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導數(shù)的概念教學設計

時間:2022-05-20 14:19:39 教學設計 我要投稿

導數(shù)的概念教學設計(精選5篇)

  作為一位杰出的老師,往往需要進行教學設計編寫工作,教學設計是連接基礎理論與實踐的橋梁,對于教學理論與實踐的緊密結合具有溝通作用。寫教學設計需要注意哪些格式呢?下面是小編幫大家整理的導數(shù)的概念教學設計(精選5篇),歡迎閱讀與收藏。

導數(shù)的概念教學設計(精選5篇)

  導數(shù)的概念教學設計1

  一、教材分析

  導數(shù)的概念是高中新教材人教A版選修2-2第一章1.1.2的內(nèi)容,是在學生學習了物理的平均速度和瞬時速度的背景下,以及前節(jié)課所學的平均變化率基礎上,闡述了平均變化率和瞬時變化率的關系,從實例出發(fā)得到導數(shù)的概念,為以后更好地研究導數(shù)的幾何意義和導數(shù)的應用奠定基礎。

  新教材在這個問題的處理上有很大變化,它與舊教材的區(qū)別是從平均變化率入手,用形象直觀的“逼近”方法定義導數(shù)。

  問題1氣球平均膨脹率--→瞬時膨脹率

  問題2高臺跳水的平均速度--→瞬時速度

  根據(jù)上述教材結構與內(nèi)容分析,立足學生的認知水平,制定如下教學目標和重、難點

  二、教學目標

  1、知識與技能:

  通過大量的實例的分析,經(jīng)歷由平均變化率過渡到瞬時變化率的過程,了解導數(shù)概念的實際背景,知道瞬時變化率就是導數(shù)。

  2、過程與方法:

 、偻ㄟ^動手計算培養(yǎng)學生觀察、分析、比較和歸納能力

 、谕ㄟ^問題的探究體會逼近、類比、以已知探求未知、從特殊到一般的數(shù)學思想方法

  3、情感、態(tài)度與價值觀:

  通過運動的觀點體會導數(shù)的內(nèi)涵,使學生掌握導數(shù)的概念不再困難,從而激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣.

  三、重點、難點

  重點:導數(shù)概念的形成,導數(shù)內(nèi)涵的理解

  難點:在平均變化率的基礎上去探求瞬時變化率,深刻理解導數(shù)的內(nèi)涵

  通過逼近的方法,引導學生觀察來突破難點

  四、教學設想(具體如下表)

  教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容師生互動設計思路

  創(chuàng)設情景

  引入新課

  幻燈片

  回顧上節(jié)課留下的思考題:

  在高臺跳水運動中,運動員相對水面的高度h(單位:m)與起跳后的時間t(單位:s)存在函數(shù)關系h(t)=-4.9t2+6.5t+10.計算運動員在這段時間里的平均速度,并思考下面的問題:

  (1)運動員在這段時間里是靜止的嗎

  (2)你認為用平均速度描述運動員的運動狀態(tài)有什么問題嗎

  首先回顧上節(jié)課留下的思考題:

  在學生相互討論,交流結果的基礎上,提出:大家得到運動員在這段時間內(nèi)的平均速度為“0”,但我們知道運動員在這段時間內(nèi)并沒有“靜止”。為什么會產(chǎn)生這樣的情況呢

  引起學生的好奇,意識到平均速度只能粗略地描述物體在某段時間內(nèi)的運動狀態(tài),為了能更精確地刻畫物體運動,我們有必要研究某個時刻的速度即瞬時速度。

  使學生帶著問題走進課堂,激發(fā)學生求知欲

  初步探索、展示內(nèi)涵

  根據(jù)學生的認知水平,概念的形成分了兩個層次:

  結合跳水問題,明確瞬時速度的定義

  問題一:請大家思考如何求運動員的瞬時速度,如t=2時刻的瞬時速度

  提出問題一,組織學生討論,引導他們自然地想到選取一個具體時刻如t=2,研究它附近的平均速度變化情況來尋找到問題的思路,使抽象問題具體化

  理解導數(shù)的內(nèi)涵是本節(jié)課的教學重難點,通過層層設疑,把學生推向問題的中心,讓學生動手操作,直觀感受來突出重點、突破難點

  問題二:請大家繼續(xù)思考,當Δt取不同值時,嘗試計算的值

  Δt

  Δt

  -0.10.1

  -0.010.01

  -0.0010.001

  -0.00010.0001

  -0.000010.00001

  ……….….…….…

  學生對概念的認知需要借助大量的直觀數(shù)據(jù),所以我讓學生利用計算器,分組完成問題二,

  幫助學生體會從平均速度出發(fā),“以已知探求未知”的數(shù)學思想方法,培養(yǎng)學生的動手操作能力

  問題三:當Δt趨于0時,平均速度有怎樣的變化趨勢

  Δt

  Δt

  -0.1-12.610.1-13.59

  -0.01-13.0510.01-13.149

  -0.001-13.09510.001-13.1049

  -0.0001-130099510.0001-13.10049

  -0.00001-13.0999510.00001-13.100049

  ……….….…….…

  一方面分組討論,上臺板演,展示計算結果,同時口答:在t=2時刻,Δt趨于0時,平均速度趨于一個確定的值-13.1,即瞬時速度,第一次體會逼近思想;另一方面借助動畫多渠道地引導學生觀察、分析、比較、歸納,第二次體會逼近思想,為了表述方便,數(shù)學中用簡潔的符號來表示,即數(shù)形結合,掃清了學生的思維障礙,更好地突破了教學的重難點,體驗數(shù)學的簡約美

