《高中數(shù)學 第三章 函數(shù)的應用 第1節(jié) 函數(shù)與方程4教案 新人教A版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數(shù)學 第三章 函數(shù)的應用 第1節(jié) 函數(shù)與方程4教案 新人教A版必修1(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第一節(jié)函數(shù)與方程第四課時
教學設計(三)
三維目標
知識與技能:
1.通過具體實例理解二分法的概念及其適用條件;
2.借助科學計算器,掌握運用二分法求滿足一定精確度要求的簡單方程近似解的方法.
過程與方法:
1.了解數(shù)學上的逼近思想、極限思想;
2.體驗二分法的算法思想,培養(yǎng)自主探究的能力,為學習算法做準備.
情感、態(tài)度與價值觀:
1.通過了解數(shù)學家的史料來提高數(shù)學素養(yǎng),并增強學習數(shù)學的興趣;
2.體會數(shù)學逼近過程,感受精確與近似的相對統(tǒng)一;
3.通過具體實例的探究,歸納發(fā)現(xiàn)的結論或規(guī)律,體會從具體到一般的認知過程.
教學重點與難點
教學重點:
2、二分法的基本思想的理解,運用二分法求函數(shù)零點的近似值的步驟和過程;
教學難點:精確度概念的理解及恰當?shù)厥褂眯畔⒓夹g工具,利用二分法求給定精確度的方程的近似解.
教材分析
本節(jié)課在學生應用數(shù)形結合的數(shù)學思想指導下學習了方程的根與對應函數(shù)零點之間的關系的基礎上,再介紹求函數(shù)零點的近似值的“二分法”,并在總結“用二分法求方程近似解步驟”中滲透算法的思想,為學生后續(xù)學習算法內(nèi)容做準備.教科書不僅希望學生在數(shù)學思想與運用信息技術的能力上有所收獲,而且希望學生通過了解古今中外數(shù)學家求方程的解的史料來滲透數(shù)學文化,提高數(shù)學素養(yǎng).
學情分析
學生基礎較好,學生學習的主動性較強,所
3、以通過一節(jié)課掌握用二分法求方程的近似解的方法,體驗二分法中的逼近思想、算法思想.但在求解的過程中,由于數(shù)值計算較為復雜,因此對獲得給定精確度的近似解增加了困難,所以希望學生具備恰當?shù)厥褂眯畔⒓夹g工具解決這一問題的能力.
信息技術分析
多媒體教室及幾何畫板4.06中文版、Visual Basic 6.0簡體中文版應用程序.
教學方法
動手操作、分組討論、合作交流、課后實踐.
教學設計流程圖
——由模仿中央電視臺節(jié)目“幸運52”中的猜價游戲?qū)胄抡n,提出二分法的思想
↓
——回顧例題,復習零點存在性定理,提出新問題:能不能求出零點《幾何畫板》演示
↓
—
4、—借助《幾何畫板》軟件探究用二分法求方程的近似解
↓
——總結出用二分法求方程近似解的步驟
↓
——學生借助科學計算器,用二分法求方程的近似解
↓
——介紹數(shù)學家求方程的近似解的歷史
↓
——利用Visual Basic編寫程序,滲透算法思想
教學設計理念
1.倡導積極主動、勇于探索的學習方式.
2.鼓勵學生自主探究、合作交流.
3.注重信息技術與數(shù)學課程的整合.
4.體現(xiàn)數(shù)學的文化價值.
教學情境設計
一、創(chuàng)設情境,導入新課
問題情境:中央電視臺有一檔娛樂節(jié)目“幸運52”,主持人李詠會給選手在限定時間內(nèi)猜某一物品的售價的機會,如果猜中,就把物品獎勵
5、給選手,同時獲得一枚商標.某次猜一種品牌的手機,價格在500~1 000元之間,選手開始報價:1 000元,主持人回答:高了;緊接著報價900元,高了;700元,低了;800元,低了;880元,高了;850元,低了;851元,恭喜你,你猜中了.
設計意圖
1.創(chuàng)設學生熟悉的游戲情境,制造懸念,引發(fā)學生的學習興趣,并在教師的指導下設計猜價方案.
2.在學生設計猜價方案的基礎上,提出設計此方案的思想后引入“二分法”,水到渠成.
師生活動:
師:表面上看猜價格具有很大的碰運氣的成分,實際中,游戲的報價過程體現(xiàn)了“逼近”的數(shù)學思想,你能設計出可行的猜價方案來幫助選手猜價嗎?請學生思考后,提
6、問學生用你的猜價方案猜手機價格?
生:猜價方案
區(qū)間 中點(取整) 高低
[500,1 000] 750 低了
[750,1 000] 875 高了
[750,875] 812 低了
[812,875] 843 低了
[843,875] 859 高了
[843,859] 851 ok
師:用幾何畫板配合學生演示猜價的過程后,提問此方案的設計思想(附圖一).
