2019-2020年高中數(shù)學(xué)《變化率與導(dǎo)數(shù)-平均變化率》教案4 新人教A版選修1-1.doc

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2019-2020年高中數(shù)學(xué)《變化率與導(dǎo)數(shù)-平均變化率》教案4 新人教A版選修1-1 一. 教材依據(jù) 平均變化率 二. 設(shè)計(jì)思想 指導(dǎo)思想：（1）用已知探究未知的思考方法（2）用逼近的思想考慮問(wèn)題的思考方法． 設(shè)計(jì)理念：為了描述現(xiàn)實(shí)世界中運(yùn)動(dòng)、過(guò)程等變化著的現(xiàn)象，在數(shù)學(xué)中引入了函數(shù)．隨著對(duì)函數(shù)的深入研究，產(chǎn)生了微積分．導(dǎo)數(shù)概念是微積分的基本概念之一，導(dǎo)數(shù)是對(duì)事物變化快慢的一種描述，是研究客觀(guān)事物變化率和優(yōu)化問(wèn)題的有力工具．理解和掌握導(dǎo)數(shù)的思想和本質(zhì)顯得非常重要．正如《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）解讀》中所說(shuō)的，以前是，“先講極限概念，把導(dǎo)數(shù)作為一種特殊極限來(lái)講，于是，形式化的極限概念就成了學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙，嚴(yán)重影響了對(duì)導(dǎo)數(shù)思想和本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解；”“…．這樣造成的結(jié)果是：因?yàn)榇嬖谥鴬A生飯現(xiàn)象，大學(xué)不歡迎；中學(xué)感受不到學(xué)導(dǎo)數(shù)的好處，反而加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，因此也不歡迎．” 故為了讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)導(dǎo)數(shù)的思想和本質(zhì)，先要理解和掌握平均變化率的概念．在設(shè)計(jì)這節(jié)課時(shí)，我把重點(diǎn)放在（1）通過(guò)大量實(shí)例，讓學(xué)生明白變化率在實(shí)際生活中的需要，探究和體驗(yàn)平均變化率的實(shí)際意義和數(shù)學(xué)意義；（2）掌握平均變化率的概念，體會(huì)逼近的思想和用逼近的思想思考問(wèn)題的方法． 學(xué)情分析：我們學(xué)校是我市的重點(diǎn)學(xué)校，我教的班是政治普通班，學(xué)生的基礎(chǔ)總體上可以，有個(gè)別學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)有點(diǎn)困難，他們覺(jué)得數(shù)學(xué)就是太抽象了，所以在教學(xué)時(shí)要照顧中下的學(xué)生，為了加深學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)概念的印象，增加上課的氣氛，我事先買(mǎi)了兩個(gè)氣球，在上課時(shí)準(zhǔn)備請(qǐng)兩學(xué)生上來(lái)吹，并讓他們談?wù)勲S著氣球內(nèi)空氣容量的增加，氣球半徑變化情況．另我校一節(jié)課是40分鐘. 三. 教學(xué)目標(biāo) 1. 通過(guò)實(shí)例，讓學(xué)生明白變化率在實(shí)際生活中的需要，探究和體驗(yàn)平均變化率的實(shí)際意義和數(shù)學(xué)意義； 2. 掌握平均變化率的概念及其計(jì)算步驟，體會(huì)逼近的思想和用逼近的思想思考問(wèn)題的方法； 3. 掌握求函數(shù)在指定區(qū)間上的平均變化率，能利用平均變化率解析生活中的實(shí)際問(wèn)題； 4. 通過(guò)分析實(shí)例，初步探究由平均變化率過(guò)渡到瞬時(shí)變化率的過(guò)程，讓學(xué)生體會(huì)用已知探究未知的思考方法． 四. 教學(xué)重點(diǎn) 1. 通過(guò)實(shí)例，讓學(xué)生明白變化率在實(shí)際生活中的需要，探究和體驗(yàn)平均變化率的實(shí)際意義和數(shù)學(xué)意義； 2. 掌握平均變化率的概念，體會(huì)逼近的思想和用逼近的思想思考問(wèn)題的方法； 五. 教學(xué)難點(diǎn) 1. 如何從數(shù)學(xué)的角度描述吹氣球過(guò)程中的現(xiàn)象“隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加，氣球的半徑增加得越來(lái)越慢？” 2. 