摘要 函數(shù)的零點是高中課程標(biāo)準(zhǔn)新增的內(nèi)容。它將代數(shù)和幾何結(jié)合在一起,充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想我們教師應(yīng)該在函數(shù)零點的求解與個數(shù)判斷上作深入研究。在教學(xué)中要滲透一些數(shù)學(xué)思想。
關(guān)鍵詞 函數(shù)的零點數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化思想
普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《數(shù)學(xué)》必修1,蘇教版,對函數(shù)零點的教學(xué)設(shè)計為:①提出問題;②給出概念;③實例應(yīng)用;④總結(jié)結(jié)論。筆者認(rèn)為教材的教學(xué)設(shè)計不是很好,所以進(jìn)行了二次開發(fā),作了如下的設(shè)計:
一、教學(xué)過程
1 創(chuàng)設(shè)情景提出問題
師:方程Inx+x-4=0是否有實根?
設(shè)計意圖:教材從學(xué)生熟知的二次函數(shù)展開討論,這樣的引人缺乏吸引力,學(xué)生不感興趣,因此我們應(yīng)該重新思考,舉出學(xué)生陌生的問題作為情境。這樣才能吸引注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2 探索交流發(fā)現(xiàn)新知
師:為了解決上述問題,我們先研究y=x2-2x-3的圖像?;卮穑孩賦2-2x-3=0的根是什么?②方程的根和函數(shù)圖像與x軸交點之間有什么聯(lián)系?
生:學(xué)生結(jié)合圖像回答。
師:引出課題:函數(shù)的零點。再思考:
①函數(shù)的零點與方程的根、函數(shù)圖像之間有什么聯(lián)系?
生:函數(shù)的零點-方程的根-圖像與x軸交點。
②函數(shù)的零點是點嗎?
生:不是,是圖像與x軸交點的橫坐標(biāo),是實數(shù)。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生遇到復(fù)雜問題時簡單化,尋找類似簡單問題的解決方法,進(jìn)行合理遷移,培養(yǎng)學(xué)生解決新問題的能力。
3 師生互動總結(jié)方法
師:課本P75例1。
生:自行閱讀。
師:例2:函數(shù)f(x)=lnx+x-4的零點的個數(shù)為_________。
生:無法求根,可作函數(shù)的圖像,再判斷。
師:圖像不熟悉怎么辦?
生:可轉(zhuǎn)化為熟悉的圖像,轉(zhuǎn)化為y1=lnx與y2=-x+4的交點個數(shù)。
師:非常好!通過方程的等價轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)未知向已知轉(zhuǎn)化。
設(shè)計意圖:對于新問題,引導(dǎo)學(xué)生建立函數(shù)與方程的聯(lián)系,由未知向已知轉(zhuǎn)化,滲透轉(zhuǎn)化思想,并培養(yǎng)從不同角度思考問題的習(xí)慣。
師:函數(shù)零點的求解與個數(shù)的判斷,有什么方法?
生:討論,總結(jié)方法:①(代數(shù)法)求相應(yīng)方程的根。②(幾何法)轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖像的交點。
4 乘勝追擊得出結(jié)論
師:f(*)=lnx+x-4有零點的區(qū)間為(k,k+1),則整數(shù)k的值為________。
生:由圖像可知零點在(1,4),要細(xì)化,考查(1,4)中的整數(shù),得k=2.
師;解后反思,發(fā)現(xiàn)f(2)<0,f(3)>0,這說明什么?
生:y=f(x)在(2,3)上必有零點。一般地,若y=f(x)在[a,b]上的圖像是一條不間斷的曲線,且f(a)f(b)<0,則y=f(x)在(a,b)上有零點
設(shè)計意圖:通過變式訓(xùn)練熟悉各類題型,積累解題經(jīng)驗;通過解后反患,由特殊到一般,總結(jié)重要結(jié)論。
5 反思質(zhì)疑完善建構(gòu)
師:針對該定義,思考:①為什么圖像要“不間斷”?
生:若間斷,結(jié)論不成立如:f(x)=x-1在[-1,1]上。
②結(jié)論是有零點,有幾個?
生:不確定!如f(x)=x3-3x在[-2,2]和[-1,1]上。
師:③若f(a)f(b)>0是否沒有?
生:不是!如:f(x)=x3-3x在[-1,2]上。
設(shè)計意圖:打破教材的神圣地位,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的習(xí)慣,幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。
師:函數(shù)零點個數(shù)的判斷究竟該如何?
生:若y=f(x)在[a,b]上的圖像是一條不間斷的曲線。①若f(a)f(b)<0,則y=f(x)在(a,b)上至少有一個零點;②若f(a)f(b)>0,則y=f(x)在(a,b)上零點個數(shù)不確定:③若f(a)f(b)=0,則y=f(x)在區(qū)間端點中至少有一個零點。各種情況具體幾個要研究函數(shù)性質(zhì)。
6 當(dāng)堂訓(xùn)練促進(jìn)深化
(1)f(x)=xlgx-1有零點的區(qū)間為(k,k+1),則整數(shù)k的值為______。
(2)方程3x+log2x=0在[0.25,1]內(nèi)實數(shù)根的個數(shù)為_______。
設(shè)計意圖:通過當(dāng)堂訓(xùn)練,來增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解,完善知識結(jié)構(gòu)體系!
7 課堂小結(jié)形成網(wǎng)絡(luò)
◆函數(shù)的零點概念:函數(shù)的零點-方程的根-圖像與x軸交點。
◆函數(shù)的零點個數(shù)的判斷方法
◆數(shù)學(xué)思想:函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化思想。
設(shè)計意入:回憶本節(jié)內(nèi)容,回顧做題經(jīng)歷,暢談個人體會,互相交流借鑒原本分散的知識經(jīng)過梳理更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,初步形成知識網(wǎng)絡(luò)。
二、對本教學(xué)設(shè)計的思考
教材的二次開發(fā)主要有四個過程:課程情景化、課程重構(gòu)、多元主體對話和課程教學(xué)一體化的過程
本課從未矧的方程出發(fā),建立合理的情境,讓學(xué)生陷入困境,激發(fā)求知欲。這樣的設(shè)計體現(xiàn)了新課程以學(xué)生為主體的思想,變“被動學(xué)習(xí)”為“主動學(xué)習(xí)”。
本節(jié)課的思維活動緊緊圍繞著函數(shù)的零點這一核心內(nèi)容由低到高,逐步深入的展開,始終滲透著數(shù)學(xué)的三大思想方法:函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸、數(shù)形結(jié)合。
教學(xué)不是簡單的傳遞、灌輸書本知識,而應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)情境創(chuàng)造性的使用教材,其間可涉及教材內(nèi)容的調(diào)整加工、教材資源的整合和教師自主開發(fā)的教學(xué)資源等。從而達(dá)到更好地開發(fā)教材的目的。