- 相關推薦
高中數學說課稿范文《導數的概念》(通用5篇)
作為一位無私奉獻的人民教師,常常需要準備說課稿,借助說課稿可以提高教學質量,取得良好的教學效果。我們該怎么去寫說課稿呢?下面是小編幫大家整理的數學說課稿范文《導數的概念》,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高中數學說課稿《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(xù)學習積分的基礎,在數學學科體系中占據關鍵地位。從知識發(fā)展來看,它是對函數變化率的進一步深化,將學生對函數的認識從靜態(tài)帶入動態(tài);從應用角度,為解決實際生活中的優(yōu)化問題、物理中的瞬時速度等提供了數學模型,有著廣泛的應用價值。
教材編排:教材在引入導數概念時,先通過平均變化率的實例,如高臺跳水運動員在某段時間內的平均速度,讓學生直觀感受函數值的變化情況。接著,引導學生思考如何刻畫某一時刻的速度,自然地引出瞬時變化率,進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,符合學生的認知規(guī)律,有助于學生理解和接受。
二、學情分析
知識基礎:學生在之前已經學習了函數的基本概念、性質以及一些簡單函數的圖象和運算,對函數有了一定的認識。同時,他們也掌握了平均變化率的計算方法,這為學習導數的概念奠定了基礎。但對于從平均變化率過渡到瞬時變化率,進而理解導數的本質,學生可能存在一定困難,需要教師引導他們通過實例分析和數學抽象來突破。
認知能力:高中學生正處于從形象思維向抽象思維過渡的階段,他們對直觀、具體的實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一步培養(yǎng)。在教學中,要充分利用學生的這一特點,多提供具體情境,引導學生思考和探究,逐步提升他們的抽象思維能力。
三、教學目標
知識與技能目標:學生能夠理解導數的概念,掌握導數的定義式,會用定義求一些簡單函數在某點處的導數。能夠區(qū)分平均變化率與瞬時變化率,明確導數與瞬時變化率的關系。
過程與方法目標:通過分析具體實例,如物體的運動、經濟成本的變化等,經歷從平均變化率到瞬時變化率再到導數概念的形成過程,體會從特殊到一般、從具體到抽象的數學思想方法。培養(yǎng)學生的觀察、分析、歸納和抽象概括能力,提高學生運用數學知識解決實際問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀目標:讓學生感受數學與生活的`緊密聯(lián)系,體會數學的應用價值,激發(fā)學生學習數學的興趣。通過探究導數概念的過程,培養(yǎng)學生勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神,增強學生的數學學習自信心。
四、教學重難點
教學重點:導數概念的形成過程,理解導數的定義式。掌握用定義求函數在某點處導數的方法,體會導數的本質 —— 瞬時變化率。
教學難點:理解從平均變化率到瞬時變化率的極限思想,如何引導學生通過逼近的方法,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單的實際問題,如解釋物體運動中的瞬時速度、經濟現(xiàn)象中的邊際成本等。
五、教學方法
講授法:在講解導數概念的關鍵知識點,如定義式的推導、導數與瞬時變化率的關系時,運用講授法,清晰準確地向學生傳授知識,確保學生理解概念的核心內容。
探究法:組織學生探究具體實例,如分析汽車在不同時間段的行駛速度變化,通過小組討論、自主探究,讓學生主動參與到導數概念的形成過程中,培養(yǎng)學生的探究能力和合作精神。
直觀演示法:借助多媒體軟件,展示函數圖象在某點處切線斜率的變化情況,直觀演示平均變化率如何逼近瞬時變化率,幫助學生理解抽象的數學概念,降低學習難度。
六、教學過程
情境引入(5 分鐘):展示一段汽車加速行駛的視頻,提出問題:如何描述汽車在某一時刻的速度?引導學生回顧平均速度的概念,并思考能否用平均速度來精確描述某一時刻的速度,從而引出本節(jié)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(qū)間\([x_1, x_2]\)上的平均變化率公式\(\frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}\)。通過具體函數,如\(y = x^2\)在區(qū)間\([1, 2]\)上的平均變化率計算,鞏固學生對平均變化率的理解,為引入瞬時變化率做鋪墊。
探究瞬時變化率(12 分鐘):以高臺跳水運動員在\(t\)時刻附近一段時間內的平均速度為例,當這段時間間隔\(\Delta t\)逐漸變小時,平均速度的變化趨勢如何?引導學生計算不同\(\Delta t\)值下的平均速度,填寫表格并觀察數據變化。通過動畫演示,展示當\(\Delta t\)趨近于 0 時,平均速度無限趨近于一個確定的值,這個值就是運動員在\(t\)時刻的瞬時速度。讓學生分組討論,總結瞬時速度與平均速度的關系,初步體會極限思想。
