李晨鴿
【摘要】隨著“互聯(lián)網+”時代的到來,信息化教學已成為課程改革的風向標.利用信息化手段優(yōu)化教學,可以更好地激發(fā)學生的學習興趣,讓學生主動參與進來,輕松高效地完成教學目標.定積分是微積分學的重要知識,與各個專業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系,應用定積分可以解決生活工作中的許多問題.本文介紹了在新理念下,對“定積分在平面圖形面積中的應用”教學進行的探究.
【關鍵詞】信息化;定積分;平面圖形面積
一、教學分析
(一)教材分析
定積分是微積分學的重要內容,微元法和元素法是定積分應用中的一個基本的,也是非常重要的方法,是科學計算和解決現(xiàn)實問題的重要工具,是理論到應用過渡的橋梁,是學生后續(xù)學習中不可或缺的部分,同時也是理工科學生學好專業(yè)課的基礎.其中,元素法更是工程技術上常用的方法.
(二)學情分析
授課對象為工程測量技術專業(yè)大一學生,他們已經了解了定積分的概念和幾何意義.會用元素法求簡單的圖形面積.具有一定的歸納、概括、類比、抽象思維能力和立體思維能力.學生對理論知識興趣不大,但喜歡動手操作.
(三)重點與難點
教學重點:應用定積分解決平面圖形的面積,使學生在解決問題的過程中體會定積分的價值.
教學難點:恰當選擇積分變量和確定被積函數(shù).
(四)教學目標
知識目標:應用定積分解決平面圖形的面積,學會將實際問題化歸為定積分的問題.
能力目標:培養(yǎng)數(shù)學知識運用于生活的意識,達到將數(shù)學和其他學科進行轉化融合的目的.
素質目標:培養(yǎng)學生自主學習的良好習慣、探究意識和團隊協(xié)作的能力.通過互動交流,讓學生體會到探索的樂趣,感受到數(shù)學的價值.
二、教學思路
采用“引、思、探、練”四部教學法.利用微課、微信公眾平臺、慕課、藍墨云班課手機APP、電子白板、數(shù)學軟件Microsoft Mathematics這些信息化技術優(yōu)化教學,發(fā)起頭腦風暴,采用示范演示、分組討論、小組合作、探究學習法,初步實現(xiàn)課堂的翻轉.實現(xiàn)“在做中教、在做中學”.
三、教學設計
教學過程分為課前準備、課程實施和課后提升三部分.
(一)課前準備
通過微信客戶端向學生推送微課,復習定積分的概念和利用定積分思想求解曲邊梯形的步驟,并借助藍墨云班課發(fā)起頭腦風暴,提出問題:類比曲邊梯形,如何通過定積分思想求解以下三個不規(guī)則圖形的面積?
設計意圖:微課可以讓學生在短時間內迅速回顧上節(jié)課關鍵知識點.對于教師提出的問題,每名學生都可以在云班課回答,形成一對多的高效互動.
(二)課程實施
1.“引”:借助舊知,承上啟下
根據(jù)學生的回答,教師歸納總結,并利用電子白板動態(tài)展示最優(yōu)求解方式.教師演示的只是求解方法,要具體求解,還存在一個問題,從而引出新課內容.
問題一:圖形具體位置不同,在x軸上方(圖4)和x軸下方(圖5),其面積和所對應定積分值的關系是什么?
①當f(x)≥0時,A=∫baf(x)dx.
②當f(x)≤0時,A=-∫baf(x)dx.
設計意圖:讓學生帶著問題聽課,激發(fā)他們對問題探究的興趣,變灌注知識為主動獲取知識,從而使學生真正成為課堂教學活動的主體.導入效果更顯著,由課前通過微課復習的知識,學生很容易完成這個問題.電子白板呈現(xiàn)出的動畫效果把原本枯燥的知識變成生動形象的畫面,學生由原來的死記硬背轉化為理解和掌握.
2.“思”:轉變思路,柳暗花明
知道如何求解曲線y=f(x)與直線圍成的圖形面積,那么曲線x=φ(y)與直線圍成的面積如何求解?
問題二:求由曲線x=φ1(y),x=φ2(y)及直線y=c,y=d所圍成的圖形面積(圖6).
三、平時成績
包括課堂表現(xiàn)、課上簽到等學生借助云班課參與的每一個環(huán)節(jié),根據(jù)完成情況都能獲得相應的經驗值,教師將經驗值的多少作為平時成績的依據(jù),每名學生都能看到自己和別人的經驗值.此方法公開、公平,對學生有激勵作用.
四、教學反思
借助云班課,無論是課上簽到、課下測驗,還是平時成績經驗值的PK榜,實現(xiàn)教學過程可監(jiān)測、易管理.利用頭腦風暴,教學形式互動高效.將基礎課與專業(yè)課有機地結合起來,體現(xiàn)出數(shù)學獨具的“工具性”價值.通過電子白板、數(shù)學軟件Microsoft Mathematics讓學生自主探究,自己歸納總結定義,輕松實現(xiàn)教學目標的同時激發(fā)學生的學習興趣,讓他們體驗到做出來的一種愉悅感,學生測驗成績明顯提高.可見借助信息化手段可以大大優(yōu)化教學.