  問題四:運動員在某個時刻的瞬時速度如何表示呢

  引導學生繼續(xù)思考:運動員在某個時刻的瞬時速度如何表示學生意識到將代替2,可類比得到

  與舊教材相比,這里不提及極限概念,而是通過形象生動的逼近思想來定義時刻的瞬時速度,更符合學生的認知規(guī)律,提高了他們的思維能力,體現(xiàn)了特殊到一般的思維方法

  借助其它實例,抽象導數(shù)的概念

  問題五:氣球在體積時的瞬時膨脹率如何表示呢

  類比之前學習的瞬時速度問題,引導學生得到瞬時膨脹率的表示

  積極的師生互動能幫助學生看到知識點之間的聯(lián)系,有助于知識的重組和遷移,尋找不同實際背景下的數(shù)學共性,即對于不同實際問題,瞬時變化率富于不同的實際意義

  問題六:如果將這兩個變化率問題中的函數(shù)用來表示,那么函數(shù)在處的瞬時變化率如何呢

  在前面兩個問題的鋪墊下,進一步提出,我們這里研究的函數(shù)在處的瞬時變化率即在處的導數(shù),記作

  (也可記為)

  引導學生舍棄具體問題的實際意義,抽象得到導數(shù)定義,由淺入深、由易到難、由特殊到一般,幫助學生完成了思維的飛躍;同時提及導數(shù)產(chǎn)生的時代背景,讓學生感受數(shù)學文化的熏陶,感受數(shù)學來源于生活,又服務于生活。

  循序漸進、延伸

  拓展例1:將原油精煉為汽油、柴油、塑料等不同產(chǎn)品,需要對原油進行冷卻和加熱。如果在第xh時候,原油溫度(單位:)為

  (1)計算第2h和第6h時,原油溫度的瞬時變化率,并說明它的意義。

  (2)計算第3h和第5h時,原油溫度的瞬時變化率,并說明它的意義。

  步驟:

 、賳l(fā)學生根據(jù)導數(shù)定義,再分別求出和

  ②既然我們得到了第2h和第6h的原油溫度的瞬時變化率分別為-3與5,大家能說明它的含義嗎

 、鄞蠹沂欠衲苡猛瑯臃椒▉斫鉀Q問題二

 、軒熒餐瑲w納得到,導數(shù)即瞬時變化率,可反映物體變化的快慢

  步步設問,引導學生深入探究導數(shù)內(nèi)涵

  發(fā)展學生的應用意識,是高中數(shù)學課程標準所倡導的重要理念之一。在教學中以具體問題為載體,加深學生對導數(shù)內(nèi)涵的理解,體驗數(shù)學在實際生活中的應用

  變式練習:已知一個物體運動的位移(m)與時間t(s)滿足關系s(t)=-2t2+5t(1)求物體第5秒和第6秒的瞬時速度

  (2)求物體在t時刻的瞬時速度

  (3)求物體t時刻運動的加速度,并判斷物體作什么運動

  學生獨立完成,上臺板演,第三次體會逼近思想

  目的是讓學生學會用數(shù)學的眼光去看待物理模型,建立各學科之間的聯(lián)系,更深刻地把握事物變化的規(guī)律

  歸納總結

  內(nèi)化知識

  1、瞬時速度的概念

  2、導數(shù)的概念

  3、思想方法:“以已知探求未知”、逼近、類比、從特殊到一般

  引導學生進行討論,相互補充后進行回答,老師評析,并用幻燈片給出

  讓學生自己小結,不僅僅總結知識更重要地是總結數(shù)學思想方法。這是一個重組知識的過程,是一個多維整合的過程,是一個高層次的自我認識過程,這樣可幫助學生自行構建知識體系,理清知識脈絡,養(yǎng)成良好的學習習慣

  作業(yè)安排、板書設計(必做)第10頁習題A組第2、3、4題

  (選做):思考第11頁習題B組第1題作業(yè)是學生信息的反饋,能在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)和彌補教學中的不足,同時注重個體差異,因材施教

  附后板書設計清楚整潔,便于突出知識目標

  五、學法與教法

  學法與教學用具

  學法:

  (1)合作學習:引導學生分組討論,合作交流,共同探討問題。(如問題2的處理)

  (2)自主學習:引導學生通過親身經(jīng)歷,動口、動腦、動手參與數(shù)學活動。(如問題3的處理)

  (3)探究學習:引導學生發(fā)揮主觀能動性,主動探索新知。(如例題的處理)

  教學用具:電腦、多媒體、計算器

  教法:整堂課圍繞“一切為了學生發(fā)展”的教學原則,突出①動——師生互動、共同探索。②導——教師指導、循序漸進

  (1)新課引入——提出問題,激發(fā)學生的求知欲

  (2)理解導數(shù)的內(nèi)涵——數(shù)形結合,動手計算,組織學生自主探索,獲得導數(shù)的定義

  (3)例題處理——始終從問題出發(fā),層層設疑,讓他們在探索中自得知識

  (4)變式練習 ——深化對導數(shù)內(nèi)涵的理解,鞏固新知

  六、評價分析

  這堂課由平均速度到瞬時速度再到導數(shù),展示了一個完整的數(shù)學探究過程。提出問題、計算觀察、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、給出定義,讓學生經(jīng)歷了知識再發(fā)現(xiàn)的過程,促進了個性化學習。

  從舊教材上看,導數(shù)概念學習的起點是極限,即從數(shù)列的極限,到函數(shù)的極限,再到導數(shù)。這種概念建立方式具有嚴密的邏輯性和系統(tǒng)性,但學生很難理解極限的形式化定義,因此也影響了對導數(shù)本質(zhì)的理解。

