下面是范文網(wǎng)小編整理的函數(shù)單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)5篇(函數(shù)單調(diào)性的教學(xué)目標(biāo)和難點(diǎn)),以供借鑒。
函數(shù)單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)1
函數(shù)的單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)
戴氏教育高中數(shù)學(xué)組
杜劍 【教材分析】
《函數(shù)單調(diào)性》是高中數(shù)學(xué)新教材必修一第二章第三節(jié)的內(nèi)容。在此之前,學(xué)生已學(xué)習(xí)了函數(shù)的概念、定義域、值域及表示法,這為過(guò)渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用。本節(jié)內(nèi)容是高中數(shù)學(xué)中相當(dāng)重要的一個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),是研究和討論初等函數(shù)有關(guān)性質(zhì)的基礎(chǔ)。掌握本節(jié)內(nèi)容不僅為今后的函數(shù)學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ),還有利于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?!窘虒W(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能:
1.通過(guò)生活中的例子幫助學(xué)生理解增函數(shù)、減函數(shù)及其幾何意義。2.學(xué)會(huì)應(yīng)用函數(shù)的圖象理解和研究函數(shù)的單調(diào)性及其幾何意義。過(guò)程與方法:
1.通過(guò)本節(jié)課的教學(xué),滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,對(duì)學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義的教育。2.通過(guò)探究與活動(dòng),使學(xué)生明白考慮問(wèn)題要細(xì)致,說(shuō)理要明確。情感與態(tài)度:
1.通過(guò)本節(jié)課的教學(xué),使學(xué)生能理性的描述生活中的增長(zhǎng)、遞減的現(xiàn)象。
2.通過(guò)生活實(shí)例感受函數(shù)單調(diào)性的意義,培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力和數(shù)形語(yǔ)言轉(zhuǎn)化的能力?!局攸c(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性概念的理解及應(yīng)用。難點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性的判定及證明。關(guān)鍵:增函數(shù)與減函數(shù)的概念的理解?!窘谭ǚ治觥?/p>
為了實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),在教法上我采取了:
1.通過(guò)學(xué)生熟悉的實(shí)際生活問(wèn)題引入課題,為概念學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境,拉近數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)的距離,激發(fā)學(xué)生求知欲,調(diào)動(dòng)學(xué)生主體參與的積極性。
2.在形成概念的過(guò)程中,緊扣概念中的關(guān)鍵語(yǔ)句,通過(guò)學(xué)生的主體參與,正確地形成概念。3.在鼓勵(lì)學(xué)生主體參與的同時(shí),不可忽視教師的主導(dǎo)作用,要教會(huì)學(xué)生清晰的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?,并順利地完成書面表達(dá)?!緦W(xué)法分析】
在教學(xué)過(guò)程中,教師設(shè)置問(wèn)題情景讓學(xué)生想辦法解決;通過(guò)教師的啟發(fā)點(diǎn)撥,學(xué)生的不斷探索,最終把解決問(wèn)題的核心歸結(jié)到判斷函數(shù)的單調(diào)性。然后通過(guò)對(duì)函數(shù)單調(diào)性的概念的學(xué)習(xí)理解,最終把問(wèn)題解決。整個(gè)過(guò)程學(xué)生主動(dòng)參與、積極思考、探索嘗試的動(dòng)態(tài)活動(dòng)之中;同時(shí)讓學(xué)生體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的快樂(lè),培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度研究問(wèn)題的習(xí)慣?!窘虒W(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】
(一)問(wèn)題情境
遵義一天的天氣
設(shè)計(jì)意圖:用天氣的變化,讓學(xué)生用樸素的生活語(yǔ)言描述他們對(duì)變化規(guī)律的理解,并請(qǐng)學(xué)生將文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為圖形語(yǔ)言,這樣做可使教學(xué)過(guò)程富有情趣,可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教學(xué)起點(diǎn)的設(shè)定也比較恰當(dāng),學(xué)生的參與度較高。
(二)溫故知新
1.問(wèn)題1:觀察學(xué)生繪制的函數(shù)的圖象(實(shí)際教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生回答的情況而定),指出圖象的變化的趨勢(shì)。
觀察得到:隨著x值的增大,函數(shù)圖象有的呈上升趨勢(shì),有的呈下降趨勢(shì),有的在一個(gè)區(qū)間內(nèi)呈上升趨勢(shì),在另一區(qū)間內(nèi)呈下降趨勢(shì)。
2.問(wèn)題2:對(duì)“圖象呈逐漸上升趨勢(shì)”這句話初中是怎樣描述的? 例如:初中研究y?x2時(shí),我們知道,當(dāng)x0時(shí),函數(shù)值y隨x的增大而增大。
回憶初中對(duì)函數(shù)單調(diào)性的解釋:
圖象呈逐漸上升趨勢(shì)?數(shù)值y隨x的增大而增大;圖象呈逐漸下降趨勢(shì)?數(shù)值y隨x的增大而減小。
函數(shù)這種性質(zhì)稱為函數(shù)的單調(diào)性。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生在函數(shù)單調(diào)性這一概念的學(xué)習(xí)上有三個(gè)認(rèn)知基礎(chǔ):一是生活體驗(yàn),二是函數(shù)圖象,三是初中對(duì)函數(shù)單調(diào)性的認(rèn)識(shí)。對(duì)照繪制的函數(shù)圖象,讓學(xué)生回憶初中對(duì)函數(shù)單調(diào)性的描述的定義,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行概念的符號(hào)化建構(gòu),與學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)銜接緊密,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
(三)建構(gòu)概念
問(wèn)題3:如何用符號(hào)化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)準(zhǔn)確地表述函數(shù)的單調(diào)性呢?
對(duì)于區(qū)間I內(nèi)的任意兩個(gè)值x1,x2,當(dāng)x1?x2時(shí),都有f(x1)?f(x2)。
單調(diào)增函數(shù)的定義:
問(wèn)題4:如何定義單調(diào)減函數(shù)呢? 可以通過(guò)類比的方法由學(xué)生給出。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)師生雙邊活動(dòng)及學(xué)生討論,可以讓學(xué)生充分參與用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言定義函數(shù)單調(diào)性的全過(guò)程,讓他們親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)概念如何從直觀到抽象,從文字到符號(hào),從粗疏到嚴(yán)密。讓他們充分感悟數(shù)學(xué)概念符號(hào)化的建構(gòu)原則。問(wèn)題4則要求學(xué)生結(jié)合圖象化單調(diào)增函數(shù)的定義,通過(guò)類比的方法,由學(xué)生自己得到單調(diào)減函數(shù)的概念,在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生可以體會(huì)數(shù)學(xué)概念是如何擴(kuò)充完善的。
(四)理解概念
1.顧名思義,對(duì)“單調(diào)”兩字加深理解
漢語(yǔ)大詞典對(duì)“單調(diào)”的解釋是:簡(jiǎn)單、重復(fù)而沒(méi)有變化。2.呼應(yīng)引入,解決問(wèn)題情境中的問(wèn)題
如:y?2x?1的單調(diào)增區(qū)間是(??,??);y?3.單調(diào)性是函數(shù)的“局部”性質(zhì) 如:函數(shù)y?上減函數(shù)?
