- 相關(guān)推薦
高中數學(xué)說(shuō)課稿范文《導數的概念》(通用5篇)
作為一位無(wú)私奉獻的人民教師,常常需要準備說(shuō)課稿,借助說(shuō)課稿可以提高教學(xué)質(zhì)量,取得良好的教學(xué)效果。我們該怎么去寫(xiě)說(shuō)課稿呢?下面是小編幫大家整理的數學(xué)說(shuō)課稿范文《導數的概念》,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高中數學(xué)說(shuō)課稿《導數的概念》 1
一、教材分析
地位與作用:《導數的概念》是高中數學(xué)選修系列中的重要內容,它架起了函數與微積分之間的橋梁。導數不僅是研究函數單調性、極值和最值的有力工具,更是后續學(xué)習積分的基礎,在數學(xué)學(xué)科體系中占據關(guān)鍵地位。從知識發(fā)展來(lái)看,它是對函數變化率的進(jìn)一步深化,將學(xué)生對函數的認識從靜態(tài)帶入動(dòng)態(tài);從應用角度,為解決實(shí)際生活中的優(yōu)化問(wèn)題、物理中的瞬時(shí)速度等提供了數學(xué)模型,有著(zhù)廣泛的應用價(jià)值。
教材編排:教材在引入導數概念時(shí),先通過(guò)平均變化率的實(shí)例,如高臺跳水運動(dòng)員在某段時(shí)間內的平均速度,讓學(xué)生直觀(guān)感受函數值的變化情況。接著(zhù),引導學(xué)生思考如何刻畫(huà)某一時(shí)刻的速度,自然地引出瞬時(shí)變化率,進(jìn)而抽象出導數的概念。這種從具體到抽象、從特殊到一般的編排方式,符合學(xué)生的認知規律,有助于學(xué)生理解和接受。
二、學(xué)情分析
知識基礎:學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習了函數的基本概念、性質(zhì)以及一些簡(jiǎn)單函數的圖象和運算,對函數有了一定的認識。同時(shí),他們也掌握了平均變化率的計算方法,這為學(xué)習導數的概念奠定了基礎。但對于從平均變化率過(guò)渡到瞬時(shí)變化率,進(jìn)而理解導數的本質(zhì),學(xué)生可能存在一定困難,需要教師引導他們通過(guò)實(shí)例分析和數學(xué)抽象來(lái)突破。
認知能力:高中學(xué)生正處于從形象思維向抽象思維過(guò)渡的階段,他們對直觀(guān)、具體的實(shí)例有較強的興趣和理解能力,但在抽象概括和邏輯推理方面還需要進(jìn)一步培養。在教學(xué)中,要充分利用學(xué)生的這一特點(diǎn),多提供具體情境,引導學(xué)生思考和探究,逐步提升他們的抽象思維能力。
三、教學(xué)目標
知識與技能目標:學(xué)生能夠理解導數的概念,掌握導數的定義式,會(huì )用定義求一些簡(jiǎn)單函數在某點(diǎn)處的導數。能夠區分平均變化率與瞬時(shí)變化率,明確導數與瞬時(shí)變化率的關(guān)系。
過(guò)程與方法目標:通過(guò)分析具體實(shí)例,如物體的運動(dòng)、經(jīng)濟成本的變化等,經(jīng)歷從平均變化率到瞬時(shí)變化率再到導數概念的形成過(guò)程,體會(huì )從特殊到一般、從具體到抽象的數學(xué)思想方法。培養學(xué)生的觀(guān)察、分析、歸納和抽象概括能力,提高學(xué)生運用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標:讓學(xué)生感受數學(xué)與生活的`緊密聯(lián)系,體會(huì )數學(xué)的應用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣。通過(guò)探究導數概念的過(guò)程,培養學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng )新的精神,增強學(xué)生的數學(xué)學(xué)習自信心。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):導數概念的形成過(guò)程,理解導數的定義式。掌握用定義求函數在某點(diǎn)處導數的方法,體會(huì )導數的本質(zhì) —— 瞬時(shí)變化率。
教學(xué)難點(diǎn):理解從平均變化率到瞬時(shí)變化率的極限思想,如何引導學(xué)生通過(guò)逼近的方法,將平均變化率的極限轉化為導數的概念。能夠運用導數概念解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,如解釋物體運動(dòng)中的瞬時(shí)速度、經(jīng)濟現象中的邊際成本等。
五、教學(xué)方法
講授法:在講解導數概念的關(guān)鍵知識點(diǎn),如定義式的推導、導數與瞬時(shí)變化率的關(guān)系時(shí),運用講授法,清晰準確地向學(xué)生傳授知識,確保學(xué)生理解概念的核心內容。
探究法:組織學(xué)生探究具體實(shí)例,如分析汽車(chē)在不同時(shí)間段的行駛速度變化,通過(guò)小組討論、自主探究,讓學(xué)生主動(dòng)參與到導數概念的形成過(guò)程中,培養學(xué)生的探究能力和合作精神。
直觀(guān)演示法:借助多媒體軟件,展示函數圖象在某點(diǎn)處切線(xiàn)斜率的變化情況,直觀(guān)演示平均變化率如何逼近瞬時(shí)變化率,幫助學(xué)生理解抽象的數學(xué)概念,降低學(xué)習難度。
六、教學(xué)過(guò)程
情境引入(5 分鐘):展示一段汽車(chē)加速行駛的視頻,提出問(wèn)題:如何描述汽車(chē)在某一時(shí)刻的速度?引導學(xué)生回顧平均速度的概念,并思考能否用平均速度來(lái)精確描述某一時(shí)刻的速度,從而引出本節課的主題 —— 導數。
知識回顧(3 分鐘):復習平均變化率的概念,給出函數\(y = f(x)\)在區間\([x_1, x_2]\)上的平均變化率公式\(\frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}\)。通過(guò)具體函數,如\(y = x^2\)在區間\([1, 2]\)上的平均變化率計算,鞏固學(xué)生對平均變化率的理解,為引入瞬時(shí)變化率做鋪墊。
探究瞬時(shí)變化率(12 分鐘):以高臺跳水運動(dòng)員在\(t\)時(shí)刻附近一段時(shí)間內的平均速度為例,當這段時(shí)間間隔\(\Delta t\)逐漸變小時(shí),平均速度的變化趨勢如何?引導學(xué)生計算不同\(\Delta t\)值下的平均速度,填寫(xiě)表格并觀(guān)察數據變化。通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示,展示當\(\Delta t\)趨近于 0 時(shí),平均速度無(wú)限趨近于一個(gè)確定的值,這個(gè)值就是運動(dòng)員在\(t\)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。讓學(xué)生分組討論,總結瞬時(shí)速度與平均速度的關(guān)系,初步體會(huì )極限思想。