生:關鍵是取區(qū)間的中點,不斷地縮小價格所在的區(qū)間.
師:此方法在數(shù)學上稱作“二分法”,并在黑板上板書,從而引入課題.
二、例題回顧
人
7、教A版3.1.1節(jié)例1
求函數(shù)f(x)=ln x+2x-6的零點的個數(shù)?方程ln x+2x-6=0的實數(shù)解的個數(shù)?
問題1:如何來確定函數(shù)零點的存在性,即方程的實數(shù)解的存在性?
問題2:f(x)=ln x+2x-6在區(qū)間(2,3)內(nèi)有零點,如何找出?
設計意圖
通過例題回顧,引導學生將找方程的實數(shù)解與找對應函數(shù)的零點的問題等同起來,體會數(shù)學模型之間的轉(zhuǎn)換.
師生活動:
師:借助幾何畫板直觀演示(附圖二)函數(shù)零點所在區(qū)間,并復習零點存在性定理后,讓學生思考問題2,提示學生回顧猜價方案的思想.
生:使用科學計算器進行計算,思考,交流思路.
師:提問學生.
生:1.取(2,3)
8、的中點2.5,發(fā)現(xiàn)f(2.5)·f(3)<0,所以零點在(2.5,3)內(nèi).
2.以此類推,發(fā)現(xiàn)零點所在的區(qū)間在不斷縮?。?
三、合作探究
問題1:零點存在區(qū)間的大小能說明什么問題?
問題2:你能夠總結出使零點存在的區(qū)間越來越小的規(guī)律嗎?
問題3:當我們能夠?qū)⒘泓c所在的區(qū)間不斷地縮小時,怎樣確定零點的近似值?
設計意圖
1.讓學生在教師的指導下學會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,初步體會極限思想.
2.引導學生從具體的實例出發(fā),總結出一般性的規(guī)律,符合學生的思維意識,并讓學生充分體會二分法思想.
3.引導學生將函數(shù)零點的近似值求出來,讓學生體會精確度的作用.
師生活動:
9、
1.師:借助幾何畫板(附圖三)引導學生思考,并讓學生交流、討論.
生:零點存在區(qū)間越小,區(qū)間兩端點越接近該區(qū)間的實數(shù)解.
2.師:說明讓零點存在區(qū)間越來越小是解決問題的關鍵,請思考問題2.
生:分組交流.
生:經(jīng)合作整理,規(guī)律如下:
每次將區(qū)間二等分,留下區(qū)間端點函數(shù)值符號相反的區(qū)間.
師:實質(zhì)是根據(jù)什么定理?
生:零點存在性定理.
3.師:順勢讓學生思考問題3后,指出給定精確度ε,只要將上述步驟進行有限次重復后即區(qū)間兩端點差的絕對值小于ε,則區(qū)間內(nèi)的任意一點都可以作為函數(shù)零點的近似值.
幾何畫板直觀演示(附圖四).
四、師生小結
你能說出二分法的意義及用二分法求函數(shù)y
10、=f(x)零點近似值的步驟嗎?
1.二分法的意義
對于在區(qū)間[a,b]上連續(xù)不斷且滿足f(a)·f(b)<0的函數(shù)y=f(x),通過不斷地把函數(shù)f(x)的零點所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點近似值的方法叫做二分法.
2.給定精確度ε,用二分法求函數(shù)f(x)零點近似值的步驟如下:幾何畫板分布演示(附圖五).
設計意圖
引導學生小結二分法的適用條件及求方程近似解的具體步驟,培養(yǎng)學生從特殊到一般的思想,體驗解決問題的成就感.
師生活動:
師:闡述二分法的逼近原理,引導學生理解二分法的算法思想,明確二分法求函數(shù)近似零點的具體步驟.
師:分
11、析關鍵詞:
f(a)·f(b)<0、m=、精確度ε、|a-b|<ε的意義.
生:結合求函數(shù)f(x)=ln(x)+2x-6在區(qū)間(2,3)內(nèi)的零點,理解二分法的算法思想與計算原理.
五、學以致用
問題1:實際生活中有沒有利用到二分法的思想方法的例子呢?試舉例.
問題2:借助計算器或計算機用二分法求方程2x+3x=7的近似解.(精確度0.1)
設計意圖
1.培養(yǎng)學生聯(lián)系實際的能力,讓學生體會數(shù)學與實際生活的密切聯(lián)系.
2.培養(yǎng)學生的動手能力,讓學生逐步掌握運用二分法求方程近似解的思想方法,并使學生的認識不斷加深.
師生活動:
1.師:讓學生討論,學生思考
12、聯(lián)想實際生活,嘗試舉出運用二分法的例子.