  新教材不介紹極限的形式化定義及相關知識,而是用直觀形象的逼近方法定義導數(shù)。

  通過列表計算、直觀地把握函數(shù)變化趨勢(蘊涵著極限的描述性定義),學生容易理解;

  這樣定義導數(shù)的優(yōu)點:

  1.避免學生認知水平和知識學習間的矛盾;

  2.將更多精力放在導數(shù)本質(zhì)的理解上;

  3.學生對逼近思想有了豐富的直觀基礎和一定的理解,有利于在大學的初級階段學習嚴格的極限定義。

  (附)板書設計

  導數(shù)的概念教學設計2

  1教學預設

  1.1教學標準

  (1)通過情境的介紹,讓學生知道導數(shù)的實際背景,體驗學習導數(shù)的必要性;

  (2)通過大量的實例的分析,讓學生知道平均變化率的意義,體會平均變化率的思想及內(nèi)涵,為后續(xù)建立瞬時變化率和導數(shù)的數(shù)學模型提供豐富的背景;

  (3)通過實例的分析,讓學生感受平均變化率廣泛存在于日常生活之中,經(jīng)歷運用數(shù)學描述刻畫現(xiàn)實世界的過程,體會數(shù)學知識來源于生活,又服務于生活,感悟數(shù)學的價值;

 。4)通過問題探索、觀察分析、歸納總結等方式,引導學生從變量和函數(shù)的角度來描述變化率,進而抽象概括出函數(shù)的平均變化率,會求函數(shù)的平均變化率。

  1.2標準解析

  1.21內(nèi)容解析

  本節(jié)是導數(shù)的起始課,主要包括三方面的內(nèi)容:變化率、導數(shù)的概念、導數(shù)的幾何意義。實際上,它們是理解導數(shù)思想及其內(nèi)涵的不同角度。首先,從平均變化率開始,利用平均變化率探求瞬時變化率,并從數(shù)學上給予各種不同變化率在數(shù)量上精確描述,即導數(shù);然后,從數(shù)轉向形,借助函數(shù)圖象,探求切線斜率和導數(shù)的關系,說明導數(shù)的幾何意義。根據(jù)教材的安排,本節(jié)內(nèi)容分4課時完成。第一課時介紹平均變化率問題,在“氣球膨脹率”、“高臺跳水”兩個問題的基礎上,歸納出它們的共同特征,用f(x)表示其中的函數(shù)關系,定義了一般的平均變化率,并給出符號表示。本節(jié)內(nèi)容通過分析研究氣球膨脹率問題、高臺跳水問題,總結歸納出一般函數(shù)的平均變化率概念,在此基礎上,要求學生掌握函數(shù)平均變化率解法的一般步驟。平均變化率是個核心概念,它在整個高中數(shù)學中占有極其重要的地位,是研究瞬時變化率及其導數(shù)概念的基礎。在這個過程中,注意特殊到一般、數(shù)形結合等數(shù)學思想方法的滲透。

  教學重點在實際背景下直觀地解釋函數(shù)的變化率、平均變化率。

  1.22學情診斷

  吹氣球是很多人具有的生活經(jīng)驗,運動速度是學生非常熟悉的物理知識,這兩個實例的共同點是背景簡單。從簡單的背景出發(fā),既可以利用學生原有的知識經(jīng)驗,又可以減少因為背景的復雜而可能引起的對數(shù)學知識學習的干擾,這是有利的方面。但是如何從具體實例中抽象出共同的數(shù)學問題的本質(zhì)是本節(jié)課教學的關鍵。而對本節(jié)課(導數(shù)的概念),學生是在充滿好奇卻又一無所知的狀態(tài)下開始學習的,因此若能讓學生主動參與到導數(shù)的`起始課學習過程,讓學生體會到自己在學“有價值的數(shù)學”,必能激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,樹立學好數(shù)學的自信心。

  教學難點如何從兩個具體的實例歸納總結出函數(shù)平均變化率的概念,對生活現(xiàn)象作出數(shù)學解釋。

  1.23教學對策

  本節(jié)作為導數(shù)的起始課,同時也是個概念課,如何自然引入導數(shù)的概念是至關重要的。為了有效實現(xiàn)教學目標,準備投影儀、多媒體課件等.

  ①在信息技術環(huán)境下,可以使兩個實例的背景更形象、更逼真,從而激發(fā)學生的學習興趣,通過演示平均變化率的幾何意義讓學生更好地體會數(shù)形結合思想。

 、谕ㄟ^應用舉例的教學,不斷地提供給學生比較、分析、歸納、綜合的機會,體現(xiàn)了從特殊到一般的思維過程,既關注了學生的認知基礎,又促使學生在原有認知基礎上獲取知識,提高思維能力,保持高水平的思維活動,符合學生的認知規(guī)律。

  1.24教學流程設置情境→提出問題→知識遷移→概括小結→課后延伸。

  2教學簡錄

  2.1創(chuàng)設情境,引入課題

  為了描述現(xiàn)實世界中運動、過程等變化著的現(xiàn)象,在數(shù)學中引入了函數(shù),隨著對函數(shù)的研究,產(chǎn)生了微積分,微積分的創(chuàng)立與自然科學中四類問題的處理直接相關:(課件演示相關問題情境)

 。1)已知物體運動的路程作為時間的函數(shù),求物體在任意時刻的速度與加速度等;

 。2)求曲線的切線;

 。3)求已知函數(shù)的最大值與最小值;

 。4)求長度、面積、體積和重心等。

  導數(shù)是微積分的核心概念之一,它是研究函數(shù)增減、變化快慢、最大(小)值等問題最一般、最有效的工具。導數(shù)研究的問題即變化率問題:研究某個變量相對于另一個變量變化的快慢程度。

  評析充分利用章引言中提示的微積分史料,引導學生探尋微積分發(fā)展的線索,體會微積分的創(chuàng)立與人類科技發(fā)展之間的緊密聯(lián)系,初步了解本章的學習內(nèi)容,從而激發(fā)他們學習本章內(nèi)容的興趣。

  2.2提出問題,探求新知

  問題1氣球膨脹率(課件演示“吹氣球”)

  我們都吹過氣球,回憶一下吹氣球的過程,可以發(fā)現(xiàn),隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來越慢。從數(shù)學角度,如何描述這種現(xiàn)象呢?

