人教版新课标A必修13.1.1方程的根与函数的零点教学设计
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3.1.1方程的根与函数的零点教学设计
教学内容解析
《方程的根与函数的零点》是人教A版必修一第三章《函数的应用》第一节的内容.必修一共分为三章,第一章介绍了函数的概念及性质,第二章引入了指、对、幂三种基本初等函数.本章是函数应用问题,主要分为两个层面:(1)数学学科内部应用,如方程的根与函数的零点的关系,可以通过函数方程思想,及数形结合思想,获得函数的零点的具体取值或零点所在的区间.零点存在性定理的引入,为一些超越方程的近似解提供了求解方案.(2)生活中的应用.通过建立函数模型来解决相应问题,使之前一、二章所学内容与生活紧密联系起来,感受数学在生活中的重要性.
本节课根据学生已经掌握的函数的内容,从初中二次方程与二次函数关系的具体学习,过渡到了高中一般方程与其相应函数关系的抽象研究,得出了函数零点的概念.进一步,通过对函数零点所在区间的判断,引入了零点存在性定理,是一节概念课.本节课不仅揭示了方程与函数之间的本质联系,并且以“函数与方程”为理论基础,为“二分法求方程的近似解”做了铺垫,起到了承前启后的作用.
二、教学目标设置
1.知识与技能:(1)理解函数零点的定义;(2)掌握零点存在区间的判断方法.
2. 过程与方法:(1)由特殊的一元二次方程的根与相应二次函数的关系,推广到一般方程与函数的
关系;(2)由特殊函数的零点所在区间的判断推广到一般情况;(3)由学生自主探究得到零点存在区
间的判断方法.
3. 情感、态度、价值观:(1)在学习的过程中,体会函数方程思想及数形结合思想的应用;(2)感
受学习、探索、发现的乐趣.
教学重点:函数零点与方程根之间的联系,初步形成利用函数方程思想处理问题的意识.
教学难点:理解函数零点存在的判定条件.
三、学生学情分析:
通过前面的学习,学生已经了解了函数的概念、性质,以及一些基本初等函数的模型,可以熟练做出函数图象,具备一定的看图识图能力,这为本节课提供了一定的知识基础.但是针对高一学生,他们的思维习惯、动手作图能力以及观察、归纳、转化等能力都还不强,在本节课的学习上还是会遇到一些困难.尤其是在本节的难点:零点存在性定理的学习上,由于零点存在性定理是高等数学下放的一个内容,它的证明需要用到《数学分析》中的连续函数的有关概念、区间套定理和局部保号定理,高中学生没有这个知识基础,因此高中学生学习这个知识只能通过一些特殊函数去探究.在探究过程中要突破三个关节点:一是在解决给定具体方程根的存在性问题时,很难想到将这个问题转化为借助对应函数的图象和性质来判断.二是如何想得到:当函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线时,连接两个端点的曲线经过轴(次数不限),即曲线与轴一定有公共点(个数不限),可以用来表示.三是对定理条件中图象连续不断以及对定理条件“充分而不必要性”的认识都有一定的难度.为此,在教学中要从具体函数和几何直观入手,给学生搭建脚手架,让学生从特殊到一般,从具体到抽象,同时利用反例促成对定理本质的理解,突破学习难点.
所以在本节课的教学设计中,注重了从具体的、简单的知识出发,经过逐层推广,自主探究,获得了一般性的结论的过程.
四、教学策略分析
1.教学方法的选定
在教学中,这节课采用以导学案教学,体现以学生为主体的教学方法.在教学手段上,充分利用
了多媒体及实物投影,发挥了教师的主导作用,充分调动学生学习的主动性,让学生真正成为教学活动的主体.
在零点概念的教学上,我充分利用了 “由特殊到一般”的教学方法,以具体的二次方程与相应二
次函数的关系为载体,引出了函数与方程的关系,并将其进行了推广.而在零点存在性定理的教学中,
我主要采用了“启发-探究-讨论”的模式,找到问题讨论的切入点后,将学生分成小组充分进行讨
论,在思维上通过学生之间的质疑,产生火花,进而生成了定理的内容.这样的讲解,自然且易于理
解.
2.突破重、难点的策略
对于函数零点概念的引入,学生从解决熟悉的问题的环境中发现新知识,使新知识与原有知识形成联系,为新知识提供“停靠点”.把函数零点的概念作为解决课堂探究问题的过程性知识,可以让学生的探究更自主,思维活动更充分.
