孟瑩
(寧夏六盤山高級中學(xué),寧夏 銀川 750000)
選自教材:普通高中數(shù)學(xué)教材人教A版《選修2-2》“1。1。1變化率問題”,我將主要從教學(xué)內(nèi)容分析、學(xué)生情況分析、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計、教學(xué)策略設(shè)計,教學(xué)過程設(shè)計五個方面對這節(jié)課進行分析和說明。
導(dǎo)數(shù)是微積分的核心概念,它是研究函數(shù)單調(diào)性、極值等問題的有力工具;導(dǎo)數(shù)既是對函數(shù)知識的補充和完善,也為今后進一步學(xué)習(xí)微積分奠定了基礎(chǔ)。
教材對導(dǎo)數(shù)內(nèi)容的處理,沒有介紹極限形式的定義。而是按照平均變化率—瞬時變化率—導(dǎo)數(shù)的概念—導(dǎo)數(shù)的幾何意義這樣的順序來呈現(xiàn),采用無限“逼近”的方法,從數(shù)形結(jié)合的角度定義了導(dǎo)數(shù),代數(shù)上使區(qū)間長度趨近于零,幾何上使割線逐漸“逼近”于切線,這種建立概念的方式,形象、直觀而又容易理解,更為重要的是突出導(dǎo)數(shù)概念的本質(zhì)。
本節(jié)課《變化率問題》是《導(dǎo)數(shù)及應(yīng)用》這一章的第一課時,屬概念教學(xué)。平均變化率是反映函數(shù)變化快慢的基本概念,刻畫了函數(shù)在某一區(qū)間上的變化情況,它是研究函數(shù)在某一點處的瞬時變化率即導(dǎo)數(shù)的基礎(chǔ),教材從學(xué)生熟悉的實例吹氣球、高臺跳水這兩個生活實例出發(fā)抽象出了函數(shù)的平均變化率,為學(xué)習(xí)下一節(jié)內(nèi)容做了很好的鋪墊。
在本節(jié)教材的使用上,我秉著“尊重教材而不拘泥于教材”的原則將人教A版和蘇教版教材進行了比較,人教版所選實例貼近生活,學(xué)生比較熟悉,但數(shù)學(xué)計算較為復(fù)雜。而蘇教版的數(shù)學(xué)計算比較簡單,并輔助了圖形。為了幫助學(xué)生更好的理解概念,我將兩種教材進行了整合,調(diào)整了內(nèi)容的的呈現(xiàn)順序, 補充了例題、練習(xí)。
鑒于此我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)重點:理解平均變化率的概念,了解平均變化率的幾何意義。
結(jié)合《課程標(biāo)準(zhǔn)》對本節(jié)的要求,制定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為:
1.理解平均變化率的概念;了解平均變化率的幾何意義;
2.通過具體實例,歸納、抽象出平均變化率的定義;
3.利用變化率的有關(guān)知識解釋生活現(xiàn)象,體會數(shù)形結(jié)合的思想方法。
(一)學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ):在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前,學(xué)生已在物理中學(xué)習(xí)了平均速度、瞬時速度、加速度等概念,在數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)了函數(shù)知識和直線的有關(guān)知識,另外學(xué)生也學(xué)習(xí)過一些研究問題的方法比如特殊到一般、數(shù)形結(jié)合法等。這為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容變化率問題做好了知識和方法上的鋪墊。
(二)可能遇到的困難:本節(jié)內(nèi)容是從生活實例出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生歸納抽象出平均變化率的定義,并利用變化率的有關(guān)知識解釋生活的中一些現(xiàn)象。這就需要學(xué)生具有一定抽象概括能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)語言表達(dá)問題的能力。對高中生而言,抽象概括能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)語言的能力還有待提高。利用一個新的數(shù)學(xué)概念解釋生活現(xiàn)象對學(xué)生來說有一定的困難。
鑒于此我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)難點:通過具體實例,抽象出平均變化率的定義;利用變化率的有關(guān)知識解釋生活現(xiàn)象。為了突破本節(jié)課的教學(xué)難點,我調(diào)整了內(nèi)容呈現(xiàn)順序,由于蘇教版教材的生活實例配有圖形,并且數(shù)學(xué)計算比較簡單,我將這一實例安排在了本節(jié)內(nèi)容的開頭。同時我將難點分散,分散在三個地方。
根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,我采用了“情景—問題—歸納—應(yīng)用”的教學(xué)模式,采用了“合作探究和講授相結(jié)合”的教學(xué)方法; 在教學(xué)材料上,我選擇了吹氣球、高臺跳水等學(xué)生比較熟悉的生活實例; 在教學(xué)過程中,我以問題為線索,以問題鏈的形式引領(lǐng)學(xué)生主動學(xué)習(xí);在教學(xué)過程中,對于學(xué)有困難的學(xué)生及時地給予幫助。
(一)分析實例
實例1?;貞洿禋馇虻倪^程,可以發(fā)現(xiàn),隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加,氣球的半徑增加得
越來越慢。從數(shù)學(xué)的角度,如何描述這一現(xiàn)象?氣球的體積V(單位:L)和半徑r(單位:dm)之間函數(shù)關(guān)系
問題1:從數(shù)學(xué)的角度,如何描述這一現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生分解問題:
①你能將半徑r表示成體積V的函數(shù)嗎?
②當(dāng)體積從0增加到1升時,氣球的平均膨脹率如何表示?計算出它的大小。
③當(dāng)體積從1增加到2升時,請計算出氣球的平均膨脹率。
④結(jié)合以上計算結(jié)果,你能解釋隨著體積的增加,為什么半徑增加的越來越慢嗎?
⑤當(dāng)體積從V1增加到V2時,氣球的平均膨脹率是多少?
實例2:在高臺跳水運動中,t s時運動員相對于水面的高度是
問題2:
思考:運動員在這段時間內(nèi)是靜止的嗎?
你認(rèn)為平速度描述運動員的運動狀態(tài)有什么問題嗎?
(二)抽象概念
問題3:根據(jù)上面的具體例子,你能說出它們的共同特點嗎?請給出一般函數(shù)的平均變化率的定義。
問題4:平均變化率有什么幾何意義呢?
基于以上的教學(xué)分析,我將完成《變化率問題》的教學(xué)設(shè)計。