生:電力工人檢測電線,找故障.
2.(1)學生利用科學計算器動手操作、進行小組交流,老師作課堂巡視指導.
(2)師借助幾何畫板分布,直觀演示(附圖六).
六、數(shù)學文化
閱讀本節(jié)閱讀與思考“中外歷史上的方程求解”.
設計意圖
讓學生感受數(shù)學文化方面的熏陶,增強數(shù)學素養(yǎng).
七、知識遷移
問題:回憶用二分法求方程的近似解的步驟中,縮小零點所在的區(qū)間的步驟是否可以進行重復,如果給定精確度后重復的步驟是否是有限次的?
設計意圖
初步介紹算法思想,為必修3的算法教學埋下伏筆.
師生活動:
師:如果一種計算方法對某一類問題都有效,計算可
13、以一步一步地進行,每一步都能得到唯一的結果,我們常把這一類問題的求解過程叫做解決這一類問題的一種算法.它的優(yōu)點是一種通法,更大的優(yōu)點是,它可以讓計算機來實現(xiàn).例如我們可以編寫用二分法求方程的近似解的程序,快速地求出一個函數(shù)的零點.
程序框圖及程序(附圖七)
八、課堂小結
問題:本節(jié)課學習了哪些知識、方法、思想?
設計意圖
學生在回顧、總結、反思的過程中,將所學的知識條理化、系統(tǒng)化,使自己的認知結構更趨合理.注重數(shù)學方法的提煉,可使學生逐漸把經(jīng)驗內(nèi)化為能力.
師生活動:
師:引導學生從知識、方法兩方面進行總結后板書:
1.要找方程的實數(shù)解可先利用函數(shù)的連續(xù)性判定方程實數(shù)解的存在
14、性,再利用二分法求方程的近似解;
2.二分法的意義;
3.二分法求方程的近似解的步驟;
4.逼近、極限、二分法.
教學設計附圖:
區(qū)間 中點(取整) 高低
[500,1 000] 750 低了
[750,1 000] 875 高了
[750,875] 812 低了
[812,875] 843 低了
[843,875] 859 高了
[843,859]
15、 851
附圖一
附圖二
附圖三
附圖四
二次法求解方程近似解的基本步驟:(精確度ε)
1.利用計算或作圖的方法,確定初始區(qū)間[a,b];
2.驗證f(a)·f(b)<0;
3.求區(qū)間(a,b)的中點c=;
4.計算f(c):
(1)若f(c)=0,則c就是函數(shù)的零點;
(2)若f(a)·f(c)<0,則令b=c〔此時零點X0∈(a,c)〕;
(3)若f(c)·f(b)<0,則令a=c〔此時零點X0∈(c,b)〕;
5.判斷是否達到精確度ε:即若|a-b|&l
16、t;ε,則得到零點的近似值a(或b);否則重復3~4.
附圖五
附圖六
附visual basic程序
Private Sub Command1_Click()
Dim a As Single
Dim b As Single
Dim d As Single
a=InputBox(“a”,“區(qū)間左端點”)
b=InputBox(“b”,“區(qū)間右端點”)
d=InputBox(“d”,“精確度”)
Text1.Text=a
Text2.Text=b
Text3.Text=d
fa=2^a+3]
1.創(chuàng)設有趣且適合學生認知的問題情境,調(diào)動課堂氣氛,提高學生的學習
17、興趣,鼓勵每個學生動手、動口、動腦,積極參與數(shù)學的學習過程.
2.教學中以問題為主線,重視二分法概念的形成,培養(yǎng)學生的探究意識,增強學生的問題意識,提高發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力.
3.在整個教學過程中,教師注意發(fā)揮學生的主體性,給學生留下充分的時間與空間,讓學生分組交流、合作探究.在課堂上,學生不僅學會了有條理地表述自己的觀點,還學會了相互接納、互助與贊賞,并不斷對自己和別人的想法進行批判和反思.學生間的多向交流,可以使他們從多角度得出問題解決的途徑.
4.重視知識的形成過程,注重思維方法,注重探索方法,讓學生主動獲取知識,讓學生在學習過程中去體驗數(shù)學和經(jīng)歷數(shù)學.這樣才能體現(xiàn)“思想方法比知識
18、更重要”這一新的教學價值觀.
5.在教學中適當介紹數(shù)學家的奮斗歷史,從而滲透數(shù)學文化,增強學生的數(shù)學素養(yǎng).
不足之處
1.在分組交流,學生合作探究解決問題上顯得經(jīng)驗不足,不夠老到.
2.在使用《幾何畫板》演示教學內(nèi)容時,學生學習《幾何畫板》基本操作的實際水平與本節(jié)課知識運用所要求的水平不符.可以在課外花點時間讓學生學習數(shù)學常用的幾種軟件,從而提高學生的動手能力.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375