引導(dǎo)學(xué)生討論,從圖象上觀察或用特殊值代入驗(yàn)證否定結(jié)論(如取x1??1,x2?
1在(0,??)上是減函數(shù)。x11在(0,??)和(??,0)上都是減函數(shù),能否說(shuō)y?在定義域(??,0)(0,??)上xx1)。
2設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生對(duì)一個(gè)概念的認(rèn)識(shí)不可能一次完成,教師要善于從多個(gè)角度,通過(guò)概念變式教學(xué)和構(gòu)造反例幫助學(xué)生理解概念的內(nèi)涵與外延。在學(xué)習(xí)如何證明一個(gè)函數(shù)的單調(diào)性之前,先與學(xué)生
3 一起探討怎樣才能否定一個(gè)函數(shù)的單調(diào)性對(duì)幫助學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性的概念尤為重要,可以加深學(xué)生對(duì)“任意”兩字的理解。
(五)運(yùn)用概念
通過(guò)兩例,教師要向?qū)W生說(shuō)明: 1.判斷函數(shù)單調(diào)性的主要方法:①觀察法:畫出函數(shù)圖象來(lái)觀察;②定義法:嚴(yán)格按照定義進(jìn)行驗(yàn)證;③分解法:對(duì)函數(shù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖冃?,使之變成我們所熟悉的且已知其單調(diào)性的較簡(jiǎn)單函數(shù)的組合。
2.概括出證明函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:取值→作差→變形→定號(hào)。練習(xí):作出函數(shù)y?|x?1|?
1、y?|x2?1|的圖象,寫出他們的單調(diào)區(qū)間。
設(shè)計(jì)意圖:?jiǎn)握{(diào)性證明是學(xué)生在函數(shù)內(nèi)容中首次接觸到的代數(shù)論證問(wèn)題,通過(guò)本例,要讓學(xué)生理解判斷函數(shù)單調(diào)性與證明函數(shù)單調(diào)性的差別,掌握證明函數(shù)單調(diào)性的程序,并深入理解什么是代數(shù)證明,代數(shù)證明要做什么事。
(六)回顧總結(jié)
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了函數(shù)單調(diào)性的定義,單調(diào)區(qū)間的概念,能利用(1)圖象法;(2)定義法來(lái)判定函數(shù)的單調(diào)性,從中體會(huì)了數(shù)形結(jié)合的思想,學(xué)會(huì)從“特殊到一般再到特殊”的思維方法來(lái)研究問(wèn)題?!窘虒W(xué)反思】
1.給出生活實(shí)例和函數(shù)單調(diào)性的圖形語(yǔ)言,調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與意識(shí),通過(guò)直觀圖形得出結(jié)論,滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟,問(wèn)題是學(xué)生思維的開(kāi)始,問(wèn)題是學(xué)生興趣的開(kāi)始。這里,通過(guò)問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)的好奇心。
2.給出函數(shù)單調(diào)性的數(shù)學(xué)語(yǔ)言。通過(guò)教師指圖說(shuō)明,分析定義,提問(wèn)等辦法,使學(xué)生把定義與直觀圖象結(jié)合起來(lái),加深對(duì)概念的理解,滲透數(shù)形結(jié)合分析問(wèn)題的數(shù)學(xué)思想方法。
3.有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程,不能單純的模仿與記憶,數(shù)學(xué)思想的領(lǐng)悟和學(xué)習(xí)過(guò)程更是如此.利用學(xué)生自己提出的問(wèn)題,讓學(xué)生在解題過(guò)程中親身經(jīng)歷和實(shí)踐體驗(yàn),師生互動(dòng)學(xué)習(xí),生生合作交流,共同探究。
4.通過(guò)安排基本練習(xí)題,使學(xué)生在完成必修教材基本學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí),拓展自主發(fā)展的空間,讓每一個(gè)學(xué)生都得到符合自身實(shí)踐的感悟,使不同層次的學(xué)生都可以獲得成功的喜悅,看到自己的潛能,從而激發(fā)學(xué)生飽滿的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展、合作探究的學(xué)習(xí)氛圍的形成。
5.讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程應(yīng)該成為這節(jié)課的一個(gè)重要教學(xué)目標(biāo)。函數(shù)的單調(diào)性的定義是對(duì)函數(shù)圖象特征的一種數(shù)學(xué)描述,它經(jīng)歷了由圖象直觀感知到自然語(yǔ)言描述,再到數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言描述的進(jìn)化過(guò)程,這個(gè)過(guò)程充分反映了數(shù)學(xué)的理性精神,是一個(gè)很有價(jià)值的數(shù)學(xué)教育載體。
6.教學(xué)設(shè)計(jì)最根本的著力點(diǎn)是“為學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)”,而不是“為教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)”。通過(guò)對(duì)“函數(shù)單調(diào)性”教學(xué)設(shè)計(jì),我對(duì)“為學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)”有了更深的理解。如果把教學(xué)看作是教師帶領(lǐng)學(xué)生一起去遠(yuǎn)足,那么學(xué)情分析的目的是要分析學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),確定一個(gè)合情合理的教學(xué)起點(diǎn);目標(biāo)導(dǎo)向這是要教師分析預(yù)期達(dá)到的教學(xué)效果,即遠(yuǎn)足所期望到達(dá)的目的地,這是教學(xué)的根本和核心任務(wù),是教學(xué)設(shè)
4 計(jì)的關(guān)鍵;知識(shí)定位則好比是教師要預(yù)先分析通往目的地的道路狀況,從而決定前進(jìn)的方法和策略;問(wèn)題設(shè)計(jì)則好比是設(shè)計(jì)行程,恰當(dāng)安排可以指引師生高效地向著目的地前行。本節(jié)課就是通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)思想來(lái)安排教學(xué)設(shè)計(jì)的。
函數(shù)單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)2
《函數(shù)的單調(diào)性》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)的重要性質(zhì).從知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看,函數(shù)的單調(diào)性既是函數(shù)概念的延續(xù)和拓展,又是后續(xù)研究指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)的單調(diào)性等內(nèi)容的基礎(chǔ),在研究各種具體函數(shù)的性質(zhì)和應(yīng)用、解決各種問(wèn)題中都有著廣泛的應(yīng)用.函數(shù)單調(diào)性概念的建立過(guò)程中蘊(yùn)涵諸多數(shù)學(xué)思想方法,對(duì)于進(jìn)一步探索、研究函數(shù)的其他性質(zhì)有很強(qiáng)的啟發(fā)與示范作用.