  氣球的體積V(單位:L)與半徑r(單位:dm)之間的函數(shù)關系是V(r)=43πr3;

  如果將半徑r表示為體積V的函數(shù),那么r(V)=33V4π。

  師:當V從0增加到1時,氣球半徑增加了多少?如何表示?

  生:r(1)-r(0)≈0.62(dm).

  師:氣球的平均膨脹率為多少?如何刻畫?

  生:r(1)-r(0)1-0≈0.62(dm/L).

  師:當V從1增加到2時,氣球半徑增加了多少?如何表示?

  生:r(2)-r(1)≈0.16(dm).

  師:氣球的平均膨脹率為多少?如何刻畫?

  生:r(2)-r(1)2-1≈0.16(dm/L).

  師:非常好!可以看出,隨著氣球體積逐漸增大,它的平均膨脹率逐漸變小了。

  歸納到一般情形,當空氣容量從V1增加到V2時,氣球的平均膨脹率是多少?

  生:r(V2)-r(V1)V2-V1.

  師生活動:教師播放多媒體,學生可以直接回答問題,教師板書其正確答案。

  評析通過熟悉的生活體驗,提煉出數(shù)學模型,從而為歸納函數(shù)平均變化率概念提供具體背景。自然合理地提出問題,讓學生體會“數(shù)學來源于生活”,創(chuàng)造和諧積極的學習氛圍,讓學生能通過感知表象后,學會進一步探討問題的本質(zhì),學會使用數(shù)學語言和數(shù)學的觀點分析問題,避免淺嘗輒止和過分依賴老師。

  問題2高臺跳水(觀看多媒體視頻)

  在高臺跳水運動中,運動員相對于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時間t(單位:s)存在函數(shù)關系h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用運動員在某些時間段內(nèi)的平均速度粗略地描述其運動狀態(tài)?

  師:請同學們分組,思考計算:0≤t≤0.5和1≤t≤2的平均速度。

  生:(第一組)在0≤t≤0.5這段時間里,=h(0.5)-h(0)0.5-0=4.05(m/s);

  生:(第二組)在1≤t≤2這段時間里,=h(2)-h(1)2-1=-8.2(m/s)

  師生活動:教師播放多媒體,學生通過計算回答問題.對第(2)小題的答案說明其物理意義。

  評析高臺跳水展示了生活中最常見的一種變化率――運動速度,而運動速度是學生非常熟悉的物理知識,這樣可以減少因為背景的復雜而可能引起的對數(shù)學知識學習的干擾。通過計算為歸納函數(shù)平均變化率概念提供又一重要背景。

  師:(探究)計算運動員在0≤t≤6549這段時間里的平均速度,并思考以下問題:

  (1)運動員在這段時間內(nèi)是靜止的嗎?

 。2)你認為用平均速度描述運動員的運動狀態(tài)有什么問題嗎?

  師生活動:教師播放多媒體,學生通過計算回答問題。對答案加以說明其物理意義(可以結合圖像說明)。

  評析通過計算得出平均速度只能粗略地描述運動狀態(tài),從而為瞬時速度的提出埋下伏筆即為導數(shù)的概念作了鋪墊,利用圖像解釋的過程體現(xiàn)了數(shù)形結合的數(shù)學思想方法。

 。1)讓學生親自計算和思考,展開討論;

 。2)老師慢慢引導學生說出自己的發(fā)現(xiàn),并初步修正到最終的結論上;

 。3)得到結論是:①平均速度只能粗略地描述運動員的運動狀態(tài),它并不能反映某一刻的運動狀態(tài);

 、谛枰獙ふ乙粋量,能更精細地刻畫運動員的運動狀態(tài)。

  思考:當運動員起跳后的時間從t1增加到t2時,運動員的平均速度是多少?

  師生活動:教師播放多媒體,學生可以直接回答問題,教師板書其正確答案。通過引導,使學生逐步歸納出問題1、2的共性。

  評析把問題2中的具體數(shù)據(jù)運算提升到一般的字母表示,體現(xiàn)從特殊到一般的數(shù)學思想,同時為歸納函數(shù)平均變化率概念作鋪墊。

  2.3知識遷移,把握本質(zhì)

 。1)上述問題中的變化率可用式子f(x2)-f(x1)x2-x1表示,稱為函數(shù)f(x)從x1到x2的平均變化率.

 。2)若設Δx=x2-x1,Δy=f(x2)-f(x1).(這里Δx看作是對于x1的一個“增量”,可用x1+Δx代替x2).

 。3)則平均變化率為ΔyΔx=f(x2)-f(x1)x2-x1=f(x1+Δx)-f(x1)Δx.

  思考:觀察函數(shù)f(x)的圖象,平均變化率ΔyΔx=f(x2)-f(x1)x2-x1表示什么?

  生:曲線y=f(x)上兩點(x1,f(x1))、(x2,f(x2))連線的斜率(割線的斜率).