導數概念講解(10 分鐘):在學生理解瞬時速度的基礎上,抽象出導數的概念。對于函數\(y = f(x)\),在點\(x_0\)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 的過程。通過具體函數,如\(y = 3x + 1\)在\(x = 2\)處導數的計算,讓學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。引導學生按照導數定義式進行計算,先求出\(\Delta y = f(3 + \Delta x) - f(3) = (3 + \Delta x)^2 - 3^2\),化簡后得到\(\Delta y = 6\Delta x + (\Delta x)^2\),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\(f^\prime(1)\)。讓學生自主完成,教師巡視指導,糾正學生在計算過程中可能出現(xiàn)的錯誤。
課堂小結(4 分鐘):與學生一起回顧本節(jié)課的重點內容,包括導數的概念、定義式,從平均變化率到瞬時變化率再到導數的形成過程,以及用定義求導數的方法。強調導數的本質是瞬時變化率,是函數在某點處變化快慢的反映。
作業(yè)布置(1 分鐘):布置課后作業(yè),包括教材上相關練習題,如求一些簡單函數在指定點處的導數,加深學生對導數概念和計算方法的理解。同時,讓學生尋找生活中可以用導數來描述的實例,如股票價格的變化率、人口增長的速率等,培養(yǎng)學生運用數學知識解決實際問題的能力。
七、教學反思
在教學過程中,要注重引導學生通過具體實例理解抽象的數學概念,多給予學生思考和探究的時間。對于學生在理解極限思想和導數定義式時可能出現(xiàn)的困難,要及時給予指導和幫助。在例題講解和練習環(huán)節(jié),要關注學生的計算準確性和對概念的運用能力,通過反饋及時調整教學策略,確保學生掌握本節(jié)課的重點知識,為后續(xù)學習導數的應用打下堅實基礎。
高中數學說課稿《導數的概念》 2
1教學預設
1.1教學標準
(1)通過情境的介紹,讓學生知道導數的實際背景,體驗學習導數的必要性;
。2)通過大量的實例的分析,讓學生知道平均變化率的意義,體會平均變化率的思想及內涵,為后續(xù)建立瞬時變化率和導數的數學模型提供豐富的背景;
。3)通過實例的分析,讓學生感受平均變化率廣泛存在于日常生活之中,經歷運用數學描述刻畫現(xiàn)實世界的過程,體會數學知識來源于生活,又服務于生活,感悟數學的價值;
。4)通過問題探索、觀察分析、歸納總結等方式,引導學生從變量和函數的角度來描述變化率,進而抽象概括出函數的平均變化率,會求函數的平均變化率.
1.2標準解析
1.21內容解析
本節(jié)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,從平均變化率開始,利用平均變化率探求瞬時變化率,并從數學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,探求切線斜率和導數的關系,說明導數的幾何意義.根據教材的安排,本節(jié)內容分4課時完成.第一課時介紹平均變化率問題,在“氣球膨脹率”、“高臺跳水”兩個問題的基礎上,歸納出它們的共同特征,用f(x)表示其中的函數關系,定義了一般的平均變化率,并給出符號表示.本節(jié)內容通過分析研究氣球膨脹率問題、高臺跳水問題,總結歸納出一般函數的平均變化率概念,在此基礎上,要求學生掌握函數平均變化率解法的一般步驟.平均變化率是個核心概念,它在整個高中數學中占有極其重要的地位,是研究瞬時變化率及其導數概念的基礎.在這個過程中,注意特殊到一般、數形結合等數學思想方法的滲透.
教學重點在實際背景下直觀地解釋函數的變化率、平均變化率.
1.22學情診斷
吹氣球是很多人具有的生活經驗,運動速度是學生非常熟悉的物理知識,這兩個實例的共同點是背景簡單.從簡單的背景出發(fā),既可以利用學生原有的知識經驗,又可以減少因為背景的復雜而可能引起的對數學知識學習的干擾,這是有利的方面.但是如何從具體實例中抽象出共同的數學問題的本質是本節(jié)課教學的關鍵.而對本節(jié)課(導數的概念),學生是在充滿好奇卻又一無所知的狀態(tài)下開始學習的,因此若能讓學生主動參與到導數的起始課學習過程,讓學生體會到自己在學“有價值的數學”,必能激發(fā)學生學習數學的興趣,樹立學好數學的自信心.
教學難點如何從兩個具體的實例歸納總結出函數平均變化率的概念,對生活現(xiàn)象作出數學解釋.
1.23教學對策
本節(jié)作為導數的起始課,同時也是個概念課,如何自然引入導數的概念是至關重要的為了有效實現(xiàn)教學目標,準備投影儀、多媒體課件等.