導數概念講解(10 分鐘):在學(xué)生理解瞬時(shí)速度的基礎上,抽象出導數的概念。對于函數\(y = f(x)\),在點(diǎn)\(x_0\)處的導數\(f^\prime(x_0)\)定義為\(\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}\)。詳細解釋定義式中各部分的含義,強調\(\Delta x\)趨近于 0 的過(guò)程。通過(guò)具體函數,如\(y = 3x + 1\)在\(x = 2\)處導數的計算,讓學(xué)生熟悉導數的定義式和計算方法。
例題講解(10 分鐘):例 1:求函數\(y = x^2\)在\(x = 3\)處的導數。引導學(xué)生按照導數定義式進(jìn)行計算,先求出\(\Delta y = f(3 + \Delta x) - f(3) = (3 + \Delta x)^2 - 3^2\),化簡(jiǎn)后得到\(\Delta y = 6\Delta x + (\Delta x)^2\),再計算\(\frac{\Delta y}{\Delta x} = 6 + \Delta x\),最后求極限\(\lim\limits_{\Delta x \to 0} (6 + \Delta x) = 6\),即\(f^\prime(3) = 6\)。例 2:已知函數\(f(x) = \frac{1}{x}\),求\(f^\prime(1)\)。讓學(xué)生自主完成,教師巡視指導,糾正學(xué)生在計算過(guò)程中可能出現的錯誤。
課堂小結(4 分鐘):與學(xué)生一起回顧本節課的重點(diǎn)內容,包括導數的概念、定義式,從平均變化率到瞬時(shí)變化率再到導數的形成過(guò)程,以及用定義求導數的方法。強調導數的本質(zhì)是瞬時(shí)變化率,是函數在某點(diǎn)處變化快慢的反映。
作業(yè)布置(1 分鐘):布置課后作業(yè),包括教材上相關(guān)練習題,如求一些簡(jiǎn)單函數在指定點(diǎn)處的導數,加深學(xué)生對導數概念和計算方法的理解。同時(shí),讓學(xué)生尋找生活中可以用導數來(lái)描述的實(shí)例,如股票價(jià)格的變化率、人口增長(cháng)的速率等,培養學(xué)生運用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
七、教學(xué)反思
在教學(xué)過(guò)程中,要注重引導學(xué)生通過(guò)具體實(shí)例理解抽象的數學(xué)概念,多給予學(xué)生思考和探究的時(shí)間。對于學(xué)生在理解極限思想和導數定義式時(shí)可能出現的困難,要及時(shí)給予指導和幫助。在例題講解和練習環(huán)節,要關(guān)注學(xué)生的計算準確性和對概念的運用能力,通過(guò)反饋及時(shí)調整教學(xué)策略,確保學(xué)生掌握本節課的重點(diǎn)知識,為后續學(xué)習導數的應用打下堅實(shí)基礎。
高中數學(xué)說(shuō)課稿《導數的概念》 2
1教學(xué)預設
1.1教學(xué)標準
。1)通過(guò)情境的介紹,讓學(xué)生知道導數的實(shí)際背景,體驗學(xué)習導數的必要性;
。2)通過(guò)大量的實(shí)例的分析,讓學(xué)生知道平均變化率的意義,體會(huì )平均變化率的思想及內涵,為后續建立瞬時(shí)變化率和導數的數學(xué)模型提供豐富的背景;
。3)通過(guò)實(shí)例的分析,讓學(xué)生感受平均變化率廣泛存在于日常生活之中,經(jīng)歷運用數學(xué)描述刻畫(huà)現實(shí)世界的過(guò)程,體會(huì )數學(xué)知識來(lái)源于生活,又服務(wù)于生活,感悟數學(xué)的價(jià)值;
。4)通過(guò)問(wèn)題探索、觀(guān)察分析、歸納總結等方式,引導學(xué)生從變量和函數的角度來(lái)描述變化率,進(jìn)而抽象概括出函數的平均變化率,會(huì )求函數的平均變化率.
1.2標準解析
1.21內容解析
本節是導數的起始課,主要包括三方面的內容:變化率、導數的概念、導數的幾何意義.實(shí)際上,它們是理解導數思想及其內涵的不同角度.首先,從平均變化率開(kāi)始,利用平均變化率探求瞬時(shí)變化率,并從數學(xué)上給予各種不同變化率在數量上精確描述,即導數;然后,從數轉向形,借助函數圖象,探求切線(xiàn)斜率和導數的關(guān)系,說(shuō)明導數的幾何意義.根據教材的安排,本節內容分4課時(shí)完成.第一課時(shí)介紹平均變化率問(wèn)題,在“氣球膨脹率”、“高臺跳水”兩個(gè)問(wèn)題的基礎上,歸納出它們的共同特征,用f(x)表示其中的函數關(guān)系,定義了一般的平均變化率,并給出符號表示.本節內容通過(guò)分析研究氣球膨脹率問(wèn)題、高臺跳水問(wèn)題,總結歸納出一般函數的平均變化率概念,在此基礎上,要求學(xué)生掌握函數平均變化率解法的一般步驟.平均變化率是個(gè)核心概念,它在整個(gè)高中數學(xué)中占有極其重要的地位,是研究瞬時(shí)變化率及其導數概念的基礎.在這個(gè)過(guò)程中,注意特殊到一般、數形結合等數學(xué)思想方法的滲透.
教學(xué)重點(diǎn)在實(shí)際背景下直觀(guān)地解釋函數的變化率、平均變化率.
1.22學(xué)情診斷
吹氣球是很多人具有的生活經(jīng)驗,運動(dòng)速度是學(xué)生非常熟悉的物理知識,這兩個(gè)實(shí)例的共同點(diǎn)是背景簡(jiǎn)單.從簡(jiǎn)單的背景出發(fā),既可以利用學(xué)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學(xué)知識學(xué)習的干擾,這是有利的方面.但是如何從具體實(shí)例中抽象出共同的數學(xué)問(wèn)題的本質(zhì)是本節課教學(xué)的關(guān)鍵.而對本節課(導數的概念),學(xué)生是在充滿(mǎn)好奇卻又一無(wú)所知的狀態(tài)下開(kāi)始學(xué)習的,因此若能讓學(xué)生主動(dòng)參與到導數的起始課學(xué)習過(guò)程,讓學(xué)生體會(huì )到自己在學(xué)“有價(jià)值的數學(xué)”,必能激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣,樹(shù)立學(xué)好數學(xué)的自信心.
教學(xué)難點(diǎn)如何從兩個(gè)具體的實(shí)例歸納總結出函數平均變化率的概念,對生活現象作出數學(xué)解釋.
1.23教學(xué)對策
本節作為導數的起始課,同時(shí)也是個(gè)概念課,如何自然引入導數的概念是至關(guān)重要的為了有效實(shí)現教學(xué)目標,準備投影儀、多媒體課件等.
、僭谛畔⒓夹g(shù)環(huán)境下,可以使兩個(gè)實(shí)例的背景更形象、更逼真,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,通過(guò)演示平均變化率的幾何意義讓學(xué)生更好地體會(huì )數形結合思想.