掌握平均變化率的概念，體會(huì)逼近的思想和用逼近的思想思考問(wèn)題的方法； 六. 教學(xué)準(zhǔn)備 1. 認(rèn)真閱讀教材、教參，尋找有關(guān)資料； 2. 向有經(jīng)驗(yàn)的同事請(qǐng)教； 3. 從成績(jī)好的學(xué)生那里了解他們預(yù)習(xí)的情況和困惑的地方． 七. 教學(xué)過(guò)程 1. 教學(xué)基本流程： 通過(guò)實(shí)例分析，激發(fā)求知欲 學(xué)生思考、討論，提出想法 得出平均變化率的概念 通過(guò)例題和練習(xí)，進(jìn)一步理解函數(shù)平均變化率 小結(jié) 布置作業(yè) 2. 教學(xué)情景設(shè)計(jì) 問(wèn)題 設(shè)計(jì)意圖 師生活動(dòng) 備注（練習(xí)、時(shí)間（分鐘）） （1）讓學(xué)生閱讀章引言，并思考章引言寫(xiě)了幾層意思？ 讓學(xué)生對(duì)這章書(shū)先有一個(gè)大概認(rèn)識(shí)，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)有了方向，能更好地進(jìn)行以下學(xué)習(xí)． （1） 學(xué)生先閱讀，思考，老師再提示； （2） 章引言：①以簡(jiǎn)潔的話(huà)語(yǔ)指明函數(shù)和微積分的關(guān)系，微積分的研究對(duì)象就是函數(shù)，正是對(duì)函數(shù)的深入研究導(dǎo)致了微積分的產(chǎn)生；②從數(shù)學(xué)史的角度，概括地介紹與微積分創(chuàng)立密切相關(guān)的四類(lèi)問(wèn)題以及做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家；③概述本章的主要內(nèi)容，以及導(dǎo)數(shù)工具的作用和價(jià)值． 3 （2）氣球膨脹率問(wèn)題： 老師準(zhǔn)備了兩個(gè)氣球，請(qǐng)兩位同學(xué)出來(lái)吹，請(qǐng)觀(guān)看同學(xué)談?wù)効匆?jiàn)的情景；再請(qǐng)吹氣球同學(xué)談?wù)劥禋馇蜻^(guò)程的感受，開(kāi)始與結(jié)束感受是否有區(qū)別？ （1） 讓學(xué)生吹氣球，可以增加課堂氣氛，同時(shí)加深學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的印象． （2） 對(duì)一種生活現(xiàn)象的數(shù)學(xué)解析，可以激發(fā)學(xué)生深入探究的興趣，而且讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)是有用的. （3） 學(xué)生演示吹氣球過(guò)程，談過(guò)程，老師點(diǎn)評(píng)． （4） 得出結(jié)論：隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加，氣球的半徑增加得越來(lái)越慢． 2.5 （3）現(xiàn)象“隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加，氣球的半徑增加得越來(lái)越慢”，從數(shù)學(xué)的角度該如何描述？ （1）讓學(xué)生充分思考、討論，體會(huì)把通俗語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言，用數(shù)字說(shuō)明問(wèn)題的過(guò)程. （2）使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生發(fā)展是自然的，并非強(qiáng)加于人的，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣與愿望. （3）使學(xué)生逐漸掌握數(shù)學(xué)研究的基本思考方式和方法. （１）組織學(xué)生討論問(wèn)題，闡述想法； （２）引導(dǎo)學(xué)生“以已知探求未知”，從氣球體積出發(fā)，尋求想法； （３）師生共同確定想法：①氣球體積V與氣球半徑r之間的關(guān)系；②＂隨著氣球體積的增大，當(dāng)氣球體積增加量相同時(shí)，相應(yīng)半徑的增加量越來(lái)越?。?，從數(shù)學(xué)角度進(jìn)行描述就是，“隨著氣球體積的增大，比值越來(lái)越小”．③比值就是氣球的平均膨脹率． 4 （4）請(qǐng)分別計(jì)算Ｖ從０增加到１Ｌ時(shí)，從１Ｌ增加到２Ｌ的平均膨脹率 . （1）讓學(xué)生體會(huì)需要用數(shù)字來(lái)說(shuō)明問(wèn)題； （2）讓學(xué)生感受氣球膨脹率大小的變化，從而體會(huì)平均膨脹率可以刻劃氣球半徑變化的快慢． （1） 學(xué)生計(jì)算，交流計(jì)算結(jié)果，并討論結(jié)果代表的意思； 2.5 （5） “思考” 讓學(xué)生體會(huì)從特殊到一般，從具體到抽象的思考過(guò)程. 