①在信息技術環(huán)境下,可以使兩個實例的背景更形象、更逼真,從而激發(fā)學生的學習興趣,通過演示平均變化率的幾何意義讓學生更好地體會數形結合思想.
②通過應用舉例的教學,不斷地提供給學生比較、分析、歸納、綜合的機會,體現(xiàn)了從特殊到一般的思維過程,既關注了學生的認知基礎,又促使學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,符合學生的認知規(guī)律.
1.24教學流程設置情境→提出問題→知識遷移→概括小結→課后延伸。
2教學簡錄
2.1創(chuàng)設情境,引入課題
為了描述現(xiàn)實世界中運動、過程等變化著的現(xiàn)象,在數學中引入了函數,隨著對函數的研究,產生了微積分,微積分的創(chuàng)立與自然科學中四類問題的處理直接相關:(課件演示相關問題情境)
。1)已知物體運動的路程作為時間的函數,求物體在任意時刻的速度與加速度等;
。2)求曲線的切線;
。3)求已知函數的最大值與最小值;
(4)求長度、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(小)值等問題最一般、最有效的工具.導數研究的問題即變化率問題:研究某個變量相對于另一個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,引導學生探尋微積分發(fā)展的線索,體會微積分的創(chuàng)立與人類科技發(fā)展之間的緊密聯(lián)系,初步了解本章的學習內容,從而激發(fā)他們學習本章內容的興趣.
2.2提出問題,探求新知
問題1氣球膨脹率(課件演示“吹氣球”)
我們都吹過氣球,回憶一下吹氣球的過程,可以發(fā)現(xiàn),隨著氣球內空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來越慢.從數學角度,如何描述這種現(xiàn)象呢?
氣球的體積V(單位:L)與半徑r(單位:dm)之間的函數關系是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,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?
生:r(1)-r(0)1-0≈0.62(dm/L).
師:當V從1增加到2時,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?
生:r(2)-r(1)2-1≈0.16(dm/L).
師:非常好!可以看出,隨著氣球體積逐漸增大,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,氣球的平均膨脹率是多少?
生:r(V2)-r(V1)V2-V1.
師生活動:教師播放多媒體,學生可以直接回答問題,教師板書其正確答案.
評析通過熟悉的生活體驗,提煉出數學模型,從而為歸納函數平均變化率概念提供具體背景.自然合理地提出問題,讓學生體會“數學來源于生活”,創(chuàng)造和諧積極的學習氛圍,讓學生能通過感知表象后,學會進一步探討問題的'本質,學會使用數學語言和數學的觀點分析問題,避免淺嘗輒止和過分依賴老師.
問題2高臺跳水(觀看多媒體視頻)
在高臺跳水運動中,運動員相對于水面的高度h(單位:m)與起跳后的時間t(單位:s)存在函數關系h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用運動員在某些時間段內的平均速度粗略地描述其運動狀態(tài)?
師:請同學們分組,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這段時間里,=h(2)-h(1)2-1=-8.2(m/s)
師生活動:教師播放多媒體,學生通過計算回答問題.對第(2)小題的答案說明其物理意義.
評析高臺跳水展示了生活中最常見的一種變化率――運動速度,而運動速度是學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知識學習的干擾.通過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)計算運動員在0≤t≤6549這段時間里的平均速度,并思考以下問題:
。1)運動員在這段時間內是靜止的嗎?
(2)你認為用平均速度描述運動員的運動狀態(tài)有什么問題嗎?
師生活動:教師播放多媒體,學生通過計算回答問題.對答案加以說明其物理意義(可以結合圖像說明).
評析通過計算得出平均速度只能粗略地描述運動狀態(tài),從而為瞬時速度的提出埋下伏筆即為導數的概念作了鋪墊,利用圖像解釋的過程體現(xiàn)了數形結合的數學思想方法.
。1)讓學生親自計算和思考,展開討論;
。2)老師慢慢引導學生說出自己的發(fā)現(xiàn),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員的運動狀態(tài),它并不能反映某一刻的運動狀態(tài);②需要尋找一個量,能更精細地刻畫運動員的運動狀態(tài).
思考:當運動員起跳后的時間從t1增加到t2時,運動員的平均速度是多少?
師生活動:教師播放多媒體,學生可以直接回答問題,教師板書其正確答案.通過引導,使學生逐步歸納出問題
1、2的共性.
評析把問題2中的具體數據運算提升到一般的字母表示,體現(xiàn)從特殊到一般的數學思想,同時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
。1)上述問題中的變化率可用式子f(x2)-f(x1)x2-x1表示,稱為函數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“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y=f(x)上兩點(x1,f(x1))、(x2,f(x2))連線的斜率(割線的斜率).
生:(補充)平均變化率反映了函數在某個區(qū)間上平均變化的趨勢(變化快慢),即在某個區(qū)間上曲線陡峭的程度.