、谕ㄟ^(guò)應用舉例的教學(xué),不斷地提供給學(xué)生比較、分析、歸納、綜合的機會(huì ),體現了從特殊到一般的思維過(guò)程,既關(guān)注了學(xué)生的認知基礎,又促使學(xué)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(dòng),符合學(xué)生的認知規律.
1.24教學(xué)流程設置情境→提出問(wèn)題→知識遷移→概括小結→課后延伸。
2教學(xué)簡(jiǎn)錄
2.1創(chuàng )設情境,引入課題
為了描述現實(shí)世界中運動(dòng)、過(guò)程等變化著(zhù)的現象,在數學(xué)中引入了函數,隨著(zhù)對函數的研究,產(chǎn)生了微積分,微積分的創(chuàng )立與自然科學(xué)中四類(lèi)問(wèn)題的處理直接相關(guān):(課件演示相關(guān)問(wèn)題情境)
。1)已知物體運動(dòng)的路程作為時(shí)間的函數,求物體在任意時(shí)刻的速度與加速度等;
。2)求曲線(xiàn)的切線(xiàn);
。3)求已知函數的最大值與最小值;
。4)求長(cháng)度、面積、體積和重心等.
導數是微積分的核心概念之一,它是研究函數增減、變化快慢、最大(。┲档葐(wèn)題最一般、最有效的工具.導數研究的問(wèn)題即變化率問(wèn)題:研究某個(gè)變量相對于另一個(gè)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(xué)生探尋微積分發(fā)展的線(xiàn)索,體會(huì )微積分的創(chuàng )立與人類(lèi)科技發(fā)展之間的緊密聯(lián)系,初步了解本章的學(xué)習內容,從而激發(fā)他們學(xué)習本章內容的興趣.
2.2提出問(wèn)題,探求新知
問(wèn)題1氣球膨脹率(課件演示“吹氣球”)
我們都吹過(guò)氣球,回憶一下吹氣球的過(guò)程,可以發(fā)現,隨著(zhù)氣球內空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來(lái)越慢.從數學(xué)角度,如何描述這種現象呢?
氣球的體積V(單位:L)與半徑r(單位:dm)之間的函數關(guān)系是V(r)=43πr3;
如果將半徑r表示為體積V的函數,那么r(V)=33V4π.
師:當V從0增加到1時(shí),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(huà)?
生:r(1)-r(0)1-0≈0.62(dm/L).
師:當V從1增加到2時(shí),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(huà)?
生:r(2)-r(1)2-1≈0.16(dm/L).
師:非常好!可以看出,隨著(zhù)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(shí),氣球的平均膨脹率是多少?
生:r(V2)-r(V1)V2-V1.
師生活動(dòng):教師播放多媒體,學(xué)生可以直接回答問(wèn)題,教師板書(shū)其正確答案.
評析通過(guò)熟悉的生活體驗,提煉出數學(xué)模型,從而為歸納函數平均變化率概念提供具體背景.自然合理地提出問(wèn)題,讓學(xué)生體會(huì )“數學(xué)來(lái)源于生活”,創(chuàng )造和諧積極的學(xué)習氛圍,讓學(xué)生能通過(guò)感知表象后,學(xué)會(huì )進(jìn)一步探討問(wèn)題的'本質(zhì),學(xué)會(huì )使用數學(xué)語(yǔ)言和數學(xué)的觀(guān)點(diǎn)分析問(wèn)題,避免淺嘗輒止和過(guò)分依賴(lài)老師.
問(wèn)題2高臺跳水(觀(guān)看多媒體視頻)
在高臺跳水運動(dòng)中,運動(dòng)員相對于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時(shí)間t(單位:s)存在函數關(guān)系h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用運動(dòng)員在某些時(shí)間段內的平均速度粗略地描述其運動(dòng)狀態(tài)?
師:請同學(xué)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(shí)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(shí)間里,=h(2)-h(1)2-1=-8.2(m/s)
師生活動(dòng):教師播放多媒體,學(xué)生通過(guò)計算回答問(wèn)題.對第(2)小題的答案說(shuō)明其物理意義.
評析高臺跳水展示了生活中最常見(jiàn)的一種變化率――運動(dòng)速度,而運動(dòng)速度是學(xué)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學(xué)知識學(xué)習的干擾.通過(guò)計算為歸納函數平均變化率概念提供又一重要背景.
師:(探究)計算運動(dòng)員在0≤t≤6549這段時(shí)間里的平均速度,并思考以下問(wèn)題:
。1)運動(dòng)員在這段時(shí)間內是靜止的嗎?
。2)你認為用平均速度描述運動(dòng)員的運動(dòng)狀態(tài)有什么問(wèn)題嗎?
師生活動(dòng):教師播放多媒體,學(xué)生通過(guò)計算回答問(wèn)題.對答案加以說(shuō)明其物理意義(可以結合圖像說(shuō)明).
評析通過(guò)計算得出平均速度只能粗略地描述運動(dòng)狀態(tài),從而為瞬時(shí)速度的提出埋下伏筆即為導數的概念作了鋪墊,利用圖像解釋的過(guò)程體現了數形結合的數學(xué)思想方法.
。1)讓學(xué)生親自計算和思考,展開(kāi)討論;
。2)老師慢慢引導學(xué)生說(shuō)出自己的發(fā)現,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(dòng)員的運動(dòng)狀態(tài),它并不能反映某一刻的運動(dòng)狀態(tài);②需要尋找一個(gè)量,能更精細地刻畫(huà)運動(dòng)員的運動(dòng)狀態(tài).
思考:當運動(dòng)員起跳后的時(shí)間從t1增加到t2時(shí),運動(dòng)員的平均速度是多少?
師生活動(dòng):教師播放多媒體,學(xué)生可以直接回答問(wèn)題,教師板書(shū)其正確答案.通過(guò)引導,使學(xué)生逐步歸納出問(wèn)題
1、2的共性.
評析把問(wèn)題2中的具體數據運算提升到一般的字母表示,體現從特殊到一般的數學(xué)思想,同時(shí)為歸納函數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(wèn)題中的變化率可用式子f(x2)-f(x1)x2-x1表示,稱(chēng)為函數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(gè)“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(guān)察函數f(x)的圖象,平均變化率ΔyΔx=f(x2)-f(x1)x2-x1表示什么?
生:曲線(xiàn)y=f(x)上兩點(diǎn)(x1,f(x1))、(x2,f(x2))連線(xiàn)的斜率(割線(xiàn)的斜率).
生:(補充)平均變化率反映了函數在某個(gè)區間上平均變化的趨勢(變化快慢),即在某個(gè)區間上曲線(xiàn)陡峭的程度.