二、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能目標(biāo):使學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性的概念,初步掌握判別函數(shù)單調(diào)性的方法;(2)過(guò)程與方法目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、歸納、抽象、概括,自主建構(gòu)單調(diào)增函數(shù)、單調(diào)減函數(shù)等概念;能運(yùn)用函數(shù)單調(diào)性概念解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題;使學(xué)生領(lǐng)會(huì)數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀:在函數(shù)單調(diào)性的學(xué)習(xí)過(guò)程中,使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勇于探索的良好習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.
三、教法學(xué)法分析
教法分析:
1、通過(guò)學(xué)生熟悉的實(shí)際生活問(wèn)題引入課題,為概念學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境,拉近數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)的距離,激發(fā)學(xué)生求知欲,調(diào)動(dòng)學(xué)生主體參與的積極性.
2、在形成概念的過(guò)程中,緊扣概念中的關(guān)鍵語(yǔ)句,通過(guò)學(xué)生的主體參與,正確地形成概念.
3、在鼓勵(lì)學(xué)生主體參與的同時(shí),不可忽視教師的主導(dǎo)作用,要教會(huì)學(xué)生清晰的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?,并順利地完成書面表達(dá). 學(xué)法分析:
1、讓學(xué)生利用圖形直觀啟迪思維,并通過(guò)正、反例的構(gòu)造,來(lái)完成從感性認(rèn)識(shí)到理性思維的質(zhì)的飛躍.
2、讓學(xué)生從問(wèn)題中質(zhì)疑、嘗試、歸納、總結(jié)、運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的能力.
四、教學(xué)過(guò)程
函數(shù)單調(diào)性的概念產(chǎn)生和形成是本節(jié)課的難點(diǎn),為了突破這一難點(diǎn),在教學(xué)設(shè)計(jì)上采用了下列四個(gè)環(huán)節(jié).
(一)創(chuàng)設(shè)情境,提出問(wèn)題
(問(wèn)題情境)(播放中央電視臺(tái)天氣預(yù)報(bào)的音樂(lè)).如圖為某地區(qū)2006年元旦這一天24小時(shí)內(nèi)的氣溫變化圖,觀察這張氣溫變化圖:
[教師活動(dòng)]引導(dǎo)學(xué)生觀察圖象,提出問(wèn)題:
問(wèn)題1:說(shuō)出氣溫在哪些時(shí)段內(nèi)是逐步升高的或下降的?
問(wèn)題2:怎樣用數(shù)學(xué)語(yǔ)言刻畫上述時(shí)段內(nèi)“隨著時(shí)間的增大氣溫逐漸升高”這一特征? [設(shè)計(jì)意圖]問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟,問(wèn)題是學(xué)生思維的開(kāi)始,問(wèn)題是學(xué)生興趣的開(kāi)始.這里,通過(guò)兩個(gè)問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)的好奇心.
(二)探究發(fā)現(xiàn) 建構(gòu)概念
[學(xué)生活動(dòng)]對(duì)于問(wèn)題1,學(xué)生容易給出答案.問(wèn)題2對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)較為抽象,不易回答. [教師活動(dòng)]為了引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題2,先讓學(xué)生觀察圖象,通過(guò)具體情形,例如,“t1?8時(shí),這一情形進(jìn)行描述.引導(dǎo)學(xué)生回答:對(duì)于自變量8
問(wèn)題3:對(duì)于任意的t
1、t2∈[4,16]時(shí),當(dāng)t1?t2時(shí),是否都有f(t1)?f(t2)呢? [學(xué)生活動(dòng)]通過(guò)觀察圖象、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(計(jì)算機(jī))、正反對(duì)比,發(fā)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系,由具體到抽象,由模糊到清晰逐步歸納、概括、抽象出單調(diào)增函數(shù)概念的本質(zhì)屬性,并嘗試用符號(hào)語(yǔ)言進(jìn)行初步的表述.
[教師活動(dòng)]為了獲得單調(diào)增函數(shù)概念,對(duì)于不同學(xué)生的表述進(jìn)行分析、歸類,引導(dǎo)學(xué)生得出關(guān)鍵詞“區(qū)間內(nèi)”、“任意”、“當(dāng)x1?x2時(shí),都有f(x1)?f(x2)”.告訴他們“把滿足這些條件的函數(shù)稱之為單調(diào)增函數(shù)”,之后由他們集體給出單調(diào)增函數(shù)概念的數(shù)學(xué)表述.提出:
問(wèn)題4: 類比單調(diào)增函數(shù)概念,你能給出單調(diào)減函數(shù)的概念嗎? 最后完成單調(diào)性和單調(diào)區(qū)間概念的整體表述.
[設(shè)計(jì)意圖]數(shù)學(xué)概念的形成來(lái)自解決實(shí)際問(wèn)題和數(shù)學(xué)自身發(fā)展的需要.但概念的高度抽象,造成了難懂、難教和難學(xué),這就需要讓學(xué)生置身于符合自身實(shí)際的學(xué)習(xí)活動(dòng)中去,從自己的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)基礎(chǔ)出發(fā),經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”、“再創(chuàng)造”的活動(dòng)過(guò)程.剛升入高一的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的幾何形象思維能力,但抽象思維能力不強(qiáng).從日常的描述性語(yǔ)言概念升華到用數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言精確刻畫概念是本節(jié)課的難點(diǎn).
(三)自我嘗試 運(yùn)用概念
1.為了理解函數(shù)單調(diào)性的概念,及時(shí)地進(jìn)行運(yùn)用是十分必要的. [教師活動(dòng)]問(wèn)題5:(1)你能找出氣溫圖中的單調(diào)區(qū)間嗎?(2)你能說(shuō)出你學(xué)過(guò)的函數(shù)的單調(diào)區(qū)間嗎?請(qǐng)舉例說(shuō)明. [學(xué)生活動(dòng)]對(duì)于(1),學(xué)生容易看出:氣溫圖中分別有兩個(gè)單調(diào)減區(qū)間和一個(gè)單調(diào)增區(qū)間.對(duì)于(2),學(xué)生容易舉出具體函數(shù)如:并畫出函數(shù)的草圖,根據(jù)函數(shù)的圖象說(shuō)出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
[教師活動(dòng)]利用實(shí)物投影儀,投影出學(xué)生畫出的草圖和標(biāo)出的單調(diào)區(qū)間,并指出學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤,如:在敘述函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí)寫成并集.
[設(shè)計(jì)意圖]在學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出新問(wèn)題,使學(xué)生明了,過(guò)去所研究的函數(shù)的相關(guān)特征,就是現(xiàn)在所學(xué)的函數(shù)的單調(diào)性,從而加深對(duì)函數(shù)單調(diào)性概念的理解.
