Методические особенности изучения тригонометрических уравнений в общеобразовательной школе

Будем учитывать также, что при решении тригонометрических уравнений учащийся сталкивается с новыми абстрактными понятиями такими, как арксинус, арккосинус и арктангенс числа. Эти понятия являются для них новыми и непонятными, и прежде чем использовать их при выводе формул корней тригонометрических уравнений, учащийся должен «прочувствовать», «попробовать» эти понятия. Также при изучении тригоно

метрических уравнений учащийся сталкивается с непривычным множителем (–1)n. Даже студенты вузов при изучении темы «Знакопеременные ряды», запоминают (–1)n, как таблицу умножения, т.е. зазубривают, а мы хотим от учеников 10 класса соответствующего понимания. Учителя математики требуют от учеников простого зазубривания формул, что перегружает память учащихся и делает ученика неспособным для восприятия дальнейшей информации.

Анализ школьных учебников и программ по теме «Решение тригонометрических уравнений»

При рассмотрении этого параграфа мы будем использовать материал следующих учебников по алгебре и началам анализа: А.Г. Мордкович "Алгебра и начала анализа 10-11», Ю.М. Колягин и др. «Алгебра и начала анализа 10 кл.», А.Н. Колмогоров и др. «Алгебра и начала анализа 10-11 кл.», М.И. Башмаков «Алгебра и начала анализа 10-11 кл.», Ш.А. Алимов «Алгебра и начала анализа 10-11 кл». Анализ учебников будет осуществляться по следующим параметрам:

Количество часов, отводимых на изложение темы.

Содержание материала.

Соответствие обязательному минимуму обучения, зафиксированному в программе по математике.

Соответствие материала возрасту учащихся (доступность материала).

Понятность излагаемого материла.

I. А.Н. Колмогоров, А.М. Абрамов, Ю.П. Дудницын, Б.М. Ивлев, С.И. Шварцбурд «Алгебра и начала анализа 10-11 класс».

На изложение темы «Тригонометрические уравнения» здесь отводится 14 часов. Рассмотрим содержание материала.

Арксинус, арккосинус и арктангенс числа. Простейшие тригонометрические уравнения. Решение тригонометрических уравнений, систем уравнений.

Основная цель – сформировать у учащихся умение решать простейшие тригонометрические уравнения и ознакомить с основными приемами решения тригонометрических уравнений.

Введению понятий арксинуса, арккосинуса и арктангенса предшествует рассмотрение теоремы о корне. Основное внимание здесь нужно уделить разъяснению смысла указанных выше понятий, а также формированию умения находить табличные значения, что необходимо для безошибочного решения тригонометрических уравнений.

Вывод формул корней простейших тригонометрических уравнений основывается на изученных свойствах соответствующих функций.

Материал, представленный в учебнике, соответствует обязательному минимуму обучения, однако для учащихся 10 класса материал, представленный в учебнике, является достаточно трудным для понимания, т.к. здесь мы имеем чересчур сжатое изложение.

Более того, в данном учебнике мы сталкиваемся с достаточно известной схемой изложения материала по тригонометрии – сначала в головы учеников пытаются «вбить» все известные формулы курса тригонометрии, а потом научить решать тригонометрические уравнения. В результате мы получаем достаточно банальную ситуацию: тригонометрические уравнения и преобразования тригонометрических выражений так и остаются в голове учащихся на разных берегах реки. Получается, что, пользуясь схемой изложения материала, предложенной в данном учебнике, мы изучаем с учащимися формулы ради формул. Мы получаем обучение без развития. Для ученика 10 класса так и остаются невыясненными (после изучения материала по данному учебнику) следующие факты:

Что же все-таки это такое – арксинус, арккосинус и арктангенс числа?

Почему раньше при решении уравнения мы получали конечное число корней, а теперь – бесконечное?

Откуда в записи корней тригонометрического уравнения появился «хвост» или . Распространенная ошибка учащихся при записи корней уравнения - ошибка следующего вида: , что вполне очевидно, ведь - функция периодическая и период этой функции равен .

Что такое в записи корней уравнения и почему его нет при записи корней уравнения , а вместо этой «страшной» конструкции при решении уравнения получаем

Здесь, кстати, мы сталкиваемся с ошибкой такого рода:

Наконец, возникают ситуации, когда при решении тригонометрического уравнения нам необходимо осуществить отбор корней, а вот эти ситуации не рассматриваются в предложенном учебнике.

II. С.М. Никольский, М.К. Потапов, Н.Н. Решетников, А.В. Шевкин «Алгебра и начала анализа 10 класс»

На изучение темы «Тригонометрические уравнения» отводится 7 часов.

Простейшие тригонометрические уравнения (2 часа). Уравнения, сводящиеся к простейшим заменой неизвестного (2 часа), Применение основных тригонометрических формул для решения уравнений (1час), Однородные уравнения (1 час).

Невооруженным глазом можно видеть, что на изучение тригонометрических уравнений отводится недостаточное количество времени, более того, простейшим тригонометрическим уравнениям не уделяется должного внимания, хотя основой для решения любого тригонометрического уравнения служит умение решать именно простейшие тригонометрические уравнения.

Отметим также, что в данном учебнике совсем не рассматриваются задачи, в которых требуется осуществить отбор корней.

Большое внимание уделяется понятиям арксинус, арккосинус, арктангенс и арккотангенс, но, к сожалению, авторы не поясняют учащимся с какой целью они вводят данные понятия.

III. Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, Ю.В. Сидоров, Н.Е. Федорова, М.И. Шабунин «Алгебра и начала анализа 10-11 класс».

На изучение темы отводится 18 часов.

Уравнение , . Уравнение . Решение тригонометрических уравнений. Примеры решения простейших тригонометрических неравенств.

Основная цель – сформировать умение решать простейшие тригонометрические уравнения, познакомить учащихся с некоторыми приемами решения тригонометрических уравнений.

Изучение темы начинается с рассмотрения конкретных простейших уравнений, решение которых иллюстрируется на единичной окружности, что хорошо подготовлено материалом главы «Тригонометрические формулы».