  生:(補充)平均變化率反映了函數(shù)在某個區(qū)間上平均變化的趨勢(變化快慢),即在某個區(qū)間上曲線陡峭的程度.

  師:兩位同學回答得非常好!那么,計算平均變化率的步驟是什么?

  生:①求自變量的增量Δx=x2-x1;②求函數(shù)的增量Δy=f(x2)-f(x1);③求平均變化率ΔyΔx=f(x2)-f(x1)x2-x1.

  評析通過對一些熟悉的實例中變化率的理解,逐步推廣到一般情況,即從函數(shù)的角度去分析、應用變化率,并結合圖形直觀理解變化率的幾何意義,從幾何角度理解平均變化率的概念即平均變化率的幾何意義,體現(xiàn)數(shù)形結合的數(shù)學思想。為進一步加深理解變化率與導數(shù)作好鋪墊。

  2.4知識應用,提高能力

  例1已知函數(shù)f(x)=-x2+x圖象上的一點A(-1,-2)及臨近一點B(-1+Δx,-2+Δy),則ΔyΔx=

  例2求y=x2在x=x0附近的平均變化率。

  2.5課堂練習,自我檢測

 。1)質(zhì)點運動規(guī)律為s=t2+3,則在時間(3,3+Δt)中相應的平均速度為

 。2)物體按照s(t)=3t2+t+4的規(guī)律作運動,求在4s附近的平均變化率

  (3)過曲線f(x)=x3上兩點P(1,1)和P′(1+Δx,1+Δy)作曲線的割線,求出當Δx=0.1時割線的斜率

  評析概念的簡單應用,體現(xiàn)了由易到難,由特殊到一般的數(shù)學思想,符合學生的認知規(guī)律

  2.6課堂小結,知識再現(xiàn)

 。1)函數(shù)平均變化率的概念是什么?它是通過什么實例歸納總結出來的?

 。2)求函數(shù)平均變化率的一般步驟是怎樣的?

 。3)這節(jié)課主要用了哪些數(shù)學思想?

  師生活動:最后師生共同歸納總結:函數(shù)平均變化率的概念、吹氣球及高臺跳水兩個實例、求函數(shù)平均變化率的一般步驟、主要的數(shù)學思想有:從特殊到一般,數(shù)形結合。

  評析復習重點知識、思想方法,完善學生的認知結構。

  2.7布置作業(yè),課后延伸

 。1)課本第10頁:習題A組:第1題

 。2)課后思考問題:需要尋找一個量,能更精細地刻畫運動員的運動狀態(tài),那么該量應如何定義?

  3教學反思

  在教學設計時,我把“平均變化率”當成本節(jié)課的核心概念。教學的預設目標基本完成,特別是知識目標,學生能較好地掌握“平均變化率”這一概念,并會利用概念求平均變化率。根據(jù)這一節(jié)課的內(nèi)容特點以及學生的實際情況,在教學過程中讓學生自己去感受問題情境中提出的問題,并以此作為突破口,啟發(fā)、引導學生得出函數(shù)的平均變化率。

  成功之處:通過生活中的實例,引導學生分析和歸納,讓學生在已有認知結構的基礎上建構新知識,從而達到概念的自然形成,進而從數(shù)學的外部到數(shù)學的內(nèi)部,啟發(fā)學生運用概念探究新問題。這樣學生不會感到突兀,并能進一步感受到數(shù)學來源于生活,生活中處處蘊含著數(shù)學化的知識,同時可以提高他們學習數(shù)學的主觀能動性。教學的預設目標基本完成,特別是知識目標,學生能較好地掌握“平均變化率”這一概念,并會利用概念求平均變化率。

  改進之處:課堂實施過程中,雖然在形式上沒有將知識直接拋給學生,但自己的“引導”具有明顯的“牽”的味道.在教學過程中,雖然能關注到適當?shù)挠嬎懔浚ぐl(fā)學生思維的好問題不多。整堂課學生的思維量不夠,學生缺少思辯,同時留給學生判斷和分析的成分、時間都不夠。

  4教學點評

  采用相互討論、探究規(guī)律和引導發(fā)現(xiàn)的教學方法,通過不斷出現(xiàn)的一個個問題,一步步創(chuàng)設出使學生有興趣探索知識的“情境”,營造生動活潑的課堂教學氣氛,充分發(fā)揮學生的主體地位,通過實例,引導學生經(jīng)歷由平均變化率到瞬時變化率的過程,從而更好地理解變化率問題。

  4.1注重情境創(chuàng)設,適度使數(shù)學生活化、情境化

  注重情境創(chuàng)設,適度使數(shù)學生活化、情境化而又不失濃厚的數(shù)學味,可以激發(fā)學生學習的內(nèi)在需要,把學生引入到身臨其境的環(huán)境中去,自然地生發(fā)學習需求。因此,本節(jié)課以兩個實際問題(吹氣球和高臺跳水)為情景,在激發(fā)主體興趣的前提下,引導學生在生活感受的基礎之上從數(shù)學的角度刻畫“吹氣球”和“高臺跳水”,并注重數(shù)形結合思想方法的滲透。

  4.2準確定位,精心設問,注重學生合作交流

  教師的角色始終是數(shù)學活動的組織者,參與并引導學生從事有效的學習活動,并在學生遇到困難時,適時點撥,讓學生體會到學習數(shù)學的過程是人生的一種有意義的經(jīng)歷和體驗,從而發(fā)揮學生學習數(shù)學的能動性和創(chuàng)造性。教師精心設計好問題,從而更好地激發(fā)每個學生積極主動地參與到數(shù)學學習活動中來,讓學生在解決問題時又不斷產(chǎn)生新的思維火花,在解決問題的過程中達到學習新知識的目的和激發(fā)創(chuàng)新的意識.因此,本課采用自主探索、合作交流的探究式學習方式,使學生真正成為學習的主人。