2.對(duì)于給定圖象的函數(shù),借助于圖象,我們可以直觀地判定函數(shù)的單調(diào)性,也能找到單調(diào)區(qū)間.而對(duì)于一般的函數(shù),我們?cè)鯓尤ヅ卸ê瘮?shù)的單調(diào)性呢? [教師活動(dòng)]問(wèn)題6:證明f(x)?1在區(qū)間(0,+ ∞)上是單調(diào)減函數(shù). x[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生相互討論,嘗試自主進(jìn)行函數(shù)單調(diào)性的證明,可能會(huì)出現(xiàn)不知如何比較f(x1)與f(x2)的大小、不會(huì)正確表述、變形不到位或根本不會(huì)變形等困難.
[教師活動(dòng)]教師深入學(xué)生中,與學(xué)生交流,了解學(xué)生思考問(wèn)題的進(jìn)展過(guò)程,投影學(xué)生的證明過(guò)程,糾正出現(xiàn)的錯(cuò)誤,規(guī)范書寫的格式.
[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生自我歸納證明函數(shù)單調(diào)性的一般方法和操作流程:取值作差變形定號(hào)判斷. [設(shè)計(jì)意圖]有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程,不能單純的模仿與記憶,數(shù)學(xué)思想的領(lǐng)悟和學(xué)習(xí)過(guò)程更是如此.利用學(xué)生自己提出的問(wèn)題,讓學(xué)生在解題過(guò)程中親身經(jīng)歷和實(shí)踐體驗(yàn),師生互動(dòng)學(xué)習(xí),生生合作交流,共同探究.
(四)回顧反思深化概念 [教師活動(dòng)]給出一組題:
1、定義在R上的單調(diào)函數(shù)f(x)滿足f(2)?f(1),那么函數(shù)f(x)是R上的單調(diào)增函數(shù)還是單調(diào)減函數(shù)?
2、若定義在R上的單調(diào)減函數(shù)f(x)滿足f(1?a)?f(3?a),你能確定實(shí)數(shù)的取值范圍嗎?
[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生互相討論,探求問(wèn)題的解答和問(wèn)題的解決過(guò)程,并通過(guò)問(wèn)題,歸納總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容和方法.[設(shè)計(jì)意圖]通過(guò)學(xué)生的主體參與,使學(xué)生深切體會(huì)到本節(jié)課的主要內(nèi)容和思想方法,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)函數(shù)單調(diào)性認(rèn)識(shí)的再次深化.[教師活動(dòng)]作業(yè)布置:
(1)閱讀課本P29例
1、2
(2)書面作業(yè): 必做:教材作業(yè)
選做:二次函數(shù)y?x2?bx?c在[0,+∞)是增函數(shù),滿足條件的實(shí)數(shù)b的值唯一嗎? 探究:函數(shù)y?x在定義域內(nèi)是增函數(shù),函數(shù)y?1有兩個(gè)單調(diào)減區(qū)間,由這兩個(gè)基本函x數(shù)構(gòu)成的函數(shù)y?x?1的單調(diào)性如何?請(qǐng)證明你得到的結(jié)論. x[設(shè)計(jì)意圖]通過(guò)兩方面的作業(yè),使學(xué)生養(yǎng)成先看書,后做作業(yè)的習(xí)慣.基于函數(shù)單調(diào)性內(nèi)容的特點(diǎn)及學(xué)生實(shí)際,對(duì)課后書面作業(yè)實(shí)施分層設(shè)置,安排基本練習(xí)題、鞏固理解題和深化探究題三層.學(xué)生完成作業(yè)的形式為必做、選做和探究三種,使學(xué)生在完成必修教材基本學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí),拓展自主發(fā)展的空間,讓每一個(gè)學(xué)生都得到符合自身實(shí)踐的感悟,使不同層次的學(xué)生都可以獲得成功的喜悅,看到自己的潛能,從而激發(fā)學(xué)生飽滿的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展、合作探究的學(xué)習(xí)氛圍的形成.
五、教學(xué)評(píng)價(jià)
學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果評(píng)價(jià)當(dāng)然重要,但是更重要的是學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程評(píng)價(jià).教師應(yīng)當(dāng)高度重視學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的參與度、自信心、團(tuán)隊(duì)精神、合作意識(shí)、獨(dú)立思考習(xí)慣的養(yǎng)成、數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的能力,以及學(xué)習(xí)的興趣和成就感.學(xué)生熟悉的問(wèn)題情境可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,問(wèn)題串的設(shè)計(jì)可以讓更多的學(xué)生主動(dòng)參與,師生對(duì)話可以實(shí)現(xiàn)師生合作,適度的研討可以促進(jìn)生生交流以及團(tuán)隊(duì)精神,知識(shí)的生成和問(wèn)題的解決可以讓學(xué)生感受到成功的喜悅,縝密的思考可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣.讓學(xué)生在教師評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)以及自我評(píng)價(jià)的過(guò)程中體驗(yàn)知識(shí)的積累、探索能力的長(zhǎng)進(jìn)和思維品質(zhì)的提高,為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ).
函數(shù)單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)3
函數(shù)的單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)構(gòu)思: 設(shè)計(jì)理念:
本設(shè)計(jì)基于學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在設(shè)計(jì)時(shí)將盡可能采用探索式教學(xué),讓學(xué)生自己觀察,主動(dòng)去探索。而教學(xué)時(shí)盡可能夠顧及到全體學(xué)生,達(dá)到優(yōu)生得到培養(yǎng),后進(jìn)生也有所收獲的效果。同時(shí)在教學(xué)中將理論聯(lián)系實(shí)際,讓學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)去解決問(wèn)題(練習(xí))。而教師在整個(gè)過(guò)程中充當(dāng)引導(dǎo)者、組織者,注重培養(yǎng)學(xué)生的歸納發(fā)現(xiàn)能力、理論證明能力、多位拓展能力等。
教材地位和作用:
函數(shù)單調(diào)性是高中數(shù)學(xué)中相當(dāng)重要的一個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),是研究和討論初等函數(shù)有關(guān)性質(zhì)的基礎(chǔ)。掌握本節(jié)內(nèi)容不僅是前面所學(xué)函數(shù)知識(shí)的延伸,更為今后的函數(shù)學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ),還有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì): 重點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性的概念; 難點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性的判定及證明; 關(guān)鍵:增函數(shù)與減函數(shù)的概念的理解。教學(xué)目標(biāo)的確定及依據(jù):
依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教育原則,本節(jié)知識(shí)的特點(diǎn)以及學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,我制定了如下教育教學(xué)目標(biāo)。
(1)、知識(shí)目標(biāo):理解函數(shù)單調(diào)性的概念,掌握判斷函數(shù)單調(diào)性的基本方法(作差比較法,作商比較法。主要是做差比較法);了解函數(shù)單調(diào)區(qū)間的概念。
(2)、能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生閱讀、自學(xué)、分析、歸納能力;抽象思維能力及推理判斷的能力和勇于探索的精神。
(3)、情感目標(biāo):體會(huì)用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)去觀察、分析事物的方法。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)美的藝術(shù)體驗(yàn)。在平等的教學(xué)氛圍中,通過(guò)學(xué)生之間、師生之間的交流、合作與評(píng)價(jià),拉近學(xué)生之間、師生之間的情感距離。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣。
教學(xué)方法:輔導(dǎo)自學(xué)法、討論探究法、講授法。
教學(xué)手段:根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn),為了更有效地突出教學(xué)重點(diǎn),突破教學(xué)難點(diǎn),展示知識(shí)的發(fā)生過(guò)程,提高課堂效率,使教學(xué)目標(biāo)更完美地體現(xiàn)。我將運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助課堂教學(xué)。使用投影儀對(duì)學(xué)生探究的成果進(jìn)行展示。
1.5教學(xué)過(guò)程:
1 課題引入(引入---設(shè)疑----激趣)-------新授概念(自主探究---成果展示---總結(jié)強(qiáng)調(diào))概念應(yīng)用1(總結(jié)探究-------延伸過(guò)渡調(diào))概念應(yīng)用2(引導(dǎo)探究----總結(jié)歸納)應(yīng)用探究(實(shí)踐-------總結(jié)提高)課后延展(再實(shí)踐-------再提高)2.實(shí)施方案
設(shè)疑:觀察給出的函數(shù)的圖象,并指出在定義域內(nèi)的上升與下降情況。激趣:如何用x與 f(x)來(lái)描述上升的圖象?如何用x與 f(x)來(lái)描述下降的圖象?