師:兩位同學回答得非常好!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.
評析通過對一些熟悉的實例中變化率的理解,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(xiàn)數形結合的數學思想.為進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A(-1,-2)及臨近一點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)質點運動規(guī)律為s=t2+3,則在時間(3,3+Δt)中相應的平均速度為.
。2)物體按照s(t)=3t2+t+4的規(guī)律作運動,求在4s的平均變化率.
。3)過曲線f(x)=x3上兩點P(1,1)和P′(1+Δx,1+Δy)作曲線的割線,求出當Δx=0.1時割線的斜率.
評析概念的簡單應用,體現(xiàn)了由易到難,由特殊到一般的數學思想,符合學生的認知規(guī)律.
2.6課堂小結,知識再現(xiàn)
。1)函數平均變化率的概念是什么?它是通過什么實例歸納總結出來的?
(2)求函數平均變化率的一般步驟是怎樣的?
。3)這節(jié)課主要用了哪些數學思想?
師生活動: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實例、求函數平均變化率的一般步驟、主要的數學思想有:從特殊到一般,數形結合.
評析復習重點知識、思想方法,完善學生的認知結構.
2.7布置作業(yè),課后延伸
。1)課本第10頁:習題A組:第1題.
。2)課后思考問題:需要尋找一個量,能更精細地刻畫運動員的運動狀態(tài),那么該量應如何定義?
3教學反思
在教學設計時,我把“平均變化率”當成本節(jié)課的核心概念.教學的預設目標基本完成,特別是知識目標,學生能較好地掌握“平均變化率”這一概念,并會利用概念求平均變化率.根據這一節(jié)課的內容特點以及學生的實際情況,在教學過程中讓學生自己去感受問題情境中提出的問題,并以此作為突破口,啟發(fā)、引導學生得出函數的平均變化率.
成功之處:通過生活中的實例,引導學生分析和歸納,讓學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,進而從數學的外部到數學的內部,啟發(fā)學生運用概念探究新問題.這樣學生不會感到突兀,并能進一步感受到數學來源于生活,生活中處處蘊含著數學化的知識,同時可以提高他們學習數學的主觀能動性.教學的預設目標基本完成,特別是知識目標,學生能較好地掌握“平均變化率”這一概念,并會利用概念求平均變化率.
改進之處:課堂實施過程中,雖然在形式上沒有將知識直接拋給學生,但自己的“引導”具有明顯的“牽”的味道.在教學過程中,雖然能關注到適當的計算量,但激發(fā)學生思維的好問題不多.整堂課學生的思維量不夠,學生缺少思辯,同時留給學生判斷和分析的成分、時間都不夠.
高中數學說課稿《導數的概念》 3
一、教材分析
地位與重要性:《導數的概念》處于高中數學知識體系的關鍵節(jié)點,它是函數知識的深化與拓展,是從對函數宏觀變化的研究邁向微觀變化分析的重要跨越。導數不僅是解決函數單調性、極值、最值等問題的核心工具,更是連接高中數學與高等數學微積分的橋梁,為學生后續(xù)的數學學習奠定基礎。同時,在物理、經濟等多個學科領域,導數有著廣泛的應用,體現(xiàn)了數學的工具性與實用性。
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。先通過生活中常見的平均變化率實例,如物體在一段時間內的平均速度,引導學生建立對函數變化快慢的初步認識。接著,提出如何精確刻畫某一時刻的速度,引發(fā)學生思考,進而引出瞬時變化率。在此基礎上,抽象出導數的概念,這種編排符合學生的認知規(guī)律,有助于學生逐步理解和掌握導數這一抽象概念。
二、學情分析
知識基礎:學生在之前已經系統(tǒng)學習了函數的基本概念、性質、圖象以及常見函數的運算,對函數有了較為深入的理解。并且,他們已經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(qū)間上的平均變化情況。然而,從平均變化率過渡到瞬時變化率,進而理解導數的本質,對于學生來說存在一定難度,需要教師通過具體實例和直觀演示引導學生突破思維障礙。
認知特點:高中學生正處于思維轉型期,形象思維逐漸向抽象思維過渡。他們對直觀、生動的實例充滿興趣,且具有一定的觀察、分析和歸納能力,但在抽象概括和邏輯推理方面還需要進一步培養(yǎng)。在教學過程中,要充分利用學生的這些特點,多采用具體情境和探究活動,激發(fā)學生的學習興趣,引導學生主動思考,提升其抽象思維能力。
三、教學目標
知識與技能目標:學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單函數在某點處的導數。清晰區(qū)分平均變化率與瞬時變化率,明確導數與瞬時變化率的內在聯(lián)系。
