Программа спецкурса по математике для 10—11-х классов по теме "Избранные вопросы математики"

Разделы: Математика


Пояснительная записка

Цели обучения математике в общеобразовательной школе определяются ее ролью в развитии общества в целом и формировании личности каждого отдельного человека.

Исторически сложились две стороны назначения математического образования: практическая, связанная с созданием и применением инструментария, необходимого человеку в его продуктивной деятельности, и духовная, связанная с мышлением человека, с овладением определенным методом познания и преобразования мира математическим методом.

Практическая полезность математики обусловлена тем, что ее предметом являются фундаментальные структуры реального мира: пространственные формы и количественные отношения – от простейших, усваиваемых в непосредственном опыте людей, до достаточно сложных, необходимых для развития научных и технологических идей. Без конкретных математических знаний затруднено понимание принципов устройства и использования современной техники, восприятие научных знаний, восприятие и интерпретация разнообразной социальной, экономической, политической информации, малоэффективна повседневная практическая деятельность. Каждому человеку в своей жизни приходится выполнять достаточно сложные расчеты, пользоваться общеупотребительной вычислительной техникой, находить в справочниках и применять нужные формулы, владеть практическими приемами геометрических измерений и построений, читать информацию, представленную в виде таблиц, диаграмм, графиков, понимать вероятностный характер случайных событий, составлять несложные алгоритмы и др.

Без базовой математической подготовки невозможна постановка образования современного человека. В школе математика служит опорным предметом для изучения смежных дисциплин. В послешкольной жизни реальной необходимостью в наши дни становится непрерывное образование, что требует полноценной базовой общеобразовательной подготовки, в том числе и математической. И наконец, все больше специальностей, требующих высокого уровня образования, связано с непосредственным применением математики (экономика, бизнес, финансы, физика, химия, техника, информатика, биология, психология и многое другое). Таким образом, расширяется круг школьников, для которых математика становится профессионально значимым предметом.

Для жизни в современном обществе важным является формирование математического стиля мышления, проявляющегося в определенных умственных навыках. В процессе математической деятельности в арсенал приемов и методов человеческого мышления естественным образом включаются индукция и дедукция, обобщение и конкретизация, анализ и синтез, классификация и систематизация, абстрагирование и аналогия. Объекты математических умозаключений и правила их конструирования вскрывают механизм логических построений, вырабатывают умения формулировать, обосновывать и доказывать суждения, тем самым развивают логическое мышление. Ведущая роль принадлежит математике в формировании алгоритмического мышления, воспитании умений действовать по заданному алгоритму и конструировать новые. В ходе решения задач – основной учебной деятельности на уроках математики – развиваются творческая и прикладная стороны мышления.

Использование в математике наряду с естественным нескольких математических языков дает возможность развивать у учащихся точную, экономную и информативную речь, умение отбирать наиболее подходящие языковые (в частности, символические, графические) средства.

Математическое образование вносит свой вклад в формирование общей культуры человека. Необходимым компонентом общей культуры в ее современном толковании является общее знакомство с методами познания действительности, что включает понимание диалектической взаимосвязи математики и действительности, представление о предмете и методе математики, его отличиях от методов естественных и гуманитарных наук, об особенностях применения математики для решения научных и прикладных задач. Изучение математики способствует эстетическому воспитанию человека, пониманию красоты и изящества математических рассуждений, восприятию геометрических форм, усвоению идеи симметрии. Изучение математики развивает воображение, пространственные представления. История развития математического знания дает возможность пополнить запасы историко-научных знаний школьников, сформировать у них представления о математике как части общечеловеческой культуры. Знакомство с основными историческими вехами возникновения и развития математической науки, судьбами великих открытий, именами людей, творивших науку, должно войти в интеллектуальный багаж каждого культурного человека.

Роль математической подготовки в общем образовании современного человека ставит следующие цели обучения математикев школе:

  • овладение конкретными математическими знаниями, необходимыми для применения в практической деятельности, для изучения смежных дисциплин, для продолжения образования;
  • интеллектуальное развитие учащихся, формирование качеств мышления, характерных для математической деятельности и необходимых для продуктивной жизни в обществе;
  • формирование представлений об идеях и методах математики, о математике как форме описания и методе познания действительности;
  • формирование представлений о математике как части общечеловеческой культуры, понимания значимости математики для общественного прогресса.