(意圖:明確目標(biāo)、引起思考。給出函數(shù)單調(diào)性的圖形語(yǔ)言,調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與意識(shí),通過(guò)直觀圖形得出結(jié)論,滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。用提問(wèn)的方式,簡(jiǎn)單介紹本節(jié)課的主要內(nèi)容,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣要求學(xué)生帶著問(wèn)題閱讀教材,通過(guò)問(wèn)題的解決掌握基本內(nèi)容。有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、自學(xué)能力和解決問(wèn)題的能力。)
成果展示 總結(jié)強(qiáng)調(diào):
1、單調(diào)區(qū)間如何理解和劃分?
2、增、減函數(shù)的定義用語(yǔ)言如何描述?(可以結(jié)合初中對(duì)函數(shù)的描述進(jìn)行引導(dǎo))
3、如何從圖形上判斷單調(diào)性?
(意圖: 通過(guò)展示自學(xué)成果,加深對(duì)概念的多方理解,讓部分學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,從而激發(fā)和帶動(dòng)其他同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性。另外強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):
1、必須在函數(shù)定義域上來(lái)討論函數(shù)增減性;
2、對(duì)于定義域內(nèi)的某個(gè)區(qū)間的任意兩個(gè)自變量成立)
總結(jié)探究:對(duì)一次函數(shù)y=kx+b
1、k的正、負(fù)對(duì)函數(shù)的單調(diào)性有何影響?
2、b的變化對(duì)函數(shù)的單調(diào)性有何影響?
(意圖:通過(guò)討論使學(xué)生深入理解和掌握概念,培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,培養(yǎng)學(xué)生研究數(shù)學(xué)的能力,學(xué)會(huì)歸納總結(jié)。)
延伸過(guò)渡:一般函數(shù)除從圖形上判斷單調(diào)性,還有其它證明和判斷方法嗎? 引導(dǎo)探究:在例2 的證明中在由x1>x2
時(shí)
判斷f(x1),f(x2)大小時(shí) 的基本方法是什么?還有其它方法嗎?(作商法)
總結(jié)歸納:
1、作差時(shí)的基本變形有那些?(主要用:分解因式、配方等)
2、什么時(shí)候可以用作商法?
2(意圖:學(xué)生難以從例題中歸納出判斷(證明)方法及步驟,所以在詳細(xì)講解的過(guò)程中,通過(guò)分析、引導(dǎo)學(xué)生抽象、概括出方法及步驟,提示學(xué)生注意證明過(guò)程的規(guī)范性及嚴(yán)謹(jǐn)性。同時(shí)說(shuō)明數(shù)學(xué)題型間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)中的藝術(shù)美。另外通過(guò)探究加深對(duì)基本方法的掌握,拓寬解題思路使學(xué)生容易突破本節(jié)的難點(diǎn),掌握本節(jié)重點(diǎn))
應(yīng)用探究;
1、函數(shù)f(x)=1的定義域什么? x
12、函數(shù)f(x)=在定義域上也是減函數(shù)嗎?
x
3、課堂實(shí)踐(練習(xí))
(意圖:通過(guò)此題的探究、輔導(dǎo)、講解,強(qiáng)化解題步驟,形成并提高解題能力。調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論,形成生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)氛圍,從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,開(kāi)闊解題思路,使學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣)。
課后延展:、作業(yè),思考
1、比較一次函數(shù)y=2x+3和二次函數(shù)y=x2的圖象上有最低點(diǎn)和最高點(diǎn)嗎?
2、通過(guò)圖象觀察函數(shù)值有最大或最小值嗎?
3、再換成函數(shù)y=2x+3(0
(意圖:通過(guò)練習(xí)作業(yè)加深對(duì)概念的理解,熟悉判斷方法,達(dá)到鞏固,消化新知的目的。同時(shí)思考題的設(shè)計(jì)對(duì)下一節(jié)的學(xué)習(xí)起到承上啟下的作用。)
函數(shù)單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)4
函數(shù)的單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能:
1.通過(guò)生活中的例子幫助學(xué)生理解增函數(shù)、減函數(shù)及其幾何意義。2.學(xué)會(huì)應(yīng)用函數(shù)的圖象理解和研究函數(shù)的單調(diào)性及其幾何意義。過(guò)程與方法:
1.通過(guò)本節(jié)課的教學(xué),滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,對(duì)學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義的教育。2.通過(guò)探究與活動(dòng),使學(xué)生明白考慮問(wèn)題要細(xì)致,說(shuō)理要明確。情感與態(tài)度:
1.通過(guò)本節(jié)課的教學(xué),使學(xué)生能理性的描述生活中的增長(zhǎng)、遞減的現(xiàn)象。
2.通過(guò)生活實(shí)例感受函數(shù)單調(diào)性的意義,培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力和數(shù)形語(yǔ)言轉(zhuǎn)化的能力。【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性概念的理解及應(yīng)用。難點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性的判定及證明。關(guān)鍵:增函數(shù)與減函數(shù)的概念的理解?!窘虒W(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】
(一)問(wèn)題情境1.海寧潮,又名錢江潮,自古稱之為“天下奇觀”?!鞍嗽率顺保瑝延^天下無(wú)”。海寧潮是一個(gè)壯觀無(wú)比的自然動(dòng)態(tài)奇觀,當(dāng)江潮從東面來(lái)時(shí),似一條銀線,“則玉城雪嶺際天而來(lái),大聲如雷霆,震撼激射,吞天沃日,勢(shì)極雄豪”。潮起潮落,牽動(dòng)了無(wú)數(shù)人的心。
如何用函數(shù)形式來(lái)表示,起和落?
