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节点文献

从《函数的零点》教学谈高中数学教学设计方案的前端分析

 

【作者】 文 晋

【机构】 四川苍溪中学

【摘要】

【关键词】
【正文】教学的前端分析是美国学着哈利斯提出的,是指教师在施教前,先分析若干影响教学设计因素,提前对学生需求、学习状况、环境等方面进行分析,以确定其教学的必要性、可能性与可行性等。现以《函数的零点》教学设计为例,探讨高中数学教学设计方案的前端分析。
  一.教材分析
  1、教材的地位与作用
  本节内容是在已学习了一、二次函数与其相应的方程关系基础上,过渡到了高中一般方程与其相应函数关系的抽象研究,其学习前提是学生已经掌握了函数的概念、函数的性质以及基本初等函数等相关知识.对本节课的研究,不仅为“用二分法求方程的近似解”做准备,而且揭示了方程与函数之间的本质联系,这种联系正是中学数学重要的思想方法之一——“函数与方程思想”的理论基础,起到了承前起后的作用.
  2、内容分析
  该课的主要教学内容有函数的零点的定义和函数零点存在的判定方法(即零点存在定理),是函数概念外延的一次扩充。函数零点概念的目的是把函数与方程联系起来,用函数的观点统领中学代数知识,因此承载起建立函数与方程数学思想的任务.
  教学的重点是理解函数零点与相应方程根的关系,初步形成用函数观点处理问题的意识.
  教学的难点是连续函数在某个区间上存在零点的判定方法的理解与应用.
  3、教学目标分析
  通过本章的学习,使学生学会用二分法求方程近似解的方法,从中体会函数与方程之间的联系
  1.能够结合具体方程说明方程的根、相应函数图象与轴的交点横坐标以及相应函数零点的关系.
  2.正确理解函数零点存在的结论,了解图象连续不断的意义及作用;知道结论只是函数存在零点的一个充分条件;了解函数零点可能不止一个.
  3.能利用函数图象和性质判断某些函数的零点个数.
    4、教学方法分析
    本节课采用问题驱动、启发探究的教学方法。
  通过分组合作、互动探究、搭建平台、分散难点的学习指导方法把问题逐步推进、拾级而上,并辅以多媒体教学手段,使学生自主探究二分法的原理。
  本节课特点主要有以下几方面: 
  (1)以问题驱动教学,激发学生的求知欲,体现了以学生为主的教学理念。
  (2)注重与现实生活中案例相结合,让学生体会数学来源于现实生活又可以解决现实生活中的问题。
  (3)注重学生参与知识的形成过程。本节课中在学生合作探究中解决,培养合作交流意识。
  (4)恰当地利用现代信息技术,帮助学生揭示数学本质。
  二.学情分析
  学生已初步理解了函数图象与方程的根之间的关系,具备一定的用数形结合思想解决问题的能力,这为理解函数零点附近的函数值符号提供了知识准备。但学生仅是比较熟悉一元二次方程解与函数零点的关系,对于高次方程、超越方程与对应函数零点之间的联系的认识比较模糊,计算器的使用不够熟练,这些都给学生学习本节内容造成一定困难。
  三.重难点突破对策
  1. 函数的零点
  问题1:解方程(比赛): (1) 3x-2=0 (2)x-■ =0 再解(3)lnx  -6x-1=0
  设计意图:比赛模式引入,调动积极性。第三题学生无法解答,产生疑惑引入课题
  问题2(1)求方程x2-2x-3=0 的根; 
     (2)求函数f(x)=x2-2x-3与x轴交点的横坐标;
  (3)两者之间有何关系?
  设计意图:从简单入手顺应学生的认知结构,调动学生的知识储备。 进而引入函数零点的概念,说明方程的根与函数零点的关系。
  2.函数与方程的关系
  从方程的角度看,为相应方程f(x)=0的实数根;从形的角度看,为函数y=f(x)的图象与x轴的交点;从函数值与自变量对应的角度看,就是使函数值为0的实数x,是一个数。本课引导学生得出零点的三个重要的等价关系,可“析出”转化的数学思想方法,对型如f(x)=g(x)的方程都可化归为f(x)-g(x)=0的形式,并转化为函数F(x)=f(x)-g(的零点问题;还可“析出”化归的数学思想方法。
  3.零点存在性定理
  步骤1:观察函数f(x)的图像填空
  1. 在区间(a,b)  上___(有/无)零点;f(a)f(b)___0(<或>).
  2. 在区间上(b,c) (有/无)零点;f(b)f(c)      ___0(<或>).
  步骤2:思考:函数在区间端点上的函数值的符号情况,与函数零点是否存在某种关系?
  猜想:若函数在区间a,b上图象是连续的,如果有___成立,那么函数区间 (a,b)上有零点。
  步骤3:辨析探究
  (1)如果函数图象不是连续不断的,结论还成立吗?
  (2)若f(a)f(b)>0,函数y=f(x)在区间在a,b上一定没有零点吗?一定有零点吗?
  (3)若f(a)f(b)<0,函数y=f(x)在区间在a,b上只有一个零点吗?可能有几个?
  (4)在满足定理的条件下,能否增加条件,可使函数y=f(x)在区间在a,b上只有一个零点?
  步骤4:得出零点存在性定理:如果函数y=f(x)在区间a,b上的图象是连续不断一条曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.即存在c?缀(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根。
  从上面例案可以看出完整的教学设计前端分析包括学习需要分析(学习背景分析)、学习内容分析、学习者分析和学习环境分析,便于确定教学目标,制定教学策略,选择教学的媒体或资源,试行方案、评价和修改等过程。
  学习需要是指学习者学习方面目前的状况与所期望达到的状况之间的差距,根据差距确定需要解决的问题是什么,形成教学设计项目的总目标。在设计时做好三方面工作,一是分析教学中需要解决什么问题,二是分析该问题产生的原因,以确定解决问题的途径;三是分析现有的资源条件和制约因素,明确设计教学方案以解决该问题的可行性。
  学习内容分析包括选择教学内容,确定其广度和深度,揭示教学内容各部分之间的联系,安排其呈现顺序。⑴定位分析。分析本课教材内容在整个课程标准或模块中的结构地位和作用,不要孤立地看待和处理一节课的教学内容与目标。⑵课文分析:正确而深入地理解教学内容的精髓和要义,确定知识效能,并分析本课内容与其他学段相关内容之间的联系。
     (1)分析学生的学习爱好与需求。学生喜欢这些学习内容吗?他们还想知道什么?可能会提出什么问题?
  (2)分析学生已有的认知水平和能力。学生已经知道了什么?他们自己能够解决什么?
  (3)分析学生在学习中可能遇到的问题和困难,需要什么帮助;
  (4)分析学生在学习过程中可能采取的各种学习策略
  进行教学设计的前端段分析可以避免备课想当然:学生已经知道的还在低水平重复;学生不知道的、理解不深的,上完课后仍旧不知道,重难点不突出,重要知识点不知怎样引导学生去探究。通过前端设计,上课能有的放矢,更能充分体现学生的主体作用和教师的主导作用,提高了教学质量。
  • 【发布时间】2014/7/30 14:13:07
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