過程與方法目標:通過分析實際問題,如物體運動、經濟成本變化等,讓學生親身經歷從平均變化率到瞬時變化率再到導數概念的形成過程,深刻體會從特殊到一般、從具體到抽象的數學思想方法。培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力、歸納能力和抽象概括能力,提高學生運用數學知識解決實際問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀目標:通過展示導數在實際生活中的廣泛應用,讓學生感受數學與生活的緊密聯(lián)系,體會數學的應用價值,激發(fā)學生學習數學的熱情。在探究導數概念的過程中,培養(yǎng)學生勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神,增強學生學習數學的自信心。
四、教學重難點
教學重點:導數概念的形成過程是教學重點,學生需深入理解導數的定義式及其本質含義。掌握用定義求函數在某點處導數的方法,通過具體計算加深對導數概念的理解,體會導數作為瞬時變化率的實際意義。
教學難點:理解從平均變化率到瞬時變化率的極限思想是教學難點。學生難以直觀理解當自變量的增量趨近于 0 時,平均變化率如何趨近于一個確定的值(即導數)。如何引導學生運用極限思想,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單實際問題,如解釋物體運動中的瞬時速度、經濟現(xiàn)象中的邊際成本等,需要教師精心設計教學環(huán)節(jié),逐步引導學生突破。
五、教學方法
講授法:在講解導數概念的關鍵知識點,如定義式的`推導、導數與瞬時變化率的關系時,運用講授法,確保知識傳授的準確性和系統(tǒng)性,讓學生清晰理解概念的核心內容。
探究法:組織學生開展探究活動,例如分析汽車在不同時間段的行駛速度變化,通過小組合作、自主探究,讓學生主動參與到導數概念的形成過程中,培養(yǎng)學生的探究精神和合作能力。
直觀演示法:借助多媒體軟件,動態(tài)展示函數圖象在某點處切線斜率的變化情況,直觀呈現(xiàn)平均變化率如何逼近瞬時變化率,幫助學生將抽象的數學概念形象化,降低學習難度,加深理解。
六、教學過程
情境引入(5 分鐘):播放一段汽車在高速公路上加速行駛的視頻,提出問題:如何準確描述汽車在某一時刻的速度?引導學生回顧平均速度的概念,并思考能否用平均速度精確刻畫某一時刻的速度,由此引出本節(jié)課的主題 —— 導數,激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。
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(qū)間
[x
1
,x
2
]
上的平均變化率公式
x
2
x
1
f(x
2
)f(x
1
)
。通過具體函數,如
y=2x
2
在區(qū)間
[1,3]
上的平均變化率計算,鞏固學生對平均變化率的理解,為引入瞬時變化率做鋪墊。
探究瞬時變化率(12 分鐘):以高臺跳水運動員在
t
時刻附近一段時間內的平均速度為例,當時間間隔
Δt
逐漸變小時,平均速度會發(fā)生怎樣的變化?引導學生計算不同
Δt
值下的平均速度,填寫表格并觀察數據變化規(guī)律。利用動畫演示,展示當
Δt
趨近于 0 時,平均速度無限趨近于一個確定的值,這個值就是運動員在
t
時刻的瞬時速度。組織學生分組討論,總結瞬時速度與平均速度的關系,初步滲透極限思想。
導數概念講解(10 分鐘):在學生理解瞬時速度的基礎上,抽象出導數的概念。對于函數
y=f(x)
,在點
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 的過程。通過具體函數,如
y=5x3
在
x=4
處導數的計算,讓學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。引導學生按照導數定義式進行計算,先求出
Δy=f(2+Δx)f(2)=(2+Δx)
3
2
3
,展開并化簡得到
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)。讓學生自主完成,教師巡視指導,及時糾正學生在計算過程中出現(xiàn)的錯誤。
課堂小結(4 分鐘):與學生一起回顧本節(jié)課的重點內容,包括導數的概念、定義式,從平均變化率到瞬時變化率再到導數的形成過程,以及用定義求導數的方法。強調導數的本質是瞬時變化率,是函數在某點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),包括教材上相關練習題,如求一些簡單函數在指定點處的導數,加深學生對導數概念和計算方法的理解。同時,讓學生尋找生活中可以用導數來描述的實例,如股票價格的變化率、人口增長的速率等,培養(yǎng)學生運用數學知識解決實際問題的能力。
七、教學反思
在教學過程中,要密切關注學生對抽象概念的理解情況,多給予學生思考和交流的時間。對于學生在理解極限思想和導數定義式時可能出現(xiàn)的困難,要及時進行指導和幫助。在例題講解和練習環(huán)節(jié),注重學生的計算準確性和對概念的運用能力,通過反饋及時調整教學策略,確保學生掌握本節(jié)課的重點知識,為后續(xù)學習導數的應用奠定堅實基礎。