當(dāng)空氣容量從V1增加到V2時(shí)，氣球的平均膨脹率是 0.5 （6）高臺(tái)跳水問(wèn)題： 在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h（單位：m）與起跳后的時(shí)間t（單位：s）存在怎樣的函數(shù)關(guān)系？ （1） 老師可以表演從凳子上跳下來(lái)，模擬高臺(tái)跳水，以加深學(xué)生學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)這一章的印象，使學(xué)生學(xué)習(xí)完本章知識(shí)后，能在頭腦中保留一個(gè)導(dǎo)數(shù)的實(shí)際模型——高臺(tái)跳水，以使抽象概念具體化； （2） 針對(duì)具體問(wèn)題，尋求解決問(wèn)題的方法. 引導(dǎo)學(xué)生列出關(guān)系式：h(t)=-4.9t2+6.5t+10． 2 （7）如何計(jì)算運(yùn)動(dòng)員的平均速度？并分別計(jì)算０≤t≤０.5，1≤t≤2，1.8≤t≤2，2≤t≤2.2，時(shí)間段里的平均速度. 再次通過(guò)計(jì)算，理解平均變化率. 學(xué)生計(jì)算，交流計(jì)算結(jié)果，并討論結(jié)果代表的意思． 2 （8）思考“探究”. （1）該探究題的第一問(wèn)的結(jié)果是平均速度為0，但實(shí)際上并不是這樣，問(wèn)題在哪里？ （2）這個(gè)探究設(shè)計(jì)得好，為以下提出導(dǎo)數(shù)概念做了鋪墊. （3）這里的“探究”會(huì)讓學(xué)生感受到進(jìn)一步探究、學(xué)習(xí)的必要性，為從平均變化率到瞬時(shí)變化率（即導(dǎo)數(shù)）做好準(zhǔn)備，為建立導(dǎo)數(shù)概念營(yíng)造了一個(gè)良好的問(wèn)題情境. （4）讓學(xué)生就此探究進(jìn)行思考、展開(kāi)討論，激發(fā)他們的認(rèn)知需求，自然地進(jìn)入導(dǎo)數(shù)概念的學(xué)習(xí). （1）讓學(xué)生親自計(jì)算和思考，展開(kāi)討論； （2）老師慢慢引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出自己的發(fā)現(xiàn)，并初步修正到最終的結(jié)論上. （3）得到結(jié)論是：①平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它并不能反映某一刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài). ②需要尋找一個(gè)量，能更精細(xì)地刻畫(huà)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； 7.5 （9）引出函數(shù)平均變化率的概念．找出求函數(shù)平均變化率的步驟. （1）函數(shù)的平均變化率既是本節(jié)難點(diǎn)，也是重點(diǎn).要詳細(xì)給學(xué)生分析； （2）讓學(xué)生在經(jīng)歷從實(shí)例到抽象概括出變化率的過(guò)程中，感受數(shù)學(xué)的思想，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本質(zhì)，主動(dòng)參與數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的基本理念. （3）掌握平均變化率的概念，體會(huì)逼近的思想和用逼近的思想思考問(wèn)題的方法. （1） 師生一起討論、分析，得出結(jié)果； （2） 計(jì)算平均變化率的步驟：①求自變量的增量Δx=x2-x1；②求函數(shù)的增量Δf=f(x2)-f(x1)；③求平均變化率. （3） 注意：①Δx是一個(gè)整體符號(hào)，而不是Δ與x相乘；②x2= x1+Δx；③Δf=Δy=y2-y1； 3 （10）補(bǔ)充實(shí)例1～４，練習(xí) （1）要增加一些實(shí)例，豐富導(dǎo)數(shù)概念的實(shí)際背景，讓學(xué)生加深印象. （2）學(xué)生初次接觸平均變化率及其符號(hào)表示，多舉例子讓學(xué)生鞏固對(duì)這個(gè)概念的理解. （１）老師板書(shū)一個(gè)例１過(guò)程； （２）請(qǐng)個(gè)別學(xué)生出黑板寫(xiě)　　　　過(guò)程 （３）老師講評(píng)． 