師:兩位同學(xué)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(guò)對一些熟悉的實(shí)例中變化率的理解,逐步推廣到一般情況,即從函數的角度去分析、應用變化率,并結合圖形直觀(guān)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,體現數形結合的數學(xué)思想.為進(jìn)一步加深理解變化率與導數作好鋪墊.
2.4知識應用,提高能力
例1已知函數f(x)=-x2+x圖象上的一點(diǎn)A(-1,-2)及臨近一點(diǎn)B(-1+Δx,-2+Δy),則ΔyΔx=.
例2求y=x2在x=x0的平均變化率.
2.5課堂練習,自我檢測
。1)質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)規律為s=t2+3,則在時(shí)間(3,3+Δt)中相應的平均速度為.
。2)物體按照s(t)=3t2+t+4的規律作運動(dòng),求在4s的平均變化率.
。3)過(guò)曲線(xiàn)f(x)=x3上兩點(diǎn)P(1,1)和P′(1+Δx,1+Δy)作曲線(xiàn)的割線(xiàn),求出當Δx=0.1時(shí)割線(xiàn)的斜率.
評析概念的簡(jiǎn)單應用,體現了由易到難,由特殊到一般的數學(xué)思想,符合學(xué)生的認知規律.
2.6課堂小結,知識再現
。1)函數平均變化率的概念是什么?它是通過(guò)什么實(shí)例歸納總結出來(lái)的?
。2)求函數平均變化率的一般步驟是怎樣的?
。3)這節課主要用了哪些數學(xué)思想?
師生活動(dòng):最后師生共同歸納總結:函數平均變化率的概念、吹氣球及高臺跳水兩個(gè)實(shí)例、求函數平均變化率的一般步驟、主要的數學(xué)思想有:從特殊到一般,數形結合.
評析復習重點(diǎn)知識、思想方法,完善學(xué)生的認知結構.
2.7布置作業(yè),課后延伸
。1)課本第10頁(yè):習題A組:第1題.
。2)課后思考問(wèn)題:需要尋找一個(gè)量,能更精細地刻畫(huà)運動(dòng)員的運動(dòng)狀態(tài),那么該量應如何定義?
3教學(xué)反思
在教學(xué)設計時(shí),我把“平均變化率”當成本節課的核心概念.教學(xué)的預設目標基本完成,特別是知識目標,學(xué)生能較好地掌握“平均變化率”這一概念,并會(huì )利用概念求平均變化率.根據這一節課的內容特點(diǎn)以及學(xué)生的實(shí)際情況,在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生自己去感受問(wèn)題情境中提出的問(wèn)題,并以此作為突破口,啟發(fā)、引導學(xué)生得出函數的平均變化率.
成功之處:通過(guò)生活中的實(shí)例,引導學(xué)生分析和歸納,讓學(xué)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(jìn)而從數學(xué)的外部到數學(xué)的內部,啟發(fā)學(xué)生運用概念探究新問(wèn)題.這樣學(xué)生不會(huì )感到突兀,并能進(jìn)一步感受到數學(xué)來(lái)源于生活,生活中處處蘊含著(zhù)數學(xué)化的知識,同時(shí)可以提高他們學(xué)習數學(xué)的主觀(guān)能動(dòng)性.教學(xué)的預設目標基本完成,特別是知識目標,學(xué)生能較好地掌握“平均變化率”這一概念,并會(huì )利用概念求平均變化率.
改進(jìn)之處:課堂實(shí)施過(guò)程中,雖然在形式上沒(méi)有將知識直接拋給學(xué)生,但自己的“引導”具有明顯的“牽”的味道.在教學(xué)過(guò)程中,雖然能關(guān)注到適當的計算量,但激發(fā)學(xué)生思維的好問(wèn)題不多.整堂課學(xué)生的思維量不夠,學(xué)生缺少思辯,同時(shí)留給學(xué)生判斷和分析的成分、時(shí)間都不夠.
高中數學(xué)說(shuō)課稿《導數的概念》 3
一、教材分析
地位與重要性:《導數的概念》處于高中數學(xué)知識體系的關(guān)鍵節點(diǎn),它是函數知識的深化與拓展,是從對函數宏觀(guān)變化的研究邁向微觀(guān)變化分析的重要跨越。導數不僅是解決函數單調性、極值、最值等問(wèn)題的核心工具,更是連接高中數學(xué)與高等數學(xué)微積分的橋梁,為學(xué)生后續的數學(xué)學(xué)習奠定基礎。同時(shí),在物理、經(jīng)濟等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,導數有著(zhù)廣泛的應用,體現了數學(xué)的工具性與實(shí)用性。
教材編排邏輯:教材遵循從具體到抽象、從特殊到一般的原則編排這部分內容。先通過(guò)生活中常見(jiàn)的平均變化率實(shí)例,如物體在一段時(shí)間內的平均速度,引導學(xué)生建立對函數變化快慢的初步認識。接著(zhù),提出如何精確刻畫(huà)某一時(shí)刻的速度,引發(fā)學(xué)生思考,進(jìn)而引出瞬時(shí)變化率。在此基礎上,抽象出導數的概念,這種編排符合學(xué)生的認知規律,有助于學(xué)生逐步理解和掌握導數這一抽象概念。
二、學(xué)情分析
知識基礎:學(xué)生在之前已經(jīng)系統學(xué)習了函數的基本概念、性質(zhì)、圖象以及常見(jiàn)函數的運算,對函數有了較為深入的理解。并且,他們已經(jīng)掌握了平均變化率的計算方法,能夠運用公式計算函數在某一區間上的平均變化情況。然而,從平均變化率過(guò)渡到瞬時(shí)變化率,進(jìn)而理解導數的本質(zhì),對于學(xué)生來(lái)說(shuō)存在一定難度,需要教師通過(guò)具體實(shí)例和直觀(guān)演示引導學(xué)生突破思維障礙。
認知特點(diǎn):高中學(xué)生正處于思維轉型期,形象思維逐漸向抽象思維過(guò)渡。他們對直觀(guān)、生動(dòng)的實(shí)例充滿(mǎn)興趣,且具有一定的觀(guān)察、分析和歸納能力,但在抽象概括和邏輯推理方面還需要進(jìn)一步培養。在教學(xué)過(guò)程中,要充分利用學(xué)生的這些特點(diǎn),多采用具體情境和探究活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,引導學(xué)生主動(dòng)思考,提升其抽象思維能力。
三、教學(xué)目標
知識與技能目標:學(xué)生能夠準確理解導數的概念,熟練掌握導數的定義式,并能運用定義式求一些簡(jiǎn)單函數在某點(diǎn)處的導數。清晰區分平均變化率與瞬時(shí)變化率,明確導數與瞬時(shí)變化率的內在聯(lián)系。