高中數學說課稿《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)化問題提供工具,同時在物理、經濟學中有廣泛應用。
內容處理
教材通過瞬時速度與切線斜率兩個實例,采用“逼近”思想定義導數,避免直接引入極限,更符合學生認知水平。
二、教學目標
知識與技能
理解導數即瞬時變化率的本質,掌握用極限表達式求導數的方法。
過程與方法
通過數值逼近與幾何直觀,體會從平均變化率到瞬時變化率的抽象過程,培養(yǎng)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點。
三、教學重難點
重點:導數概念的形成及內涵(瞬時變化率的`極限表達)。
難點:導數幾何意義與切線概念的關聯(lián),需通過多媒體演示與實例突破。
四、教法與學法
教法
問題導向法:以瞬時速度問題為切入點,類比遷移至函數變化率。
技術輔助:利用圖形計算器動態(tài)演示逼近過程。
學法
合作探究:分組討論實例,歸納導數定義。
五、教學過程設計
情境導入(5分鐘)
回顧平均速度計算,提問“如何精確描述瞬時速度?”引發(fā)思考。
新知探究(20分鐘)
活動1:通過自由落體運動數據,計算Δt→0時的平均速度極限。
活動2:幾何畫板演示曲線切線斜率與割線極限的關系。
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處的導數及切線方程。
六、板書設計
左板:實例分析(速度/切線) → 右板:導數定義式+幾何意義
下方:關鍵詞(極限、瞬時變化率、可導性)
高中數學說課稿《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》是高中數學選修 [具體版本] 中的重要內容。它承接函數的相關知識,是對函數變化率的進一步深入探究。導數作為微積分的核心概念之一,不僅為后續(xù)學習導數的運算、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、經濟學等眾多領域有著廣泛的應用,是連接數學理論與實際應用的重要橋梁。
。ǘ┙虒W內容
本節(jié)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單的應用舉例。通過對平均變化率的回顧與深化,逐步引導學生過渡到瞬時變化率,進而抽象出導數的概念。同時,借助函數圖象,直觀地闡述導數的幾何意義,讓學生從數與形兩個角度全面理解導數。
二、學情分析
學生在之前已經系統(tǒng)學習了函數的基本概念、性質和圖象,對函數的變化有了一定的感性認識,并且在物理學科中接觸過瞬時速度等相關概念,這些都為學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,從平均變化率過渡到瞬時變化率對學生的思維能力提出了較高的要求,需要教師在教學過程中通過大量實例和直觀演示,引導學生逐步理解和掌握。
三、教學目標
。ㄒ唬┲R與技能目標
學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單函數在某點處的導數。
理解導數的幾何意義,會求函數在某點處的切線方程。
。ǘ┻^程與方法目標
通過對實際問題(如物體的瞬時速度、曲線的切線斜率)的分析,培養(yǎng)學生從具體到抽象、從特殊到一般的歸納概括能力。
經歷導數概念的形成過程,體會極限思想在數學中的應用,提高學生的數學思維能力。
通過對導數幾何意義的探究,增強學生數形結合的意識和能力。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀目標
讓學生感受數學與生活的緊密聯(lián)系,體會數學知識的實用性,激發(fā)學生學習數學的興趣。
在概念的探究過程中,培養(yǎng)學生勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神,以及嚴謹的科學態(tài)度。
四、教學重難點
(一)教學重點
導數概念的形成過程,理解導數的內涵。
導數的幾何意義。
運用導數定義求簡單函數的導數。
。ǘ┙虒W難點
對瞬時變化率的理解,從平均變化率過渡到瞬時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、教學方法與手段
。ㄒ唬┙虒W方法
問題驅動法:通過創(chuàng)設一系列有針對性的問題,如物體在某一時刻的瞬時速度如何精確求解、曲線在某點處的切線斜率怎樣確定等,激發(fā)學生的好奇心和求知欲,引導學生主動思考,逐步深入探究導數的概念。
啟發(fā)式教學法:在教學過程中,針對學生思維受阻的地方,教師適時給予啟發(fā)和引導,幫助學生突破思維障礙,如在從平均變化率過渡到瞬時變化率時,引導學生思考如何通過縮小時間間隔或自變量的變化區(qū)間來逼近瞬時狀態(tài)。
小組合作探究法:組織學生進行小組討論,共同探究問題的解決方案,如在探究導數的幾何意義時,讓學生分組討論曲線的割線與切線的關系,促進學生之間的思想交流和碰撞,培養(yǎng)學生的合作能力和團隊精神。
。ǘ┙虒W手段
多媒體輔助教學:利用多媒體展示函數圖象的動態(tài)變化過程,如物體運動的軌跡、曲線割線到切線的變化過程等,將抽象的數學概念直觀地呈現(xiàn)給學生,幫助學生更好地理解和掌握。
