = 思考1:這兩個(gè)函數(shù)的圖像有何共同特征? 思考2:對(duì)于上述兩個(gè)函數(shù),1(f與1(-f , 2(f與2(-f,(a f與(a f-有 什么關(guān)系? 思考3:一般地,若函數(shù)(x f y= 的圖像關(guān)于原點(diǎn)軸對(duì)稱,則(x f 與(x f-有什么關(guān)系?反之成立嗎?
思考4:怎樣定義奇函數(shù)? 思考5:函數(shù)([]2,1,-∈=x x x f 是奇函數(shù)嗎?奇函數(shù)的定義域有何特征?(四 強(qiáng)化定義,深化內(nèi)涵 對(duì)奇函數(shù),偶函數(shù)定義的說明: 1.函數(shù)具有奇偶性的一個(gè)必不可少的條件是什么? 練習(xí)1:奇函數(shù)定義域?yàn)閇a,a+3],則a=______.2.有沒有既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)的函數(shù)? 3.有沒有既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù)的函數(shù)? 總結(jié):根據(jù)奇偶性,函數(shù)可劃分為:奇函數(shù),偶函數(shù),既奇又偶函數(shù),非奇非偶函數(shù)。4.函數(shù)的奇偶性與函數(shù)的單調(diào)性有何不同? 5.奇函數(shù)和偶函數(shù)的圖像有哪些性質(zhì)?(五 講練結(jié)合,鞏固新知
例1:利用定義判斷下列函數(shù)的奇偶性 x x x f 2(1(3-= 2 432(2(x x x f += x x x f-+-=11(3(R x x f ∈=,2(4(小結(jié):用定義判斷函數(shù)奇偶性的步驟 練習(xí)2:用定義判斷下列函數(shù)的奇偶性((111-++=x x x f((x x x f 12+=
((2 13x x x f += []3,2,(4(2-∈=x x x f(六 拓展遷移,能力提高 例2.利用定義判斷下列函數(shù)的奇偶性 221(1(2-+-=x x x f 0,1(0,1({(1(<->+=x x x x x x x f(七 課時(shí)小結(jié),知識(shí)建構(gòu) 1.偶函數(shù)和奇函數(shù)的定義: 2.函數(shù)奇偶性的判定:(八 布置作業(yè),回歸拓展 練習(xí)冊(cè)P63 板書設(shè)計(jì)
1.3.2 函數(shù)的奇偶性
一奇偶函數(shù)的定義二函數(shù)奇偶性的判斷三奇偶函數(shù)的性質(zhì)四例題講解