Основная задача обучения математике в школе заключается в обеспечении прочного и сознательного овладения учащимися системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности каждому человеку, достаточных для изучения смежных дисциплин и продолжения образования.

Наряду с решением основной задачи расширенное и углубленное изучение математики предусматривает формирование у учащихся устойчивого интереса к предмету, выявление и развитие их математических способностей, ориентацию на профессии, существенным образом связанные с математикой, подготовку к обучению в вузе.

Занятия курса призваны помочь ученику осознать степень своего интереса к предмету и оценить возможности овладения им, с тем, чтобы он смог сделать сознательный выбор в пользу дальнейшего углубленного либо обычного изучения математики. Интерес и склонности учащегося к математике должны всемерно подкрепляться и развиваться. Учащиеся должны приобрести умения решать задачи более высокой сложности, точно и грамотно формулировать изученные теоретические положения и излагать собственные рассуждения при решении задач и доказательствах теорем, правильно пользоваться математической терминологией и символикой, применять рациональные приемы вычислений и тождественных преобразований, использовать наиболее употребительные эвристические приемы и т.д.

В программу включены ряд дополнительных вопросов, непосредственно примыкающих к курсу алгебры и начал анализа и расширяющих и углубляющих его по основным идейным линиям. Включены также самостоятельные разделы, которые в настоящее время не изучаются, но являются важными содержательными компонентами системы непрерывного математического образования.

Включение дополнительных вопросов преследует две цели:

  • создание в совокупности с основными разделами курса базы для удовлетворения интересов и развития способностей учащихся, имеющих склонность к математике;
  • восполнение содержательных пробелов основного курса, придающее содержанию расширенного и углубленного изучения необходимую целостность.

Расширенное и углубленное изучение математики предполагает наполнение курса разнообразными, интересными и сложными задачами, овладение основным программным материалом на более высоком уровне.

Для поддержания и развития интереса к предмету в программу включены занимательные задачи, сведения из истории математики.

Программа составлена на основе изучения курса алгебры и начал анализа по учебнику «Алгебра и начала анализа: учебник для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений / [С.М.Никольский, М.К.Потапов, Н.Н.Решетников, А.В.Шевкин]. – М.: Просвещение, 2006.

Цель программы:

  • создать условия для расширенного и углубленного изучения материала, удовлетворения познавательных интересов и развития способностей учащихся в соответствии с основными темами курса алгебры и начал анализа 10-11 классов.

Задачи программы:

  • формировать у учащихся сознательное и прочное овладение системой математических знаний, умений, навыков;
  • систематизировать, расширить и углубить знания по алгебре и началам анализа; детально расширить темы, недостаточно глубоко изучаемые в школьном курсе и, как правило, вызывающие затруднения у учащихся;
  • развивать математические способности учащихся;
  • способствовать вовлечению учащихся в самостоятельную исследовательскую деятельность.

Класс гимназический, универсальный.
Срок реализации программы – 2 года.

Содержание программы

10 класс

Название раздела, темы Теоретический раздел программы
Рациональные уравнения и неравенства Деление многочленов с остатком. Алгоритм Евклида.
Теорема Безу.
Корень многочлена.
Решение текстовых задач Задачи на проценты.
Задачи на смеси и сплавы.
Задачи на совместную работу.
Разные задачи.
Корень степени n Функция у = х и ее график.
Логарифмы Десятичные логарифмы.
Степенные функции.
Преобразование выражений, содержащих логарифмы.
Показательные и логарифмические уравнения и неравенства Показательные уравнения.
Логарифмические уравнения.
Уравнения с модулем. Уравнения с параметром.
Показательные и логарифмические неравенства.
Неравенства с модулем. Неравенства с параметром.
Графический способ решения уравнений и неравенств.
Синус и косинус угла Примеры использования арксинуса и арккосинуса.
Формулы для арксинуса и арккосинуса.
Тангенс и котангенс угла Примеры использования арктангенса и арккотангенса.
Формулы для арктангенса и арккотангенса.
Тригонометрические уравнения и неравенства Тригонометрические уравнения.
Замена неизвестного t = sin x + cos x.
Тригонометрические неравенства.
Уравнения и неравенства с модулем.
Уравнения и неравенства с параметром.
Элементы теории вероятностей Математическое ожидание.
Сложный опыт.
Формула Бернулли. Закон больших чисел.