2.教師和學(xué)生一起舉出生活中描述上升或下降的變化規(guī)律的成語(yǔ):蒸蒸日上、每況愈下、此起彼伏。
如何用學(xué)過(guò)的函數(shù)圖象來(lái)描繪這些成語(yǔ)?
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)海寧潮潮起潮落,成語(yǔ)→圖象的問(wèn)題情境,讓學(xué)生用樸素的生活語(yǔ)言描述他們對(duì)變化規(guī)律的理解,并請(qǐng)學(xué)生將文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為圖形語(yǔ)言,這樣做可使教學(xué)過(guò)程富有情趣,可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教學(xué)起點(diǎn)的設(shè)定也比較恰當(dāng),學(xué)生的參與度較高。
(二)溫故知新
1.問(wèn)題1:觀察學(xué)生繪制的函數(shù)的圖象(實(shí)際教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生回答的情況而定),指出圖象的變化的趨勢(shì)。
觀察得到:隨著x值的增大,函數(shù)圖象有的呈上升趨勢(shì),有的呈下降趨勢(shì),有的在一個(gè)區(qū)間內(nèi)呈上升趨勢(shì),在另一區(qū)間內(nèi)呈下降趨勢(shì)。
2.問(wèn)題2:對(duì)“圖象呈逐漸上升趨勢(shì)”這句話初中是怎樣描述的? 例如:初中研究y?x時(shí),我們知道,當(dāng)x0時(shí),函數(shù)值y隨x的增大而增大。
回憶初中對(duì)函數(shù)單調(diào)性的解釋:
圖象呈逐漸上升趨勢(shì)?數(shù)值y隨x的增大而增大;圖象呈逐漸下降趨勢(shì)?數(shù)值y隨x的增大而減小。
函數(shù)這種性質(zhì)稱為函數(shù)的單調(diào)性。
1 2設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生在函數(shù)單調(diào)性這一概念的學(xué)習(xí)上有三個(gè)認(rèn)知基礎(chǔ):一是生活體驗(yàn),二是函數(shù)圖象,三是初中對(duì)函數(shù)單調(diào)性的認(rèn)識(shí)。對(duì)照繪制的函數(shù)圖象,讓學(xué)生回憶初中對(duì)函數(shù)單調(diào)性的描述的定義,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行概念的符號(hào)化建構(gòu),與學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)銜接緊密,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
(三)建構(gòu)概念
問(wèn)題3:如何用符號(hào)化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)準(zhǔn)確地表述函數(shù)的單調(diào)性呢?
對(duì)于區(qū)間I內(nèi)的任意兩個(gè)值x1,x2,當(dāng)x1?x2時(shí),都有f(x1)?f(x2)。單調(diào)增函數(shù)的定義:
問(wèn)題4:如何定義單調(diào)減函數(shù)呢? 可以通過(guò)類比的方法由學(xué)生給出。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)師生雙邊活動(dòng)及學(xué)生討論,可以讓學(xué)生充分參與用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言定義函數(shù)單調(diào)性的全過(guò)程,讓他們親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)概念如何從直觀到抽象,從文字到符號(hào),從粗疏到嚴(yán)密。讓他們充分感悟數(shù)學(xué)概念符號(hào)化的建構(gòu)原則。問(wèn)題4則要求學(xué)生結(jié)合圖象化單調(diào)增函數(shù)的定義,通過(guò)類比的方法,由學(xué)生自己得到單調(diào)減函數(shù)的概念,在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生可以體會(huì)數(shù)學(xué)概念是如何擴(kuò)充完善的。
(四)理解概念
1.顧名思義,對(duì)“單調(diào)”兩字加深理解
漢語(yǔ)大詞典對(duì)“單調(diào)”的解釋是:簡(jiǎn)單、重復(fù)而沒(méi)有變化。
2.呼應(yīng)引入,解決問(wèn)題情境中的問(wèn)題如:y?2x?1的單調(diào)增區(qū)間是(??,??);y?
1在(0,??)x上是減函數(shù)。
3.單調(diào)性是函數(shù)的“局部”性質(zhì)如:函數(shù)y?在定義域(??,0)11在(0,??)和(??,0)上都是減函數(shù),能否說(shuō)y?xx1)。2(0,??)上上減函數(shù)?
引導(dǎo)學(xué)生討論,從圖象上觀察或用特殊值代入驗(yàn)證否定結(jié)論(如取x1??1,x2?
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生對(duì)一個(gè)概念的認(rèn)識(shí)不可能一次完成,教師要善于從多個(gè)角度,通過(guò)概念變式教學(xué)和構(gòu)造反例幫助學(xué)生理解概念的內(nèi)涵與外延。在學(xué)習(xí)如何證明一個(gè)函數(shù)的單調(diào)性之前,先與學(xué)生一起探討怎樣才能否定一個(gè)函數(shù)的單調(diào)性對(duì)幫助學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性的概念尤為重要,可以加深學(xué)生對(duì)“任意”兩字的理解。
(五)運(yùn)用概念
通過(guò)兩例,教師要向?qū)W生說(shuō)明:1.判斷函數(shù)單調(diào)性的主要方法:①觀察法:畫出函數(shù)圖象來(lái)觀察;②定義法:嚴(yán)格按照定義進(jìn)行驗(yàn)證;③分解法:對(duì)函數(shù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖冃危怪兂晌覀兯煜さ那乙阎鋯握{(diào)性的較簡(jiǎn)單函數(shù)的組合。
2.概括出證明函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:取值→作差→變形→定號(hào)。練習(xí):作出函數(shù)y?|x?1|?
1、y?|x?1|的圖象,寫出他們的單調(diào)區(qū)間。
設(shè)計(jì)意圖:?jiǎn)握{(diào)性證明是學(xué)生在函數(shù)內(nèi)容中首次接觸到的代數(shù)論證問(wèn)題,通過(guò)本例,要讓學(xué)生理解判斷函數(shù)單調(diào)性與證明函數(shù)單調(diào)性的差別,掌握證明函數(shù)單調(diào)性的程序,并深入理解什么是代數(shù)證明,代數(shù)證明要做什么事。
(六)回顧總結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了函數(shù)單調(diào)性的定義,單調(diào)區(qū)間的概念,能利用(1)圖象法;(2)定義法來(lái)判定函數(shù)的單調(diào)性,從中體會(huì)了數(shù)形結(jié)合的思想,學(xué)會(huì)從“特殊到一般再到特殊”的思維方法來(lái)研究問(wèn)題。
函數(shù)單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)5
函數(shù)的單調(diào)性”教學(xué)設(shè)計(jì)
南京師大附中 陶維林
一、內(nèi)容和內(nèi)容解析
函數(shù)的單調(diào)性是研究當(dāng)自變量x不斷增大時(shí),它的函數(shù)y增大還是減小的性質(zhì).如函數(shù)單調(diào)增表現(xiàn)為“隨著x增大,y也增大”這一特征.與函數(shù)的奇偶性不同,函數(shù)的奇偶性是研究x成為相反數(shù)時(shí),y是否也成為相反數(shù),即函數(shù)的對(duì)稱性質(zhì).