12 （12）讓學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié). （1）要提問(wèn)學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主小結(jié)，自主學(xué)習(xí). （2）最后老師加以補(bǔ)充與完善. （1） 隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加，氣球的半徑增加得越來(lái)越慢，即隨著氣球體積的增大，比值氣球膨脹率越來(lái)越??； （2） 平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它并不能反映某一刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； （3） 函數(shù)的平均變化率的概念； （4） 求函數(shù)的平均變化率的步驟； （5） 課后思考問(wèn)題：需要尋找一個(gè)量，能更精細(xì)地刻畫(huà)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，那么該量應(yīng)如何定義？ （6） 思考問(wèn)題方法：從實(shí)際生活到數(shù)學(xué)語(yǔ)言，數(shù)學(xué)概念． 2.5 （13）作業(yè)：①看書(shū)，復(fù)習(xí)今天內(nèi)容；②思考問(wèn)題：如何能更精細(xì)地刻畫(huà)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？需要增加什么量？③做書(shū)P86A1；④預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容. （1）當(dāng)天知識(shí)，當(dāng)天消化，是很重要的，故要求學(xué)生當(dāng)天做好復(fù)習(xí)； （2）預(yù)習(xí)新內(nèi)容同樣是學(xué)習(xí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié). 學(xué)生課后完成. 0.5 補(bǔ)充實(shí)例 例１　在經(jīng)營(yíng)某商品中，甲掙到10萬(wàn)元，乙掙到2萬(wàn)元，如何比較和評(píng)價(jià)甲，乙兩人的經(jīng)營(yíng)成果？ 變式：在經(jīng)營(yíng)某商品中，甲用5年時(shí)間掙到10萬(wàn)元，乙用5個(gè)月時(shí)間掙到2萬(wàn)元，如何比較和評(píng)價(jià)甲，乙兩人的經(jīng)營(yíng)成果？ 例２　情境：現(xiàn)有南京市某年3月和4月某天日最高氣溫記載. 時(shí)間 3月18日 4月18日 4月20日 日最高氣溫 3.5℃ 18.6℃ 33.4℃ 觀(guān)察：3月18日到4月18日與4月18日到4月20日的溫度變化，用曲線(xiàn)圖表示為： 20 30 34 2 10 20 30 A (1, 3.5) B (32, 18.6) 0 C (34, 33.4) 溫度T (℃) 2 10 時(shí)間t（d） 思考 1：“氣溫陡增”是一句生活用語(yǔ)，若從數(shù)學(xué)角度描述，那該如何描述？ 2：如何從數(shù)學(xué)角度說(shuō)明曲線(xiàn)上升的陡峭程度？ 甲 乙 例３ 水經(jīng)過(guò)虹吸管從容器甲中流向容器乙，t s后容器甲中水的體積 V(t)=52-0.1t（單位：），計(jì)算第一個(gè)10s內(nèi)V的平均變化率． 例4 已知函數(shù)，分別計(jì)算在下列區(qū)間上的平均變化率： （1）[1，3]； （2）[1，2]； （3）[1，1.1]； （4）[1，1.001]. 練習(xí) 1、某嬰兒從出生到第12個(gè)月的體重變化如圖所示，試分別計(jì)算從出生到第3個(gè)月，從第6個(gè)月到第12個(gè)月該嬰兒體重的平均變化率． 6 3 9 12 T(月) 3.5 6.5 8.6 11 W(kg) 2、已知函數(shù)f（x）=2x+1，g（x）=—2x，分別計(jì)算在區(qū)間[-3，-1]，[0，5]上f（x）及g（x）的平均變化率． 思考：y=kx+b在區(qū)間[m，n]上的平均變化率有什么特點(diǎn)？ 八. 教學(xué)反思 1. 按照教參上的意思，約用1~2節(jié)課完成變化率的講授，但我覺(jué)得我們學(xué)校應(yīng)該可以用1節(jié)課完成，所以我是用1節(jié)課完成的，實(shí)際上能按計(jì)劃完成. 2. 在閱讀教參時(shí)，感覺(jué)到高臺(tái)跳水模型的重要性，故我設(shè)想了一個(gè)高臺(tái)跳水模型——就是從凳子上跳下來(lái)了．從學(xué)生反映來(lái)說(shuō)，效果是可以的，而且還有學(xué)生說(shuō)，讓他們吹氣球做法好. 3. 導(dǎo)數(shù)確實(shí)是個(gè)很重要的工具，所以與導(dǎo)數(shù)概念教學(xué)有關(guān)的平均變化率問(wèn)題講授顯得很重要.