數學軟件輔助計算:在求一些復雜函數的導數時,借助數學軟件(如 GeoGebra、Mathematica 等)進行計算和驗證,讓學生直觀地看到導數的計算結果,提高教學效率,同時也讓學生了解現(xiàn)代技術在數學學習中的應用。
六、教學過程
(一)創(chuàng)設情境,引入新課(5 分鐘)
展示情境一:播放一段汽車在筆直公路上行駛的視頻,提出問題:如何描述汽車在某一時刻的速度?學生在物理中已學過平均速度的概念,引導學生思考平均速度能否精確描述汽車在某一時刻的速度,從而引出瞬時速度的概念。
展示情境二:利用多媒體展示一條曲線,并在曲線上取一點,提出問題:如何確定曲線在該點處的切線斜率?學生回顧圓的切線定義,發(fā)現(xiàn)對于一般曲線不能直接用圓的切線定義來確定切線斜率,從而引發(fā)學生的認知沖突,激發(fā)學生的學習興趣。
設計意圖:通過兩個實際情境問題,讓學生感受到數學與生活的緊密聯(lián)系,體會到引入導數概念的必要性,同時也為后續(xù)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
引導學生回顧函數平均變化率的概念,給出函數\(y = f(x)\)在區(qū)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(qū)間\([1, 2]\)上的平均變化率,讓學生鞏固平均變化率的計算方法。
瞬時變化率探究
回到汽車行駛的問題,假設汽車的位移與時間的函數關系為\(s = s(t)\),引導學生思考如何求汽車在\(t_0\)時刻的瞬時速度。以\(t_0 = 2s\)為例,讓學生計算在\(t = 2\)附近不同時間間隔\(\Delta t\)內的平均速度,如\(\Delta t = 0.1s\),\(\Delta t = 0.01s\),\(\Delta t = 0.001s\)等,觀察平均速度的變化趨勢。
當\(\Delta t\)趨近于\(0\)時,平均速度趨近于一個確定的值,這個值就是汽車在\(t_0 = 2s\)時刻的瞬時速度,用極限符號表示為\(\lim\limits_{\Delta t \to 0}\frac{s(2 + \Delta t)-s(2)}{\Delta t}\)。
類比瞬時速度的.求解過程,引導學生探究曲線\(y = f(x)\)在點\(x_0\)處切線斜率的求法。通過在點\(x_0\)附近取點\(x_0 + \Delta x\),計算割線斜率\(\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\),當\(\Delta x\)趨近于\(0\)時,割線斜率趨近于切線斜率,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
引導學生觀察瞬時速度和切線斜率的求解過程,發(fā)現(xiàn)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\(0\)時的極限。
給出導數的定義:設函數\(y = f(x)\)在區(qū)間\((a, b)\)上有定義,\(x_0 \in (a, b)\),當\(\Delta x\)趨近于\(0\)時,比值\(\frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\)的極限存在,則稱函數\(y = f(x)\)在點\(x_0\)處可導,并稱這個極限為函數\(y = f(x)\)在點\(x_0\)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部分進行詳細解釋,強調極限的存在性以及導數與平均變化率的關系。
設計意圖:通過回顧平均變化率,從具體的實際問題入手,引導學生逐步探究瞬時變化率,進而抽象出導數的概念,符合學生從具體到抽象、從特殊到一般的認知規(guī)律,有助于學生理解導數概念的本質。
(三)深入探究,理解幾何意義(15 分鐘)
利用多媒體演示:借助幾何畫板軟件,在平面直角坐標系中畫出函數\(y = f(x)\)的圖象,在曲線上取一點\(P(x_0, f(x_0))\),再取點\(Q(x_0 + \Delta x, f(x_0 + \Delta x))\),連接\(PQ\)得到割線。通過改變\(\Delta x\)的值,讓點\(Q\)沿著曲線逐漸靠近點\(P\),觀察割線\(PQ\)的變化趨勢。
引導學生思考:當\(\Delta x\)趨近于\(0\)時,割線\(PQ\)趨近于一條確定的直線,這條直線就是曲線在點\(P\)處的切線。而割線斜率\(\frac{f(x_0 + \Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}\)在\(\Delta x\)趨近于\(0\)時的極限,即函數在點\(x_0\)處的導數\(f^\prime(x_0)\),就是曲線在點\(P\)處切線的斜率。
得出導數的幾何意義:函數\(y = f(x)\)在點\(x_0\)處的導數\(f^\prime(x_0)\)的幾何意義是曲線\(y = f(x)\)在點\(P(x_0, f(x_0))\)處的切線斜率。