函數(shù)的單調(diào)性與函數(shù)的極值類似,是函數(shù)的局部性質(zhì),在整個(gè)定義域上不一定具有.這與函數(shù)的奇偶性、函數(shù)的最大值、最小值不同,它們是函數(shù)在整個(gè)定義域上的性質(zhì).
函數(shù)單調(diào)性的研究方法也具有典型意義,體現(xiàn)了對(duì)函數(shù)研究的一般方法.這就是,加強(qiáng)“數(shù)”與“形”的結(jié)合,由直觀到抽象;由特殊到一般.首先借助對(duì)函數(shù)圖象的觀察、分析、歸納,發(fā)現(xiàn)函數(shù)的增、減變化的直觀特征,進(jìn)一步量化,發(fā)現(xiàn)增、減變化數(shù)字特征,從而進(jìn)一步用數(shù)學(xué)符號(hào)刻畫.
函數(shù)單調(diào)性的概念是研究具體函數(shù)單調(diào)性的依據(jù),在研究函數(shù)的值域、定義域、最大值、最小值等性質(zhì)中有重要應(yīng)用(內(nèi)部);在解不等式、證明不等式、數(shù)列的性質(zhì)等數(shù)學(xué)的其他內(nèi)容的研究中也有重要的應(yīng)用(外部).可見(jiàn),不論在函數(shù)內(nèi)部還是在外部,函數(shù)的單調(diào)性都有重要應(yīng)用,因而在數(shù)學(xué)中具有核心地位.
教學(xué)的重點(diǎn)是,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)函數(shù)在區(qū)間(a,b)上“隨著x增大,y也增大(或減?。边@一特征進(jìn)行抽象的符號(hào)描述:在區(qū)間(a,b)上任意取x1,x2,當(dāng)x1<x2時(shí),有 f(x2)>f(x1)(或f(x2)<f(x1)=,則稱函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)增(或單調(diào)減).
二、目標(biāo)和目標(biāo)解析
本節(jié)課要求學(xué)生理解函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào)的意義,掌握用函數(shù)單調(diào)性的定義證明簡(jiǎn)單函數(shù)在某區(qū)間上具有某種單調(diào)性的方法(步驟).
1.能夠以具體的例子說(shuō)明某函數(shù)在某區(qū)間上是增函數(shù)還是減函數(shù);
2.能夠舉例,并通過(guò)繪制圖形說(shuō)明函數(shù)在定義域的子集(區(qū)間)上具有單調(diào)性,而在整個(gè)定義域上未必具有單調(diào)性,說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)的局部性質(zhì);
3.對(duì)于一個(gè)具體的函數(shù),能夠用單調(diào)性的定義,證明它是增函數(shù)還是減函數(shù):在區(qū)間上任意取x1,x2,設(shè)x1<x2,作差f(x2)- f(x1),然后判斷這個(gè)差的正、負(fù),從而證明函數(shù)在該區(qū)間上是增函數(shù)還是減函數(shù).
三、教學(xué)問(wèn)題診斷分析
學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)是,初中學(xué)習(xí)過(guò)函數(shù)的概念,初步認(rèn)識(shí)到函數(shù)是一個(gè)刻畫某些運(yùn)動(dòng)變化數(shù)量關(guān)系的數(shù)學(xué)概念;進(jìn)入高中以后,又進(jìn)一步學(xué)習(xí)了函數(shù)的概念,認(rèn)識(shí)到函數(shù)是兩個(gè)數(shù)集之間的一種對(duì)應(yīng).學(xué)生還了解函數(shù)有三種表示方法,特別是可以借助圖象對(duì)函數(shù)特征加以直觀考察.此外,還學(xué)習(xí)過(guò)一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等幾個(gè)簡(jiǎn)單而具體的函數(shù),了解它們的圖象及性質(zhì).尤其值得注意的是,學(xué)生有利用函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行兩個(gè)數(shù)大小比較的經(jīng)驗(yàn).
“圖象是上升的,函數(shù)是單調(diào)增的;圖象是下降的,函數(shù)是單調(diào)減的”僅就圖象角度直觀描述函數(shù)單調(diào)性的特征學(xué)生并不感到困難.困難在于,把具體的、直觀形象的函數(shù)單調(diào)性的特征抽象出來(lái),用數(shù)學(xué)的符號(hào)語(yǔ)言描述.即把某區(qū)間上“隨著x的增大,y也增大”(單調(diào)增)這一特征用該區(qū)間上“任意的x1<x2,有f(x1)<f(x2)”(單調(diào)增)進(jìn)行刻畫.其中最難理解的是為什么要在區(qū)間上“任意”取兩個(gè)大小不等的x1,x2.
教學(xué)中,通過(guò)二次函數(shù)這個(gè)具體函數(shù)的圖象及數(shù)值變化特征的研究,得到“圖象是上升的”,相應(yīng)地,即“隨著x的增大,y也增大”,初步提出單調(diào)增的說(shuō)法.通過(guò)討論、交流,讓學(xué)生嘗試,就一般情況進(jìn)行刻畫,提出“在某區(qū)間上,如果對(duì)于任意的x1<x2有f(x1)<f(x2)”則函數(shù)在該區(qū)間上具有“圖象是上升的”、“隨著x的增大,y也增大”的特征.進(jìn)一步給出函數(shù)單調(diào)性的定義.然后通過(guò)辨析、練習(xí)等幫助學(xué)生理解這一概念.
企圖在一節(jié)課中完成學(xué)生對(duì)函數(shù)單調(diào)性的真正理解可能是不現(xiàn)實(shí)的.在今后,學(xué)生通過(guò)判斷函數(shù)的單調(diào)性,尋找函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性解決具體問(wèn)題,等一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)可以逐步理解這個(gè)概念.
四、教學(xué)支持條件分析
為了有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),條件許可,可以借助計(jì)算機(jī)或者計(jì)算器繪制函數(shù)圖象,同時(shí)輔以坐標(biāo)計(jì)算、跟蹤點(diǎn)以及等手段觀察函數(shù)的數(shù)字變化特征.
五、教學(xué)基本流程
六、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1.用好節(jié)前語(yǔ),引出課題
函數(shù)是描述事物運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型.如果了解了函數(shù)的變化規(guī)律,那么也就掌握了相應(yīng)事物的變化規(guī)律,因此研究函數(shù)的性質(zhì)十分必要.在事物變化過(guò)程,保持不變的特征就是這個(gè)事物的性質(zhì).