Учебно-тематический план

10 класс

Наименование раздела, темы Количество часов по теме
Рациональные уравнения. Неравенства.
Деление многочленов с остатком. Алгоритм Евклида.
Теорема Безу.
Корень многочлена.

3/6
1/2
1/2
1/2

Решение текстовых задач.
Задачи на проценты.
Задачи на смеси и сплавы.
Задачи на совместную работу.
Разные задачи.

6/12
1/2
1/2
1/2
3/6

Корень степени n.
Функция у = х и ее график.

2/4
2/4

Логарифмы.
Десятичные логарифмы.
Степенные функции.
Преобразование выражений, содержащих логарифмы.

2/4
1/2
1/2
4/8

Показательные и логарифмические уравнения и неравенства.
Показательные уравнения.
Логарифмические уравнения.
Уравнения с модулем. Уравнения с параметром.
Показательные и логарифмические неравенства.
Неравенства с модулем. Неравенства с параметром.
Графический способ решения уравнений и неравенств.

6/12
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2

Синус и косинус угла.
Примеры использования арксинуса и арккосинуса.
Формулы для арксинуса и арккосинуса.

2/4
1/2
1/2

Тангенс и котангенс угла.
Примеры использования арктангенса и арккотангенса.
Формулы для арктангенса и арккотангенса.

2/4
1/2
1/2

Тригонометрические уравнения и неравенства.
Тригонометрические уравнения.
Замена неизвестного t = sin x + cos x.
Тригонометрические неравенства.
Уравнения и неравенства с модулем.
Уравнения и неравенства с параметром.

5/10
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2

Элементы теории вероятностей.
Математическое ожидание.
Сложный опыт.
Формула Бернулли. Закон больших чисел.

3/6
1/2
1/2
1/2

Итого 35 часов/70 часов

Содержание программы

11 класс

Название раздела, темы Теоретический раздел программы
Функции и их графики Основные способы преобразования графиков. Графики функций, связанных с модулем. Графики сложных функций. Разрывные функции.
Производная Непрерывность функций, имеющих производную. Дифференциал. Производная сложных функций. Производная обратной функции.
Применение производной Теоремы о среднем. Производные высших порядков. Выпуклость и вогнутость графика функции. Асимптота. Формула и ряд Тейлора.
Первообразная и интеграл Замена переменной. Интегрирование по частям. Применение определенных интегралов в геометрических и физических задачах. Понятие дифференциального уравнения. Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям.
Уравнения. Неравенства. Системы. Нестандартные методы решения уравнений и неравенств Уравнения с дополнительными условиями. Неравенства с дополнительными условиями. Уравнения и неравенства с модулями. Метод интервалов для непрерывных функций. Использование областей существования функций. Использование неотрицательности функций. Использование ограниченности функций. Использование свойств синуса и косинуса. Использование числовых неравенств. Использование производной для решения уравнений и неравенств. Уравнения с параметром. Неравенства с параметром.

Учебно-тематический план

11 класс

Название раздела, темы

Количество часов по теме

Функции и их графики
Основные способы преобразования графиков
Графики функций, связанных с модулем
Графики сложных функций
Разрывные функции
Решение заданий по теме из КИМов ЕГЭ

5/10
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2

Производная
Непрерывность функций, имеющих производную
Дифференциал. Дифференциальные уравнения
Производная сложных функций
Производная обратной функции
Решение заданий по теме из КИМов ЕГЭ

5/10
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2

Применение производной
Теоремы о среднем
Производные высших порядков
Выпуклость и вогнутость графика функции. Асимптота
Формула и ряд Тейлора
Решение заданий по теме из КИМов ЕГЭ

5/10
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2

Первообразная и интеграл
Замена переменной
Интегрирование по частям
Применение определенных интегралов в геометрических и физических задачах
Понятие дифференциального уравнения
Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям
Решение заданий по теме из КИМов ЕГЭ