過(guò)程與方法目標:通過(guò)分析實(shí)際問(wèn)題,如物體運動(dòng)、經(jīng)濟成本變化等,讓學(xué)生親身經(jīng)歷從平均變化率到瞬時(shí)變化率再到導數概念的形成過(guò)程,深刻體會(huì )從特殊到一般、從具體到抽象的數學(xué)思想方法。培養學(xué)生的觀(guān)察能力、分析能力、歸納能力和抽象概括能力,提高學(xué)生運用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標:通過(guò)展示導數在實(shí)際生活中的廣泛應用,讓學(xué)生感受數學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,體會(huì )數學(xué)的應用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的熱情。在探究導數概念的過(guò)程中,培養學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng )新的精神,增強學(xué)生學(xué)習數學(xué)的自信心。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):導數概念的形成過(guò)程是教學(xué)重點(diǎn),學(xué)生需深入理解導數的定義式及其本質(zhì)含義。掌握用定義求函數在某點(diǎn)處導數的方法,通過(guò)具體計算加深對導數概念的理解,體會(huì )導數作為瞬時(shí)變化率的實(shí)際意義。
教學(xué)難點(diǎn):理解從平均變化率到瞬時(shí)變化率的極限思想是教學(xué)難點(diǎn)。學(xué)生難以直觀(guān)理解當自變量的增量趨近于 0 時(shí),平均變化率如何趨近于一個(gè)確定的值(即導數)。如何引導學(xué)生運用極限思想,將平均變化率的極限轉化為導數的概念,以及運用導數概念解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題,如解釋物體運動(dòng)中的瞬時(shí)速度、經(jīng)濟現象中的邊際成本等,需要教師精心設計教學(xué)環(huán)節,逐步引導學(xué)生突破。
五、教學(xué)方法
講授法:在講解導數概念的關(guān)鍵知識點(diǎn),如定義式的`推導、導數與瞬時(shí)變化率的關(guān)系時(shí),運用講授法,確保知識傳授的準確性和系統性,讓學(xué)生清晰理解概念的核心內容。
探究法:組織學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng),例如分析汽車(chē)在不同時(shí)間段的行駛速度變化,通過(guò)小組合作、自主探究,讓學(xué)生主動(dòng)參與到導數概念的形成過(guò)程中,培養學(xué)生的探究精神和合作能力。
直觀(guān)演示法:借助多媒體軟件,動(dòng)態(tài)展示函數圖象在某點(diǎn)處切線(xiàn)斜率的變化情況,直觀(guān)呈現平均變化率如何逼近瞬時(shí)變化率,幫助學(xué)生將抽象的數學(xué)概念形象化,降低學(xué)習難度,加深理解。
六、教學(xué)過(guò)程
情境引入(5 分鐘):播放一段汽車(chē)在高速公路上加速行駛的視頻,提出問(wèn)題:如何準確描述汽車(chē)在某一時(shí)刻的速度?引導學(xué)生回顧平均速度的概念,并思考能否用平均速度精確刻畫(huà)某一時(shí)刻的速度,由此引出本節課的主題 —— 導數,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和求知欲。
知識回顧(3 分鐘):復習平均變化率的概念,給出函數
y=f(x)
在區間
[x
1
,x
2
]
上的平均變化率公式
x
2
x
1
f(x
2
)f(x
1
)
。通過(guò)具體函數,如
y=2x
2
在區間
[1,3]
上的平均變化率計算,鞏固學(xué)生對平均變化率的理解,為引入瞬時(shí)變化率做鋪墊。
探究瞬時(shí)變化率(12 分鐘):以高臺跳水運動(dòng)員在
t
時(shí)刻附近一段時(shí)間內的平均速度為例,當時(shí)間間隔
Δt
逐漸變小時(shí),平均速度會(huì )發(fā)生怎樣的變化?引導學(xué)生計算不同
Δt
值下的平均速度,填寫(xiě)表格并觀(guān)察數據變化規律。利用動(dòng)畫(huà)演示,展示當
Δt
趨近于 0 時(shí),平均速度無(wú)限趨近于一個(gè)確定的值,這個(gè)值就是運動(dòng)員在
t
時(shí)刻的瞬時(shí)速度。組織學(xué)生分組討論,總結瞬時(shí)速度與平均速度的關(guān)系,初步滲透極限思想。
導數概念講解(10 分鐘):在學(xué)生理解瞬時(shí)速度的基礎上,抽象出導數的概念。對于函數
y=f(x)
,在點(diǎn)
x
0
處的導數
f
′
(x
0
)
定義為
Δx→0
lim
Δx
f(x
0
+Δx)f(x
0
)
。詳細解釋定義式中各部分的含義,強調
Δx
趨近于 0 的過(guò)程。通過(guò)具體函數,如
y=5x3
在
x=4
處導數的計算,讓學(xué)生熟悉導數的定義式和計算方法。
例題講解(10 分鐘):例 1:求函數
y=x
3
在
x=2
處的導數。引導學(xué)生按照導數定義式進(jìn)行計算,先求出
Δy=f(2+Δx)f(2)=(2+Δx)
3
2
3
,展開(kāi)并化簡(jiǎn)得到
Δy=6(Δx)
2
+12Δx+(Δx)
3
,再計算
Δx
Δy
=6Δx+12+(Δx)
2
,最后求極限
Δx→0
lim
(6Δx+12+(Δx)
2
)=12
,即
f
′
(2)=12
。例 2:已知函數
f(x)=
x
2
1
,求
f
′
(1)。讓學(xué)生自主完成,教師巡視指導,及時(shí)糾正學(xué)生在計算過(guò)程中出現的錯誤。
課堂小結(4 分鐘):與學(xué)生一起回顧本節課的重點(diǎn)內容,包括導數的概念、定義式,從平均變化率到瞬時(shí)變化率再到導數的形成過(guò)程,以及用定義求導數的方法。強調導數的本質(zhì)是瞬時(shí)變化率,是函數在某點(diǎn)處變化快慢的精確度量。
作業(yè)布置(1 分鐘):布置課后作業(yè),包括教材上相關(guān)練習題,如求一些簡(jiǎn)單函數在指定點(diǎn)處的導數,加深學(xué)生對導數概念和計算方法的理解。同時(shí),讓學(xué)生尋找生活中可以用導數來(lái)描述的實(shí)例,如股票價(jià)格的變化率、人口增長(cháng)的速率等,培養學(xué)生運用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
七、教學(xué)反思
在教學(xué)過(guò)程中,要密切關(guān)注學(xué)生對抽象概念的理解情況,多給予學(xué)生思考和交流的時(shí)間。對于學(xué)生在理解極限思想和導數定義式時(shí)可能出現的困難,要及時(shí)進(jìn)行指導和幫助。在例題講解和練習環(huán)節,注重學(xué)生的計算準確性和對概念的運用能力,通過(guò)反饋及時(shí)調整教學(xué)策略,確保學(xué)生掌握本節課的重點(diǎn)知識,為后續學(xué)習導數的應用奠定堅實(shí)基礎。
高中數學(xué)說(shuō)課稿《導數的概念》 4
一、教材分析
地位與作用
導數是微積分的核心概念,選自人教A版選修2-2第一章1.1.2內容。作為連接平均變化率與微分應用的橋梁,它為研究函數單調性、極值及優(yōu)化問(wèn)題提供工具,同時(shí)在物理、經(jīng)濟學(xué)中有廣泛應用。
內容處理
教材通過(guò)瞬時(shí)速度與切線(xiàn)斜率兩個(gè)實(shí)例,采用“逼近”思想定義導數,避免直接引入極限,更符合學(xué)生認知水平。
二、教學(xué)目標
知識與技能
理解導數即瞬時(shí)變化率的本質(zhì),掌握用極限表達式求導數的方法。
過(guò)程與方法