  4.3借用信息技術輔助,強化直觀感知

  在信息技術環(huán)境下,可以使兩個實例(吹氣球和高臺跳水)的背景更形象、更逼真,從而激發(fā)學生的學習興趣,通過演示平均變化率的幾何意義讓學生更好地體會數(shù)形結合思想。同時幫助學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,使探究落到實處。

  導數(shù)的概念教學設計3

  一、教學目標

  (一)知識目標

  1.通過對大量實例的分析,經(jīng)歷由平均變化率過渡到瞬時變化率的過程,了解導數(shù)概念的實際背景,知道瞬時變化率就是導數(shù),體會導數(shù)的思想及其內(nèi)涵、2.通過函數(shù)圖象直觀了解導數(shù)的幾何意義、

 。ǘ┠芰δ繕

  掌握用定義法求函數(shù)的導數(shù)的一般步驟,并能利用函數(shù)的導數(shù)知識解決一些應用性問題、

 。ㄈ┣楦心繕

  通過“極限法”的學習,提高學生的數(shù)學素質(zhì),加強學生分析問題和解決問題的能力,認識事物之間的相互聯(lián)系,會用聯(lián)系的觀點看問題、

  二、教學重點

  導數(shù)的定義與求導的方法、

  三、教學難點

  對導數(shù)概念的理解、

  四、教學過程:

  (一)復習引入

  師:前面我們研究了兩類問題,一類來自物理學,涉及平均速度和瞬時速度;另一類問題來自幾何學,涉及割線斜率和切線斜率、你們能否將這兩類問題所涉及的共性表述出來?

  生:這兩類問題都涉及到以下幾件事:(1)一個函數(shù)f(x);(2)f(x+d)-f(x);

  f(xd)f(x)(3);

  df(xd)f(x)趨于一個確定的常數(shù)、

  d師:很好,我們發(fā)現(xiàn)上述兩類問題雖然來自的學科領域,但有著相同的數(shù)學模型,今天我們就一起來研究這個數(shù)學模型——導數(shù)的概念和幾何意義、

 。ǘ┨角笮轮

  1.增量、變化率的概念(4)當d趨于0時,對于函數(shù)yf(x),P0(x0,y0)是函數(shù)圖象上的一點,Q(x1,y1)是另一點,自變量從x0變化為x1時,相應的函數(shù)值有y0變?yōu)閥1,其中x1-x2叫做自變量x的增量,記為△x,y1-y0叫做函數(shù)的增量(也叫函數(shù)的差分),記為△y,則yf(x1)f(x0)、y叫做函數(shù)的

  x變化率(或函數(shù)f(x)在步長為△x的差商)、★光滑曲線上某點切線的斜率的本質(zhì)——函數(shù)平均變化率的極限、★物體運動的瞬時速度的本質(zhì)——位移平均變化率的極限

  2.導數(shù)定義

  f(x0d)f(x0)設函數(shù)f(x)在包含x0的某個區(qū)間上有定義,如果比值在d趨于0時,

  d(d≠0)趨于確定的極限值,則稱此極限值為函數(shù)f(x)在x=x0處的導數(shù)或微商,記做f(x)、上述定義的符號表示為:f(x0d)f(x0)f(x0)(d0)、

  d這個表達式讀作“d趨于0時,f(x0d)f(x0)趨于f(x0)、

  d簡單地說:函數(shù)的瞬時變化率,在數(shù)學上叫做函數(shù)的導數(shù)或微商

  ★f(x)也是關于x的函數(shù),叫做函數(shù)f(x)的導函數(shù)

  3.求導數(shù)的步驟

  (1)求函數(shù)的增量yf(x0x)f(x0)、;(2)求平均變化率

  yf(x0x)f(x0)=;xx(3)令△x→0,差商→f(x0)、

  4.導數(shù)的幾何意義

  函數(shù)yf(x)在點x0處的導數(shù)的幾何意義,就是曲線yf(x)在點P(x0,f(x0))處的切線的斜率f(x0)、

  5.導數(shù)的物理意義

  函數(shù)ss(t)在點t0處的導數(shù)s(t0)的物理意義是運動物體在時刻t0處的瞬時速度、

 。ㄈ┲v解例題

  例1國家環(huán)保局在規(guī)定的排污達標的日期前,對甲、乙兩家企業(yè)進行檢查,其連續(xù)檢測結果如圖所示(圖中W1(t),W2(t)分別表示甲、乙企業(yè)在時刻t的排污量)、試問哪個企業(yè)的治污效果較好?

