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视频标签:函数的单调性
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视频课题:2017年“湖北好课堂”高中数学优质课展评《函数的单调性》湖北省荆州
教学设计、课堂实录及教案:2017年“湖北好课堂”高中数学优质课展评《函数的单调性》湖北省荆州
《函数的单调性》教学设计
湖北省荆州中学 王智敏
一、教学内容解析
1.教材内容及地位
本节课是人教版《数学》(必修1)第一章第3节函数单调性的第一课时,主要学习用符号语言(不等式)刻画函数的变化趋势(上升或下降)及简单应用.
它是学习函数概念后研究的第一个、也是最基本的一个性质,为后继学习奠定了理性思维基础.如研究指数函数、对数函数、幂函数和三角函数的性质,包括导函数内容等;在对函数定性分析、求最值和极值、比较大小、解不等式、函数零点的判定以及与其他知识的综合问题上都有重要的应用.因此,它是高中数学核心知识之一,是函数教学的战略要地.
2.教学重点
函数单调性的概念,判断和证明简单函数的单调性.
3.教学难点
函数单调性概念的生成,证明单调性的代数推理论证.
二、学生学情分析
1.教学有利因素
学生在初中阶段,通过学习一次函数、二次函数和反比例函数,已经对函数的单调性有了“形”的直观认识,了解用“随的增大而增大(减小)”描述函数图象的上升(下降)的趋势.荆州中学实验班的学生基础较好,数学思维活跃,具备一定的观察、辨析、抽象概括和归纳类比等学习能力.
2.教学不利因素
本节课的最大障碍是如何用数学符号刻画一种运动变化的现象,从直观到抽象、从有限到无限到所有是个很大的跨度.而高一学生的思维正处在从经验型向理论型跨越的阶段,逻辑思维水平不高,抽象概括能力不强.另外,他们的代数推理论证能力非常薄弱.这些都容易产生思维障碍.
三、课堂教学目标
1.理解函数单调性的相关概念.掌握证明简单函数单调性的方法.
2.通过实例让学生亲历函数单调性从直观感受、定性描述到定量刻画的自然跨越,体会数形结合、分类讨论和类比等思想方法.
3.通过探究函数单调性,让学生感悟从具体到抽象、从特殊到一般、从局部到整体、从有限到无限、从感性到理性的认知过程,体验数学的理性精神和力量.
4.引导学生参与课堂学习,进一步养成思辨和严谨的思维习惯,锻炼探究、概括和交流的学习能力.
四、教学策略分析
在学生认识函数单调性的过程中会存在两方面的困难:一是如何把“随的增大而增大(减小)”这一描述性语言“翻译”为严格的数学符号化语言,尤其抽象概括出用“任意”刻画“无限”现象;二是用定义证明单调性的代数推理论证.对高一学生而言,作差后的变形和因式符号的判断也有一定的难度.
为达成课堂教学目标,突出重点,突破难点,我主要采取以下形式组织备课材料:
1.指导思想.充分发挥多媒体形象、动态的优势,借助函数图象、表格和几何画板直观演示.在学生已有认知基础上,通过师生对话自然生成.
2.在“创设情境”阶段.观察并分析艾宾浩斯遗忘曲线的趋势,结合初中已学函数的图象,让学生直观感受函数单调性,明确相关概念.
3.在“引导探索”阶段.首先创设认知冲突,让学生意识到继续学习的必要性;然后设置递进式“问题串”,借助多媒体引导学生对“随的增大而增大”进行探究、辨析、尝试、归纳和总结,并回顾已有知识经验,实现函数单调性从“直观性”到“描述性”再到“严谨性”的跨越.
4.在“学以致用”阶段.首先通过四个判断题帮助学生从正、反两方面辨析,逐步形成对概念正确、全面而深刻的认识.然后教师示范用定义证明函数单调性的方法,一起提炼基本步骤,强化变形的方向和符号判定方法.接着请学生板演实践.
五、教学过程
(一)创设情境,引入课题
实例 德国有一位著名的心理学家艾宾浩斯,对人类的记忆牢固程度进行了有关研究.他经过测试,得到了以下一些数据:
测试时间 t |
刚记忆完毕 |
20分钟后 |
60分钟后 |
8-9
小时后 |
1天后 |
2天后 |
6天后 |
一个月后 |
记忆保留量y
(百分比) |
100 |
58.2 |
44.2 |
35.8 |
33.7 |
27.8 |
25.4 |
21.1 |
思考:观察“艾宾浩斯遗忘曲线”,你能发现什么规律?