講解切線方程的求法:已知曲線\(y = f(x)\)在點\(P(x_0, f(x_0))\)處的切線斜率為\(k = f^\prime(x_0)\),根據直線的點斜式方程\(y - y_0 = k(x - x_0)\),可得曲線在點\(P\)處的切線方程為\(y - f(x_0) = f^\prime(x_0)(x - x_0)\)。
舉例應用:給出函數\(y = x^2\),求曲線在點\((1, 1)\)處的切線方程。先讓學生求該點處的導數\(f^\prime(1)\),根據導數定義計算\(f^\prime(1)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{(1 + \Delta x)^2 - 1}{\Delta x}=\lim\limits_{\Delta x \to 0}(2 + \Delta x)=2\),所以切線斜率\(k = 2\),再根據切線方程公式得到切線方程為\(y - 1 = 2(x - 1)\),即\(y = 2x - 1\)。
設計意圖:通過多媒體直觀演示和教師的引導,讓學生深刻理解導數的幾何意義,掌握切線方程的求法,進一步深化對導數概念的理解,同時培養(yǎng)學生數形結合的能力。
(四)例題講解,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\(y = \frac{1}{x}\),求曲線在點\((2,\frac{1}{2})\)處的切線方程。
分析:先求函數在點\(x = 2\)處的導數,即切線斜率,再根據切線方程公式求切線方程。
解答過程:\(
\begin{align*}
\frac{\Delta y}{\Delta x}&=\frac{\frac{1}{2 + \Delta x}-\frac{1}{2}}{\Delta x}\\
&=\frac{\frac{2-(2 + \Delta x)}{2(2 + \Delta x)}}{\Delta x}\\
&=\frac{\frac{- \Delta x}{2(2 + \Delta x)}}{\Delta x}\\
&=-\frac{1}{2(2 + \Delta x)}
\end{align*}
\)
\(
f^\prime(2)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{\Delta y}{\Delta x}=\lim\limits_{\Delta x \to 0}[-\frac{1}{2(2 + \Delta x)}]=-\frac{1}{4}
\)
切線方程為\(y - \frac{1}{2}=-\frac{1}{4}(x - 2)\),化簡得\(y = -\frac{1}{4}x + 1\)。
設計意圖:通過具體例題的講解,讓學生掌握運用導數定義求導數以及求曲線切線方程的方法,鞏固所學知識,提高學生的解題能力。
。ㄎ澹┱n堂小結,梳理知識(5 分鐘)
引導學生回顧本節(jié)課所學內容,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,以及導數在數學和實際生活中的廣泛應用。
鼓勵學生提出在學習過程中遇到的問題和疑惑,教師進行解答和總結。
設計意圖:通過課堂小結,幫助學生梳理知識體系,加深對重點內容的理解和記憶,同時培養(yǎng)學生的歸納總結能力和問題意識。
。┎贾米鳂I(yè),拓展延伸(5 分鐘)
必做題:教材 [具體頁碼] 習題 [具體題號],通過作業(yè)鞏固學生對導數概念和基本運算的掌握。
選做題:已知函數\(y = x^3\),研究函數在不同點處的導數與函數圖象的關系,拓展學生的思維,培養(yǎng)學生的探究能力。
拓展探究:讓學生查閱資料,了解導數在物理學、經濟學等領域的具體應用實例,下節(jié)課進行交流分享,拓寬學生的知識面,感受數學的應用價值。
設計意圖:通過分層布置作業(yè),滿足不同層次學生的學習需求,讓每個學生都能在數學學習中得到發(fā)展。拓展探究作業(yè)可以激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生自主學習和探究的能力。
七、教學評價
課堂表現(xiàn)評價:在教學過程中,觀察學生的參與度、小組討論的積極性、回答問題的準確性等,及時給予鼓勵和指導,對學生的思維過程和學習態(tài)度進行評價。
作業(yè)評價:認真批改學生的作業(yè),分析學生對導數概念、計算以及應用的掌握情況,針對學生作業(yè)中出現(xiàn)的問題,進行集中講解和個別輔導,對學生的知識掌握程度進行評價。
階段性評價:通過單元測試、課堂小測驗等方式,對學生在一段時間內對導數知識的學習效果進行綜合評價,了解學生在知識、技能、過程方法以及情感態(tài)度等方面的發(fā)展情況,為后續(xù)教學提供參考,及時調整教學策略和方法。
【高中數學說課稿《導數的概念》】相關文章:
高中數學《函數的概念》說課稿(通用9篇)10-21
對高中數學概念教學的思考09-11
高中數學概念教學論文09-02
高中數學概念教學探析論文05-18
高中數學的說課稿04-19
高中數學概念課教學的有效性09-06
新課標下高中數學概念教學的策略探究08-08
高中數學數列說課稿06-07
高中數學說課稿06-13
高中數學《數列》說課稿01-18