探究函数零点存在性定理是本课的难点.为突破这一难点,本节先利用例1(4)的变式引出定理的必要性,即不是所有的函数都可以直接求出零点,所以我们有必要掌握零点存在区间的判断方法.而通过例1(4)的解决方法,由特殊到一般,过渡到对于一般的函数,,若在开区间内一定存在零点,应满足什么条件?学生很容易找到切入点,即讨论端点函数值的符号.之后通过分组讨论获得定理,这个过程体现了定理的合理性.这样的引入,会让学生感觉更加的自然,由此产生的讨论,使定理的生成过程更加的水到渠成.
五、教学过程
教学活动 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
一.创设情境,提出问题 | 以短版形式讲述解方程的历史,而后出示引例:这样的超越方程的根应如何求解?
给出具体的三个一元二次方程及相应的二次函数填表.提出问题:方程的根与函数的图象有什么联系?通过追问,引导学生准确回答二者的关系.
继续追问:上述结论是否可以推广到一般的一元二次方程与二次函数关系上? 再次追问:上述结论是否可以推广到一般方程与函数的关系上?
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学生积极思考,认真填表,利用实物投影分享结果.回答出方程的根与函数图象和x轴交点的横坐标相等.
学生思考,类比,归纳. | 通过对数学史的了解增加民族自豪感,激发学生的求知欲.
体会方程的根与函数图象的联系,为零点概念的引出做好铺垫.
由特殊到一般,感受零点产生的过程,使零点不再抽象,而是更加具体形象,便于零点概念的理解. |
二、概念引入 | 1.总结零点概念,提问:零点是点么? 2.概括零点的意义 3.零点求法:(1)代数法 (2)几何法 | 理解、归纳 |
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三、概念应用 | 给出4 个例题,其中前3个为代数解法,最后一个为几何解法. | 独立完成,并于台前展式.其中(4)题共有两种求解思路. | 通过例题的设置,加深零点求法,求解过程体现了函数方程思想及数形结合思想. |
四、自主探究 | 提出问题:函数的零点已直接求出,但是不是所有的函数零点都可以在不借助信息技术的条件下,准确求出? 追问:的零点取值情况怎样?
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学生思考、质疑.
师生共同探究,发现不可直接获得其零点.
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| 引导:像这样的函数,我们不能直接获得其零点,所以我们更加观注其零点所在区间.例如在[-1,1]上是否存在零点,只从解析式出发,如何判断?
推广:对于函数,,若在开区间内一定存在零点,应满足什么条件?
巡视指导,适时点拨 组织展示,评价追问
| 学生思考,分析可利用的条件,计算出端点函数值,判断其符号,结合图象连续,得到图象必穿过x轴的结论.
学生分小组讨论: 探究1: (1) (2) (3) 探究2:在(2)的条件下,存在零点的个数唯一么?怎样可使零点唯一?零点个数最少有几个,最多有几个? 探究3:(2)的结论可逆么? 各小组积极参与,并派代表到前面总结,在讨论过程中,不断的质疑,产生思维的火花,使学生成为课堂的主体. | 通过具体问题的探究,为零点存在性定理讨论的引出进行了铺垫.
由特殊到一般,学生很容易找到问题讨论的切入点:即利用端点函数值的符号进行分类,使得问题的引入更加自然.
通过以上学生们的讨论,使得零点存在性定理的生成水到渠成. |
五、定理应用 | 例2 判断函数的零点个数.
变式:函数的零点所在区间为( B ) (A) (B) (C) (D)
| 学生积极思考,独立完成,并利用实物投影讲解答题过程. |
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六、反思总结 | 引导学生回顾整个探究过程,生成数学知识:一个概念、一种关系和一个定理.数学思想方法 | 反思探究过程中,归纳蕴含的数学思想方法 一、数学知识方面 1.函数零点的概念 (1)定义:对于函数,使方程的实数叫做函数的零点(zero point). (2)方程有实数根函数图象与轴有交点函数有零点 2.零点存在性定理 如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数在区间上存在零点,即存在,使得,这个就是的根. 二、数学思想方法方面 函数与方程思想 数形结合思想 | 反思核心任务的解决过程,归纳提升知识、方法.学生亲身经历核心任务的解决过程,体验所蕴含的思想方法,生成一个概念、一种关系和一个定理,符合学生的认知规律.
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六、板书设计
人教版新课标A必修13.1.1方程的根与函数的零点教案设计: 这是一份人教版新课标A必修13.1.1方程的根与函数的零点教案设计,共6页。
人教版新课标A必修13.1.1方程的根与函数的零点教案: 这是一份人教版新课标A必修13.1.1方程的根与函数的零点教案,共8页。教案主要包含了温馨寄语,学习目标,学习重点,学习难点,自主学习,预习评价,合作探究,教师点拨等内容,欢迎下载使用。
高中人教版新课标A3.1.1方程的根与函数的零点教案: 这是一份高中人教版新课标A3.1.1方程的根与函数的零点教案,共5页。