预设:图象在某区间上(从左往右)“上升”或“下降”的趋势
设计说明:从情境导入新课,了解函数图像随着自变量的变化规律.
函数是描述事物变化规律的数学模型.如果清楚了函数的变化规律,那么就基本把握了相应实物的变化规律.在事物变化过程中,保存不变的特征就是这个事物的性质.因此,研究函数的变化规律是非常有意义的.
接下来我们研究两个初中时非常熟悉的两个初等函数,
和
.
思考1:画出下列函数的图象,根据图象思考当自变量x的值增大时,相应函数值是如何变化的?
函数
和
设计说明:从图象直观感知在某区间上图像呈现上升或下降的趋势与自变量的关系.
思考2:
通过上面的观察,如何用图象上动点P(x,y)的横、纵坐标的变化来说明上升或下降趋势?
设计说明:从图象直观感知在某区间上函数值随自变量的变化而变化,此时图像呈现上升或下降的趋势.
在某一区间内,
当x的值增大时,函数值y也增大——图象在该区间内逐渐上升;
当x的值增大时,函数值y反而减小——图象在该区间内逐渐下降.
函数的这种性质称为函数的单调性(书写标题)
思考3:如何用函数解析式和数学语言描述函数的图像在区间 “上升”的这一特征?即“ y
随着 x 的增大而增大”?
设计说明:和学生一起探讨如何取在区间D 内找到“任意”的
,引导学生找到两个自变量,发现不行,多加一个,再加一个,也不行,从而说明找有限个自变量不行,找无数个自变量还是不行,因为我们需要所有的自变量都具有这种特征,想要“所有”的自变量,引出“任意”的
,进而提出“都有”
与
的大小关系,给出单调增函数的相关定义.
一般地,设函数的定义域为I:
如果对于定义域内I内某个区间D上的任意两个自变量的值,
当时,都有,
那么就说函数在区间D上是增函数
类比单调增函数的研究方法定义单调减函数.
如果对于定义域内I内某个区间D上的任意两个自变量的值,
当时,都有,
那么就说函数在区间D上是减函数
设计说明:从图象直观感知到文字描述,完成对函数单调性定义,明确相关概念,准确表述单调性.
1.对
的三个特征进行说明,(1)任意性,(2)有大小,(3)属于同一区间
2.理解函数的单调性应该注意的问题
(1)函数的单调性是函数的局部性质 ;(2)讨论函数的单调性离不开区间.
(二)引导探索,生成概念
判断辨析:
(1) 若函数
满足
,则函数
在区间(1,2)上是增函数.
(2)若函数
在区间
和
上是增函数,则函数
在区间
上是增函数.
(3)设函数
的定义域为R,若对于任意的
,且当
时,都有
,那么就说函数
是增函数.
(4)反比例函数
的单调区间是
.
设计说明:通过四道判断题深化对函数单调性的理解,对概念加深印象.
对第二道判断题产生一道变式题:
已知函数
在区间
上是增函数,求实数
的取值范围.
设计说明:强化分段函数的单调性及单调区间.
例题1,如图是定义在闭区间[-5,5]上的函数 y = f(x)的图象, 根据图象说出函数的单调区间, 以及在每一单调区间上, 函数是增函数还是减函数?
设计说明:利用函数的图像判断函数的单调性,提出数形结合的思想方法.
例题2:判断并证明函数
在区间
的单调性.
设计说明:对照定义板书示范,指明变形的目的是变出因式
等,并让学生提炼证明的基本步骤.
变式1,判断并证明函数
在区间
的单调性.
变式2,判断并证明函数
在区间
的单调性.
设计说明:讨论一次函数的单调性与
前面的系数
之间的关系,特别注意对于字母的讨论要做到不重不漏.
提炼方法,证明函数单调性的五个步骤:
(1)取值,(2)作差,(3)变形,(4)定号,(5)结论.
例题3:证明函数的单调性:
(1)在
上递减; (2)在
上递增.
设计说明:先请两位学生板演,然后由其他学生完善步骤,讨论两者的区别.
(四)回顾反思,深化认识
课堂小结:通过本节课的学习,你的主要收获有哪些?
(关键词:两个定义:增函数与减函数的定义;
两种方法:(1)图像法判断函数的单调性;
(2)定义法证明函数的单调性.
一个数学思想:数形结合.
设计说明:先给出问题,要求学生自主小结,再推出引导性关键词.
(五)布置作业
课堂作业:第39页习题
A组题,第2,3题 .
(六)板书设计
函数的单调性
递增:(板书定义)
递减:(学生类比) |
例题(提炼步骤,明确变形方向)
(学生板演) |
视频来源:优质课网 www.youzhik.com
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