6/12
1/2
1/2
1/2

1/2
1/2
1/2

Уравнения. Неравенства. Системы. Нестандартные методы решения уравнений и неравенств
Уравнения с дополнительными условиями
Неравенства с дополнительными условиями
Уравнения и неравенства с модулями
Метод интервалов для непрерывных функций
Использование областей существования функций
Использование неотрицательности функций
Использование ограниченности функций
Использование свойств синуса и косинуса
Использование числовых неравенств
Использование производной для решения уравнений и неравенств Уравнения с параметром
Неравенства с параметром
Решение заданий по теме из КИМов ЕГЭ

13/26
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2

Итого 34 часа/68 часов

Требования к математической подготовке учащихся

В результате изучения данного курса учащиеся должны

знать:

  • основные приемы решений рациональных, иррациональных, показательных, логарифмических, тригонометрических уравнений, неравенств и их систем;
  • правила преобразований выражений, графиков функций;
  • способы решения текстовых и других задач;
  • четко основные определения, формулы и свойства;

уметь:

  • выполнять тождественные преобразования рациональных, логарифмических, тригонометрических и других выражений;
  • строить графики элементарных и более сложных функций;
  • решать задачи, уравнения, неравенства, системы, предусмотренные программой курса;
  • применять аппарат математического анализа к решению задач;

Формы, методы, способы и средства реализации программы

  • привлечение учащихся к составлению таблиц, графиков, изготовлению наглядного, дидактического, раздаточного материала, подготовке презентаций;
  • использование на занятиях игровых моментов: конкурсов, математических боев, КВН и др.;
  • изучение, конспектирование учащимися материала из дополнительной литературы;
  • использование компьютерных, тестовых и других технологий;

Учебно-методическое обеспечение программы

  • специальная справочная литература;
  • методическая литература;
  • дидактический и раздаточный материал;
  • набор КИМов ЕГЭ прошлых лет.

Список литературы по программе:

  1. А.Г.Мерзляк, В.Б.Полонский, М.С.Якир. Алгебраический тренажер. «Илекса» «Гимназия», Москва-Харьков, 1998.
  2. Р.Б.Райхмист. Графики функций. Задачи и упражнения. «Школа-пресс», Москва, 1997.
  3. Г.А.Ястребинецкий. Уравнения и неравенства с параметрами. «Просвещение», Москва, 1972.
  4. И.Т.Бородуля. Тригонометрические уравнения и неравенства. «Просвещение», Москва, 1998.
  5. А.П.Ершова, В.В.Голобородько. Самостоятельные и контрольные работы. Алгебра и начала анализа. 10-11 кл. Разноуровневые дидактические материалы.
  6. С.В.Кравцов и др. Методы решения задач по алгебре: от простых до самых сложных.
  7. М.И.Шабунин. Математика для поступающих в ВУЗы. Уравнения и системы уравнений.
  8. М.И.Шабунин. Математика для поступающих в ВУЗы. Неравенства и системы неравенств.
  9. В.А.Гольдич. Алгебра. Решение уравнений и неравенств. Школьная программа.
  10. В.Г.Брагин, А.И.Грабовский. Все предметы школьной программы в схемах и таблицах. Алгебра. Геометрия.
  11. В.С.Крамор. Повторяем и систематизируем школьный курс алгебры и начал анализа, «Просвещение», 1990.
  12. В.С.Крамор, А.А.Михайлов. Тригонометрические функции, «Просвещение», 1983.
  13. А.Мерзляк и др. Тригонометрия. Задачник к школьному курсу. 8-11 кл. «АСТ-ПРЕСС: Магистр-S», 1998.
  14. Л.О.Денищева и др. Учимся решать уравнения и неравенства. 10-11кл.
  15. М.И.Башмаков и др. Задачи по математике. Алгебра и анализ.
  16. Б.Г.Зив. Тесты по алгебре и началам анализа. 10-11кл.
  17. Р.Д.Лукин и др. Устные упражнения по алгебре и началам анализа..
  18. Г.Г.Левитас. Карточки для коррекции знаний по алгебре. 10-11кл.
  19. Е.С.Канин и др. Упражнения по началам математического анализа в 10-11кл.
  20. И.Т.Бородуля. Показательная и логарифмическая функции (задачи и упражнения).