通過(guò)數值逼近與幾何直觀(guān),體會(huì )從平均變化率到瞬時(shí)變化率的抽象過(guò)程,培養極限思想。
情感態(tài)度
結合物理與幾何背景,激發(fā)探究興趣,滲透辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)。
三、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):導數概念的形成及內涵(瞬時(shí)變化率的`極限表達)。
難點(diǎn):導數幾何意義與切線(xiàn)概念的關(guān)聯(lián),需通過(guò)多媒體演示與實(shí)例突破。
四、教法與學(xué)法
教法
問(wèn)題導向法:以瞬時(shí)速度問(wèn)題為切入點(diǎn),類(lèi)比遷移至函數變化率。
技術(shù)輔助:利用圖形計算器動(dòng)態(tài)演示逼近過(guò)程。
學(xué)法
合作探究:分組討論實(shí)例,歸納導數定義。
五、教學(xué)過(guò)程設計
情境導入(5分鐘)
回顧平均速度計算,提問(wèn)“如何精確描述瞬時(shí)速度?”引發(fā)思考。
新知探究(20分鐘)
活動(dòng)1:通過(guò)自由落體運動(dòng)數據,計算Δt→0時(shí)的平均速度極限。
活動(dòng)2:幾何畫(huà)板演示曲線(xiàn)切線(xiàn)斜率與割線(xiàn)極限的關(guān)系。
概念建構(10分鐘)
提煉共性,定義導數f(x)=lim(Δx→0) Δy/Δx,強調其“局部變化率”屬性。
鞏固應用(10分鐘)
例題:求y=x在x=1處的導數及切線(xiàn)方程。
六、板書(shū)設計
左板:實(shí)例分析(速度/切線(xiàn)) → 右板:導數定義式+幾何意義
下方:關(guān)鍵詞(極限、瞬時(shí)變化率、可導性)
高中數學(xué)說(shuō)課稿《導數的概念》 5
一、教材分析
。ㄒ唬┙滩牡匚慌c作用
《導數的概念》是高中數學(xué)選修 [具體版本] 中的重要內容。它承接函數的相關(guān)知識,是對函數變化率的進(jìn)一步深入探究。導數作為微積分的核心概念之一,不僅為后續學(xué)習導數的運算、導數的應用(如研究函數的單調性、極值、最值等)奠定基礎,而且在物理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等眾多領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用,是連接數學(xué)理論與實(shí)際應用的重要橋梁。
。ǘ┙虒W(xué)內容
本節課主要包含導數概念的引入、導數的定義、導數的幾何意義以及簡(jiǎn)單的應用舉例。通過(guò)對平均變化率的回顧與深化,逐步引導學(xué)生過(guò)渡到瞬時(shí)變化率,進(jìn)而抽象出導數的概念。同時(shí),借助函數圖象,直觀(guān)地闡述導數的幾何意義,讓學(xué)生從數與形兩個(gè)角度全面理解導數。
二、學(xué)情分析
學(xué)生在之前已經(jīng)系統學(xué)習了函數的基本概念、性質(zhì)和圖象,對函數的變化有了一定的感性認識,并且在物理學(xué)科中接觸過(guò)瞬時(shí)速度等相關(guān)概念,這些都為學(xué)生理解導數的概念提供了必要的知識儲備。然而,導數概念中涉及的極限思想較為抽象,從平均變化率過(guò)渡到瞬時(shí)變化率對學(xué)生的思維能力提出了較高的要求,需要教師在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)大量實(shí)例和直觀(guān)演示,引導學(xué)生逐步理解和掌握。
三、教學(xué)目標
。ㄒ唬┲R與技能目標
學(xué)生能夠準確理解導數的概念,掌握導數的定義式。
能夠運用導數的定義求一些簡(jiǎn)單函數在某點(diǎn)處的導數。
理解導數的幾何意義,會(huì )求函數在某點(diǎn)處的切線(xiàn)方程。
。ǘ┻^(guò)程與方法目標
通過(guò)對實(shí)際問(wèn)題(如物體的瞬時(shí)速度、曲線(xiàn)的切線(xiàn)斜率)的分析,培養學(xué)生從具體到抽象、從特殊到一般的歸納概括能力。
經(jīng)歷導數概念的形成過(guò)程,體會(huì )極限思想在數學(xué)中的應用,提高學(xué)生的數學(xué)思維能力。
通過(guò)對導數幾何意義的探究,增強學(xué)生數形結合的意識和能力。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標
讓學(xué)生感受數學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,體會(huì )數學(xué)知識的實(shí)用性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣。
在概念的探究過(guò)程中,培養學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng )新的精神,以及嚴謹的科學(xué)態(tài)度。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
。ㄒ唬┙虒W(xué)重點(diǎn)
導數概念的形成過(guò)程,理解導數的內涵。
導數的幾何意義。
運用導數定義求簡(jiǎn)單函數的導數。
。ǘ┙虒W(xué)難點(diǎn)
對瞬時(shí)變化率的理解,從平均變化率過(guò)渡到瞬時(shí)變化率的極限思想的建立。
導數概念中抽象符號的理解和運用。
五、教學(xué)方法與手段
。ㄒ唬┙虒W(xué)方法
問(wèn)題驅動(dòng)法:通過(guò)創(chuàng )設一系列有針對性的問(wèn)題,如物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度如何精確求解、曲線(xiàn)在某點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率怎樣確定等,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,引導學(xué)生主動(dòng)思考,逐步深入探究導數的概念。
啟發(fā)式教學(xué)法:在教學(xué)過(guò)程中,針對學(xué)生思維受阻的地方,教師適時(shí)給予啟發(fā)和引導,幫助學(xué)生突破思維障礙,如在從平均變化率過(guò)渡到瞬時(shí)變化率時(shí),引導學(xué)生思考如何通過(guò)縮小時(shí)間間隔或自變量的變化區間來(lái)逼近瞬時(shí)狀態(tài)。
小組合作探究法:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,共同探究問(wèn)題的解決方案,如在探究導數的幾何意義時(shí),讓學(xué)生分組討論曲線(xiàn)的割線(xiàn)與切線(xiàn)的關(guān)系,促進(jìn)學(xué)生之間的思想交流和碰撞,培養學(xué)生的合作能力和團隊精神。
。ǘ┙虒W(xué)手段
多媒體輔助教學(xué):利用多媒體展示函數圖象的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,如物體運動(dòng)的軌跡、曲線(xiàn)割線(xiàn)到切線(xiàn)的變化過(guò)程等,將抽象的數學(xué)概念直觀(guān)地呈現給學(xué)生,幫助學(xué)生更好地理解和掌握。
