第 4 章 台灣與新加坡數學教科書之比較與評析
4.1 台灣與新加坡教學目標之描述與比較
3. 能利用上述關係,證明一些簡單的三角恆等式。
4. 能利用銳角三角函數值的定義,證明餘角關係。
5. 能利用倒數關係、商數關係、平方關係及餘角關係,簡化三角函數值的計 算。
z 簡易測量與三角函數值表
1. 能認識測量術語:仰角、俯角及方位,並了解方位的表示法。
2. 能根據所附的三角函數值表,及利用線性內插法求得銳角的三角函數值。
3. 給一個三角函數值,能利用所附的三角函數值表,查得其所對應的銳角。
4. 能將簡單的測量問題轉化為三角形邊角的問題,並利用三角函數的概念求 解。
z 廣義角的三角函數
1. 能了解始邊、終邊、旋轉量、正角、負角及廣義角的意義。
2. 能了解廣義角及同界角的意義,並知道同界角的三角函數值相同。
3. 給定一廣義角,能求出其介於0 與° 360 之間的同界角。 ° 4. 能判斷每一象限角各三角函數值正負。
5. 能知道當θ 為± 90 的同界角時,°
tan
θ 與sec
θ無意義。6. 能知道當θ 為0 或° 180 的同界角時,°
cot
θ與csc
θ 無意義。7. 能將(− 、
θ
) (180° ±θ
)、(360° −θ
)、(90° ±θ
)、(270° ±θ
)的三角函數值 化為θ 的三角函數值。z 正弦定理與餘弦定理
1. 能推得面積公式,並利用面積公式導出正弦定理。
2. 能證明餘弦定理。
3. 能利用正弦定理、餘弦定理理解三角形,並推導其他幾何性質。
z 基本三角測量
能將日常測量問題轉化為解三角形問題,並利用各種三角關係式求解。
第三章「三角函數的性質與應用」中,引入角的弧度度量,將三角函數視為 實數間的對應,並在坐標平面描繪其圖形,了解其特性,然後導出和、差角公式,
倍角、半角公式,和、差與積的互化公式,進而討論正、餘弦函數之疊合問題及 反三角函數的基本概念,最後介紹複數的極式、隸美弗定理,並介紹極坐標。共 分為七節,本研究不將複數的內容納入比較,教學目標如下:
z 三角函數的圖形
1. 知道“弧度”單位的意義及度量方法,及作“弧度”與“度”間的轉換。
2. 能由圓半徑及圓心角求其所對的弧長與所成之扇形的面積。
3. 能利用描點法描繪正弦函數的圖形,並知道如何透過平移及伸縮,由 sin
y
=x
的圖形描出y
=a
sin(bx c
+ + 及)d y
=cosx
之圖形。4. 能透過平移和伸縮,由
y
=cosx
的圖形描出y
=a
cos(bx c
+ + 之圖形。 )d
5. 能利用描點法描繪出正切函數的圖形,並利用平移及鏡射的方法,由tan
y
=x
的圖形描出y
=cotx
的圖形。6. 能利用倒數關係,由
y
=cosx
的圖形描出y
=secx
的圖形。7. 能利用平移的方法,由
y
=secx
的圖形描出y
=cscx
的圖形。8. 能知道六個三角函數的定義域、遞增或遞減之變化情形、週期、最大值與 最小值以及判斷是為奇函數或偶函數。
z 和角公式
1. 能證明正弦函數與餘弦函數的和角公式,且應用其求值。
2. 能導出正切函數的和角公式。
z 倍角、半角公式
1. 能導出正弦函數、餘弦函數及正切函數的倍角公式。
2. 能導出正弦函數、餘弦函數及正切函數的半角公式。
z 和、差與積的互化
1. 能利用和、差角公式導出積化和差與和差化積的公式。
2. 能利用上述公式求值及轉換三角函數式。
z 正餘弦函數的疊合
1. 能將
y
=a
sinx b
+ cosx
轉化成
y
=a
2+b
2sin(x
+θ
)或y
=a
2 +b
2 cos(x
+φ
) 的形式。2. 能應用上述的方法,能解最大值或最小值的實際問題。
z 反三角函數的基本關係
1. 能了解符號sin a−1 的定義,並知道定義域為[-1,1],值域為[ , ] 2 2
−
π π
,且與定義於[ , ] 2 2
−
π π
上之正弦函數y
=sinx
互為反函數。2. 能了解符號cos a−1 的定義,並知道定義域為[-1,1],值域為 [0, ]
π
,且與定 義於[0, ]π
上之餘弦函數y
=cosx
互為反函數。3. 能了解符號tan a−1 的定義,並知道定義域為 R ,值域為 ( , ) 2 2
−
π π
,且與定義於 ( , ) 2 2
−
π π
上之正切函數y
=tanx
互為反函數。4.1.2 新加坡數學課程之三角函數教學目標
新加坡將三角的相關內容分述於八、九年級兩個單元中,教學目標如下:
z 三角比 (Trigonometrical Ratios)
1. 能求出直角三角形的邊長,以及銳角三角形的 sine、cosine 和 tangent 的三 角比值。
2. 能處理平面上的三角形問題。
z 三角學 (Trigonometry)
1. 能求出鈍角三角形的三角比。
2. 能處理兩個邊和一個角、兩個角和一個邊或三個邊的不等邊三角形問題。
3. 能計算複雜的三角形面積問題。
4. 能求出一條直線與平面間夾角的角度。
5. 能利用方位角與三角學的概念,解決生活中距離和高度等簡單的問題。
4.1.3 兩國三角函數教學目標之比較
台灣的教學目標著重於三角函數的理論與技術層面,新加坡強調生活經驗的連 結與應用。兩國十年級三角函數教學目標之內容上有明顯的差異,以廣度而言,
新加坡只將銳角三角比推廣到鈍角上,而台灣直接介紹廣義角的概念;以深度 而言,新加坡沒有教導三角函數的圖形、和角公式、半角公式、三角疊合以及 反三角函數等內容。但新加坡學生準備 A-level(相當於我國 11、12 年級或 12 年級與大一)時,數學教材內有更多三角函數的介紹與應用。本研究探討兩國 教材至十年級為止,因此,就上述的教學目標而言,我國高一學生所學的三角 函數課題較深且較多。