  分析:本題主要體現(xiàn)差商(即差分和對應步長的比)定義在現(xiàn)實生活中的運用,要想知道哪個企業(yè)的治污效果好,關鍵看平均治污率,平均治污率越大,治污效果越好、解:在時刻t1處,雖然W1(t)=W2(t),排即排污量相同,但是考慮到一開始污量有W1(t0)>W(wǎng)2(t0),所以有W1(t)W1(t1)W1(t0)W2(t1)W2(t0)

  t1t0t1t0W2(t)標準t1t2說明在單位時間里企業(yè)甲比企業(yè)乙的平均治污率大、即企業(yè)甲的治污效果要好一些、例2投石入水,水面產(chǎn)生圓形波紋區(qū)、

  圓的面積隨著波紋的傳播半徑r的增大而增大(如圖),

  Ar=ar=a+h計算:

 。1)半徑r從a增加到a+h時,圓面積相對于r的平均變化率;

 。2)半徑r=a時,圓面積相對于r的瞬時變化率、分析:本例中的題(1)是求變化中的幾何圖形(圓)面積的平均變化率。它同例1及我們前面討論過的運動物體的平均速度,以及函數(shù)曲線的割線斜率一樣,從數(shù)學的角度看,都是函數(shù)值的改變量與對應的自變量的改變量的比,即差商。而題(2)則是求圓面積的瞬時變化率,實際實際上就是求函數(shù)Sa的瞬時變化率、而它與我們已經(jīng)較為熟悉的瞬時速度,切線的斜率等都是相應函數(shù)的瞬時變化率。利用本例,課本給出了函數(shù)導數(shù)的概念,而學生則又一次體驗尋求瞬時變化率(即平均變化率在某點處的極限)的過程、有利于學生更深刻理解導數(shù)的概念、解:

 。1)半徑r從a增加到a+h時,圓面積從a增加到(ah)2,其改變量為

  22[(ah)2a2],而半徑r的改變量為h,兩者的比就是所求的圓面積相對于半徑r的平均變化率:[(ah)2a2]h(2ahh2)h(2ah)

  (2)在上面得到的平均變化率表達式中,讓r的改變量h趨于0,得到半徑r=a時,圓面積相對于r的瞬時變化率為2a、at。

  2例3在初速度為零的勻加速運動中,路程s和時間t的關系為ss(t)、

  2(1)求s關于t的變化率,并說明其物理意義;

 。2)求運動物體的瞬時速度關于t的變化率,說明其物理意義、

  分析:本題是導數(shù)概念在物理學中的運用,題(1)直接利用導數(shù)的定義運算得出位移函數(shù)s關于時間t的導數(shù)(即運動物體的瞬時速度),而題(2)則是求瞬時速度關于時間t的瞬時變化率(運動物體的加速度)、通過本例,一方面加深學生對導數(shù)定義的理解,另一方面則從數(shù)學的角度對加速度作了較為嚴格的定義、

  at2解:(1)s關于t的變化率就是函數(shù)ss(t)的導數(shù)s(t)、按定義計算有

  2a(td)2at2d2a(td)s(td)s(t)ad222,當d趨于0時,此式趨于at,atddd2即s(t)at、從物理上看,s關于t的變化率at就是運動物體的瞬時速度、(2)運動物體的瞬時速度關于t的變化率,就是s(t)at的導數(shù)s"(t)、按定義運算有

  s(td)s(t)a(td)atada,當d趨于0時,a還是a,所以s"(t)=a,它ddd是運動物體的加速度、

 。ㄋ模⿷眯轮

  課本P95——練習1,2解:1.函數(shù)y=x2-3x在區(qū)間[-1,1]上的平均變化率為-3、3(2d)22(2d)13222212.[2,2+d]上的平均速度143d,當d=1d時,平均速度為17,當d=0、1時,平均速度為14、3,當d=0、01時,平均速度為14、03,令d趨向于0,得到在t=2時的瞬時速度為14。

 。ㄎ澹┱n堂小結

  1.導數(shù)的定義是什么?

  2.用定義求解函數(shù)的導數(shù)的步驟有幾步?

  五、布置作業(yè)

  課本P95—習題3

  導數(shù)的概念教學設計4

  導數(shù)是近代數(shù)學中微積分的核心概念之一,是一種思想方法,這種思想方法是人類智慧的驕傲!秾(shù)的概念》這一節(jié)內(nèi)容,大致分成四個課時,我主要針對第三課時的教學,談談我的理解與設計,敬請各位專家斧正。

  一、教材分析

  1.1編者意圖《導數(shù)的概念》分成四個部分展開,即:“曲線的切線”,“瞬時速度”,“導數(shù)的概念”,“導數(shù)的幾何意義”,編者意圖在哪里呢?用前兩部分作為背景,是為了引出導數(shù)的概念;介紹導數(shù)的幾何意義,是為了加深對導數(shù)的理解。從而充分借助直觀來引出導數(shù)的概念;用極限思想抽象出導數(shù);用函數(shù)思想拓展、完善導數(shù)以及在應用中鞏固、反思導數(shù),教材的顯著特點是從具體經(jīng)驗出發(fā),向抽象和普遍發(fā)展,使探究知識的過程簡單、經(jīng)濟、有效。

  1.2導數(shù)概念在教材的地位和作用“導數(shù)的概念”是全章核心。不僅在于它自身具有非常嚴謹?shù)慕Y構,更重要的是,導數(shù)運算是一種高明的數(shù)學思維,用導數(shù)的運算去處理函數(shù)的性質(zhì)更具一般性,獲得更為理想的結果;把運算對象作用于導數(shù)上,可使我們擴展知識面,感悟變量,極限等思想,運用更高的觀點和更為一般的方法解決或簡化中學數(shù)學中的不少問題;導數(shù)的方法是今后全面研究微積分的重要方法和基本工具,在在其它學科中同樣具有十分重要的作用;在物理學,經(jīng)濟學等其它學科和生產(chǎn)、生活的各個領域都有廣泛的應用。導數(shù)的出現(xiàn)推動了人類事業(yè)向前發(fā)展。

  1.3教材的內(nèi)容剖析知識主體結構的比較和知識的遷移類比如下表:

  表1、知識主體結構比較

  通過比較發(fā)現(xiàn):求切線的斜率和物體的瞬時速度,這兩個具體問題的解決都依賴于求函數(shù)的極限,一個是“微小直角三角形中兩直角邊之比”的極限,一個是“位置改變量與時間改變量之比”的極限,如果舍去問題的具體含義,都可以歸結為一種相同形式的極限,即“平均變化率”的極限。因此以兩個背景作為新知的生長點,不僅使新知引入變得自然,而且為新知建構提供了有效的類比方法。

  1.4重、難點剖析

  重點:導數(shù)的概念的形成過程。

  難點:對導數(shù)概念的理解。

  為什么這樣確定呢?導數(shù)概念的形成分為三個的層次:f(x)在點x0可導→f(x)在開區(qū)間(,b)內(nèi)可導→f(x)在開區(qū)間(,b)內(nèi)的導函數(shù)→導數(shù),這三個層次是一個遞進的過程,而不是專指哪一個層次,也不是幾個層次的簡單相加,因此導數(shù)概念的形成過程是重點;教材中出現(xiàn)了兩個“導數(shù)”,“兩個可導”,初學者往往會有這樣的困惑,“導數(shù)到底是個什么東西?一個函數(shù)是不是有兩種導數(shù)呢?”,“導函數(shù)與導數(shù)是怎么統(tǒng)一的?”。事實上:

  (1)f(x)在點x0處的導數(shù)是這一點x0到x0+△x的變化率的極限,是一個常數(shù),區(qū)別于導函數(shù)。

 。2)f(x)的導數(shù)是對開區(qū)間內(nèi)任意點x而言,是x到x+△x的變化率的極限,是f(x)在任意點的變化率,其中滲透了函數(shù)思想。

 。3)導函數(shù)就是導數(shù)!是特殊的函數(shù):先定義f(x)在x0處可導、再定義f(x)在開區(qū)間(,b)內(nèi)可導、最后定義f(x)在開區(qū)間的導函數(shù)。

 。4)y=f(x)在x0處的導數(shù)就是導函數(shù)在x=x0處的函數(shù)值,表示為這也是求f′(x0)的一種方法。初學者最難理解導數(shù)的概念,是因為初學者最容易忽視或混淆概念形成過程中幾個關鍵詞的區(qū)別和聯(lián)系,會出現(xiàn)較大的分歧和差別,要突破難點,關鍵是找到“f(x)在點x0可導”、“f(x)在開區(qū)間的導函數(shù)”和“導數(shù)”之間的聯(lián)系,而要弄清這種聯(lián)系的最好方法就是類比!用“速度與導數(shù)”進行類比。

  二、目的分析

  2.1學生的認知特點。在知識方面,對函數(shù)的極限已經(jīng)熟悉,加上兩個具體背景的學習,新知教學有很好的基礎;在技能方面,高三學生,有很強的概括能力和抽象思維能力;在情感方面,求知的欲望強烈,喜歡探求真理,具有積極的情感態(tài)度。

  2.2教學目標的擬定。鑒于這些特點,并結合教學大綱的要求以及對教材的分析,擬定如下的教學目標:

  知識目標:

 、倮斫鈱(shù)的概念。

 、谡莆沼枚x求導數(shù)的方法。

 、垲I悟函數(shù)思想和無限逼近的極限思想。

  能力目標:

  ①培養(yǎng)學生歸納、抽象和概括的能力。

  ②培養(yǎng)學生的數(shù)學符號表示和數(shù)學語言表達能力。

  情感目標:通過導數(shù)概念的學習,使學生體驗和認同“有限和無限對立統(tǒng)一”的辯證觀點。接受用運動變化的辯證唯物主義思想處理數(shù)學問題的積極態(tài)度。

  三、過程分析

  設計理念:遵循特殊到一般的認知規(guī)律,結合可接受性和可操作性原則,把教學目標的落實融入到教學過程之中,通過演繹導數(shù)的形成,發(fā)展和應用過程,幫助學生主動建構概念。

  導數(shù)的概念教學設計5

  一、教材分析

  導數(shù)的概念是高中新教材人教A版選修2-2第一章1.1.2的內(nèi)容, 是在學生學習了物理的平均速度和瞬時速度的背景下,以及前節(jié)課所學的平均變化率基礎上,闡述了平均變化率和瞬時變化率的關系,從實例出發(fā)得到導數(shù)的概念,為以后更好地研究導數(shù)的幾何意義和導數(shù)的應用奠定基礎。

  新教材在這個問題的處理上有很大變化,它與舊教材的區(qū)別是從平均變化率入手,用形象直觀的“逼近”方法定義導數(shù)。

  問題1 氣球平均膨脹率--→瞬時膨脹率

  問題2 高臺跳水的平均速度--→瞬時速度

  根據(jù)上述教材結構與內(nèi)容分析,立足學生的認知水平 ,制定如下教學目標和重、難點

  二、教學目標

  1、知識與技能:

  通過大量的實例的分析,經(jīng)歷由平均變化率過渡到瞬時變化率的過程,了解導數(shù)概念的實際背景,知道瞬時變化率就是導數(shù)。

  2、過程與方法:

 、偻ㄟ^動手計算培養(yǎng)學生觀察、分析、比較和歸納能力

 、谕ㄟ^問題的探究體會逼近、類比、以已知探求未知、從特殊到一般的數(shù)學思想方法

  3、情感、態(tài)度與價值觀:

  通過運動的觀點體會導數(shù)的內(nèi)涵,使學生掌握導數(shù)的概念不再困難,從而激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣.

  三、重點、難點

  重點:導數(shù)概念的形成,導數(shù)內(nèi)涵的理解

  難點:在平均變化率的基礎上去探求瞬時變化率,深刻理解導數(shù)的內(nèi)涵

  通過逼近的方法,引導學生觀察來突破難點

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