數學(xué)軟件輔助計算:在求一些復雜函數的導數時(shí),借助數學(xué)軟件(如 GeoGebra、Mathematica 等)進(jìn)行計算和驗證,讓學(xué)生直觀(guān)地看到導數的計算結果,提高教學(xué)效率,同時(shí)也讓學(xué)生了解現代技術(shù)在數學(xué)學(xué)習中的應用。
六、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬﹦(chuàng )設情境,引入新課(5 分鐘)
展示情境一:播放一段汽車(chē)在筆直公路上行駛的視頻,提出問(wèn)題:如何描述汽車(chē)在某一時(shí)刻的速度?學(xué)生在物理中已學(xué)過(guò)平均速度的概念,引導學(xué)生思考平均速度能否精確描述汽車(chē)在某一時(shí)刻的速度,從而引出瞬時(shí)速度的概念。
展示情境二:利用多媒體展示一條曲線(xiàn),并在曲線(xiàn)上取一點(diǎn),提出問(wèn)題:如何確定曲線(xiàn)在該點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率?學(xué)生回顧圓的切線(xiàn)定義,發(fā)現對于一般曲線(xiàn)不能直接用圓的切線(xiàn)定義來(lái)確定切線(xiàn)斜率,從而引發(fā)學(xué)生的認知沖突,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
設計意圖:通過(guò)兩個(gè)實(shí)際情境問(wèn)題,讓學(xué)生感受到數學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,體會(huì )到引入導數概念的必要性,同時(shí)也為后續導數概念的引入做好鋪墊。
。ǘ┗仡櫯f知,探究新知(20 分鐘)
平均變化率回顧
引導學(xué)生回顧函數平均變化率的概念,給出函數\(y = f(x)\)在區間\([x_1, x_2]\)上的平均變化率公式\(\frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2 - x_1}\)。
給出具體函數\(y = x^2\),計算在區間\([1, 2]\)上的平均變化率,讓學(xué)生鞏固平均變化率的計算方法。
瞬時(shí)變化率探究
回到汽車(chē)行駛的問(wèn)題,假設汽車(chē)的位移與時(shí)間的函數關(guān)系為\(s = s(t)\),引導學(xué)生思考如何求汽車(chē)在\(t_0\)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。以\(t_0 = 2s\)為例,讓學(xué)生計算在\(t = 2\)附近不同時(shí)間間隔\(\Delta t\)內的平均速度,如\(\Delta t = 0.1s\),\(\Delta t = 0.01s\),\(\Delta t = 0.001s\)等,觀(guān)察平均速度的變化趨勢。
當\(\Delta t\)趨近于\(0\)時(shí),平均速度趨近于一個(gè)確定的值,這個(gè)值就是汽車(chē)在\(t_0 = 2s\)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,用極限符號表示為\(\lim\limits_{\Delta t \to 0}\frac{s(2 + \Delta t)-s(2)}{\Delta t}\)。
類(lèi)比瞬時(shí)速度的.求解過(guò)程,引導學(xué)生探究曲線(xiàn)\(y = f(x)\)在點(diǎn)\(x_0\)處切線(xiàn)斜率的求法。通過(guò)在點(diǎn)\(x_0\)附近取點(diǎn)\(x_0 + \Delta x\),計算割線(xiàn)斜率\(\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\),當\(\Delta x\)趨近于\(0\)時(shí),割線(xiàn)斜率趨近于切線(xiàn)斜率,即\(\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\)。
導數概念的形成
引導學(xué)生觀(guān)察瞬時(shí)速度和切線(xiàn)斜率的求解過(guò)程,發(fā)現它們都歸結為求函數的增量與自變量增量之比當自變量增量趨近于\(0\)時(shí)的極限。
給出導數的定義:設函數\(y = f(x)\)在區間\((a, b)\)上有定義,\(x_0 \in (a, b)\),當\(\Delta x\)趨近于\(0\)時(shí),比值\(\frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\)的極限存在,則稱(chēng)函數\(y = f(x)\)在點(diǎn)\(x_0\)處可導,并稱(chēng)這個(gè)極限為函數\(y = f(x)\)在點(diǎn)\(x_0\)處的導數,記作\(f^\prime(x_0)\)或\(y^\prime|_{x = x_0}\),即\(f^\prime(x_0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\)。
對導數定義中的各個(gè)部分進(jìn)行詳細解釋?zhuān)瑥娬{極限的存在性以及導數與平均變化率的關(guān)系。
設計意圖:通過(guò)回顧平均變化率,從具體的實(shí)際問(wèn)題入手,引導學(xué)生逐步探究瞬時(shí)變化率,進(jìn)而抽象出導數的概念,符合學(xué)生從具體到抽象、從特殊到一般的認知規律,有助于學(xué)生理解導數概念的本質(zhì)。
。ㄈ┥钊胩骄,理解幾何意義(15 分鐘)
利用多媒體演示:借助幾何畫(huà)板軟件,在平面直角坐標系中畫(huà)出函數\(y = f(x)\)的圖象,在曲線(xiàn)上取一點(diǎn)\(P(x_0, f(x_0))\),再取點(diǎn)\(Q(x_0 + \Delta x, f(x_0 + \Delta x))\),連接\(PQ\)得到割線(xiàn)。通過(guò)改變\(\Delta x\)的值,讓點(diǎn)\(Q\)沿著(zhù)曲線(xiàn)逐漸靠近點(diǎn)\(P\),觀(guān)察割線(xiàn)\(PQ\)的變化趨勢。
引導學(xué)生思考:當\(\Delta x\)趨近于\(0\)時(shí),割線(xiàn)\(PQ\)趨近于一條確定的直線(xiàn),這條直線(xiàn)就是曲線(xiàn)在點(diǎn)\(P\)處的切線(xiàn)。而割線(xiàn)斜率\(\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\)在\(\Delta x\)趨近于\(0\)時(shí)的極限,即函數在點(diǎn)\(x_0\)處的導數\(f^\prime(x_0)\),就是曲線(xiàn)在點(diǎn)\(P\)處切線(xiàn)的斜率。
得出導數的幾何意義:函數\(y = f(x)\)在點(diǎn)\(x_0\)處的導數\(f^\prime(x_0)\)的幾何意義是曲線(xiàn)\(y = f(x)\)在點(diǎn)\(P(x_0, f(x_0))\)處的切線(xiàn)斜率。
講解切線(xiàn)方程的求法:已知曲線(xiàn)\(y = f(x)\)在點(diǎn)\(P(x_0, f(x_0))\)處的切線(xiàn)斜率為\(k = f^\prime(x_0)\),根據直線(xiàn)的點(diǎn)斜式方程\(y - y_0 = k(x - x_0)\),可得曲線(xiàn)在點(diǎn)\(P\)處的切線(xiàn)方程為\(y - f(x_0) = f^\prime(x_0)(x - x_0)\)。
舉例應用:給出函數\(y = x^2\),求曲線(xiàn)在點(diǎn)\((1, 1)\)處的切線(xiàn)方程。先讓學(xué)生求該點(diǎn)處的導數\(f^\prime(1)\),根據導數定義計算\(f^\prime(1)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{(1 + \Delta x)^2 - 1}{\Delta x}=\lim\limits_{\Delta x \to 0}(2 + \Delta x)=2\),所以切線(xiàn)斜率\(k = 2\),再根據切線(xiàn)方程公式得到切線(xiàn)方程為\(y - 1 = 2(x - 1)\),即\(y = 2x - 1\)。
設計意圖:通過(guò)多媒體直觀(guān)演示和教師的引導,讓學(xué)生深刻理解導數的幾何意義,掌握切線(xiàn)方程的求法,進(jìn)一步深化對導數概念的理解,同時(shí)培養學(xué)生數形結合的能力。
。ㄋ模├}講解,鞏固知識(10 分鐘)
例 1:已知函數\(f(x)=3x + 1\),求\(f^\prime(2)\)。
分析:根據導數定義,先求\(\frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{f(2 + \Delta x)-f(2)}{\Delta x}\),再求\(\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{\Delta y}{\Delta x}\)。
解答過(guò)程:\(
\begin{align*}
\frac{\Delta y}{\Delta x}&=\frac{[3(2 + \Delta x)+1]-(3\times2 + 1)}{\Delta x}\\
&=\frac{6 + 3\Delta x + 1 - 6 - 1}{\Delta x}\\
&=\frac{3\Delta x}{\Delta x}\\
&=3
\end{align*}
\)
所以\(f^\prime(2)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{\Delta y}{\Delta x}=3\)。
例 2:已知曲線(xiàn)\(y = \frac{1}{x}\),求曲線(xiàn)在點(diǎn)\((2,\frac{1}{2})\)處的切線(xiàn)方程。
分析:先求函數在點(diǎn)\(x = 2\)處的導數,即切線(xiàn)斜率,再根據切線(xiàn)方程公式求切線(xiàn)方程。
解答過(guò)程:\(
\begin{align*}
\frac{\Delta y}{\Delta x}&=\frac{\frac{1}{2 + \Delta x}-\frac{1}{2}}{\Delta x}\\
&=\frac{\frac{2-(2 + \Delta x)}{2(2 + \Delta x)}}{\Delta x}\\
&=\frac{\frac{- \Delta x}{2(2 + \Delta x)}}{\Delta x}\\
&=-\frac{1}{2(2 + \Delta x)}
\end{align*}
\)
\(
f^\prime(2)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{\Delta y}{\Delta x}=\lim\limits_{\Delta x \to 0}[-\frac{1}{2(2 + \Delta x)}]=-\frac{1}{4}
\)
切線(xiàn)方程為\(y - \frac{1}{2}=-\frac{1}{4}(x - 2)\),化簡(jiǎn)得\(y = -\frac{1}{4}x + 1\)。
設計意圖:通過(guò)具體例題的講解,讓學(xué)生掌握運用導數定義求導數以及求曲線(xiàn)切線(xiàn)方程的方法,鞏固所學(xué)知識,提高學(xué)生的解題能力。
。ㄎ澹┱n堂小結,梳理知識(5 分鐘)
引導學(xué)生回顧本節課所學(xué)內容,包括導數的概念、導數的幾何意義、求導數的方法以及切線(xiàn)方程的求法。
強調導數概念中極限思想的重要性,以及導數在數學(xué)和實(shí)際生活中的廣泛應用。
鼓勵學(xué)生提出在學(xué)習過(guò)程中遇到的問(wèn)題和疑惑,教師進(jìn)行解答和總結。
設計意圖:通過(guò)課堂小結,幫助學(xué)生梳理知識體系,加深對重點(diǎn)內容的理解和記憶,同時(shí)培養學(xué)生的歸納總結能力和問(wèn)題意識。
。┎贾米鳂I(yè),拓展延伸(5 分鐘)
必做題:教材 [具體頁(yè)碼] 習題 [具體題號],通過(guò)作業(yè)鞏固學(xué)生對導數概念和基本運算的掌握。
選做題:已知函數\(y = x^3\),研究函數在不同點(diǎn)處的導數與函數圖象的關(guān)系,拓展學(xué)生的思維,培養學(xué)生的探究能力。
拓展探究:讓學(xué)生查閱資料,了解導數在物理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等領(lǐng)域的具體應用實(shí)例,下節課進(jìn)行交流分享,拓寬學(xué)生的知識面,感受數學(xué)的應用價(jià)值。
設計意圖:通過(guò)分層布置作業(yè),滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的學(xué)習需求,讓每個(gè)學(xué)生都能在數學(xué)學(xué)習中得到發(fā)展。拓展探究作業(yè)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,培養學(xué)生自主學(xué)習和探究的能力。
七、教學(xué)評價(jià)
課堂表現評價(jià):在教學(xué)過(guò)程中,觀(guān)察學(xué)生的參與度、小組討論的積極性、回答問(wèn)題的準確性等,及時(shí)給予鼓勵和指導,對學(xué)生的思維過(guò)程和學(xué)習態(tài)度進(jìn)行評價(jià)。
作業(yè)評價(jià):認真批改學(xué)生的作業(yè),分析學(xué)生對導數概念、計算以及應用的掌握情況,針對學(xué)生作業(yè)中出現的問(wèn)題,進(jìn)行集中講解和個(gè)別輔導,對學(xué)生的知識掌握程度進(jìn)行評價(jià)。
階段性評價(jià):通過(guò)單元測試、課堂小測驗等方式,對學(xué)生在一段時(shí)間內對導數知識的學(xué)習效果進(jìn)行綜合評價(jià),了解學(xué)生在知識、技能、過(guò)程方法以及情感態(tài)度等方面的發(fā)展情況,為后續教學(xué)提供參考,及時(shí)調整教學(xué)策略和方法。
【高中數學(xué)說(shuō)課稿《導數的概念》】相關(guān)文章:
高中數學(xué)《函數的概念》說(shuō)課稿(通用9篇)10-21
高中數學(xué)概念教學(xué)論文09-02
高中數學(xué)的說(shuō)課稿04-19
新課標下高中數學(xué)概念教學(xué)的策略探究08-08
高中數學(xué)數列說(shuō)課稿06-07
高中數學(xué)說(shuō)課稿06-13