問(wèn)題1 觀察圖1中各個(gè)函數(shù)的圖象,你能說(shuō)說(shuō)它們分別反映了相應(yīng)函數(shù)的哪些變化規(guī)律嗎?
圖1 設(shè)計(jì)意圖:從形到數(shù),借助對(duì)函數(shù)圖象的觀察,想象相應(yīng)的函數(shù)的性質(zhì).引導(dǎo)單調(diào)函數(shù)的“直觀定義”.
可能的回答是,第一個(gè)圖中的函數(shù)圖象,自左而右是上升的;第二個(gè)圖中的函數(shù)圖象,自左而右,有時(shí)是上升的有時(shí)是下降的;第三個(gè)圖中的函數(shù)圖象,自左而右也是有時(shí)上升有時(shí)下降的,而且是關(guān)于y軸對(duì)稱的.
師:對(duì)于運(yùn)動(dòng)變化問(wèn)題,最基本的就是描述變化的快與慢、增與減??相應(yīng)的,函數(shù)的特征就包含:函數(shù)的增與減,我們把函數(shù)的這種性質(zhì)稱為“單調(diào)性”.
教師結(jié)合上述直觀認(rèn)識(shí),寫出課題:函數(shù)的單調(diào)性.
2.函數(shù)單調(diào)性的“直觀定義”
結(jié)合上述直觀認(rèn)識(shí),給出單調(diào)函數(shù)的“直觀定義”:
設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)镮,區(qū)間DI.在區(qū)間D上,若函數(shù)的圖像(從左至右看)總是上升的,則稱函數(shù)在區(qū)間D上是增函數(shù),區(qū)間D稱為函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;在區(qū)間D上,若函數(shù)的圖像(從左至右看)總是下降的,則稱函數(shù)在區(qū)間D上是減函數(shù),區(qū)間D稱為函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間.
例1(教科書第29頁(yè)例1)圖2是定義在區(qū)間[-5,5]上的函數(shù)y=f(x)的圖象,根據(jù)函數(shù)圖象說(shuō)出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,以及在每一個(gè)單調(diào)區(qū)間上,它是增函數(shù)還是減函數(shù)?
設(shè)計(jì)意圖:用“直觀定義”判斷單調(diào)性,并強(qiáng)調(diào)單調(diào)性的“局部性”.
圖2 3.函數(shù)單調(diào)性的“描述性定義”
僅從圖象上觀察出函數(shù)的性質(zhì),只是得到了“定性刻畫”,對(duì)函數(shù)的變化情況只是“大致了解”,顯然不夠,我們希望“量化”,這樣才能準(zhǔn)確.
教師借助幾何畫板作出函數(shù)y=x2的圖像,并在函數(shù)y=x2的圖像上任畫一點(diǎn)P,測(cè)量出其橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo),制作表格.拖動(dòng)點(diǎn)P,表格自動(dòng)增行.
問(wèn)題2 根據(jù)函數(shù)的定義,對(duì)于自變量x的每一個(gè)確定的值,變量y有唯一確定的值與它對(duì)應(yīng).那么,當(dāng)一個(gè)函數(shù)在某一區(qū)間上是單調(diào)增(或單調(diào)減)的時(shí)候,相應(yīng)的,自變量的值與對(duì)應(yīng)的函數(shù)值的變化規(guī)律是怎樣的呢?
設(shè)計(jì)意圖:對(duì)函數(shù)的單調(diào)性的刻畫,從圖形的刻畫過(guò)渡到數(shù)量關(guān)系,即從圖形語(yǔ)言的表述過(guò)渡到自然語(yǔ)言的表述.
由上面的表格可見(jiàn),點(diǎn)P的縱坐標(biāo)(即函數(shù)值)y的變化規(guī)律:在區(qū)間(-∞,0上,隨著自變量x增大,函數(shù)值y減少;在區(qū)間0,+∞)上,隨著自變量x增大,函數(shù)值y也增大.
由此得到單調(diào)函數(shù)的“描述性定義”:
設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)镮,區(qū)間DI.在區(qū)間D上,若隨著自變量x增大,函數(shù)值y也增大,則稱函數(shù)在區(qū)間D上是增函數(shù);在區(qū)間D上,若隨著自變量x增大,函數(shù)值y反而減小,則稱函數(shù)在區(qū)間D上是減函數(shù).
4.從“定性定義”過(guò)渡到“定量定義”
雖然完成了對(duì)函數(shù)單調(diào)性的從圖形語(yǔ)言表述到自然語(yǔ)言的表述,但這樣的描述還不是“量化”的,所以,要把定性的數(shù)量變化關(guān)系轉(zhuǎn)化為定量的數(shù)量變化關(guān)系.這是本課的重點(diǎn),也是難點(diǎn)所在.
從上面的結(jié)論,可以看到,函數(shù)在區(qū)間D上是增函數(shù),那么隨著自變量x增大,函數(shù)值y也增大.
問(wèn)題3 如果對(duì)于區(qū)間(a,b)上的任意x有f(x)>f(a),則函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)增.這個(gè)說(shuō)法對(duì)嗎?請(qǐng)你說(shuō)明理由(舉例或者畫圖).
設(shè)計(jì)意圖:繼續(xù)企圖通過(guò)對(duì)描述性定義的辨析,逐漸引出定量定義.必須是兩個(gè)變化的量的比較.
問(wèn)題4 函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上有無(wú)數(shù)個(gè)自變量x,使得當(dāng)a<x1<x2<?<?<b時(shí),有f(a)<f(x1)<f(x2)<?<?f(b),能不能說(shuō)明它在(a,b)單調(diào)增?請(qǐng)你說(shuō)明理由(舉例或者畫圖).
設(shè)計(jì)意圖:本問(wèn)題較為貼近描述性定義,但這是對(duì)描述性定義的誤解.通過(guò)對(duì)函數(shù)描述性定義的辨析,逐漸使得同學(xué)們認(rèn)識(shí)到要使函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上具有單調(diào)增的特征,必須允許自變量x 在區(qū)間(a,b)上“任意取”,且只要“取兩個(gè)”就夠了.也給學(xué)生使用符號(hào)說(shuō)明單調(diào)性以示范或提示.
從上面的討論可以看到,函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)對(duì)任意x有f(x)>f(a),也不能說(shuō)明它在(a,b)單調(diào)增;在區(qū)間(a,b)上有無(wú)數(shù)個(gè)自變量x,使得當(dāng)a<x1<x2<?<?<b時(shí),有f(a)<f(x1)<f(x2)<?<?f(b)也不能說(shuō)明它在(a,b)單調(diào)增.那么自變量x在區(qū)間(a,b)上到底該怎樣取值好呢?我們?cè)賮?lái)看一看具體的函數(shù)f(x)=x2.
教師利用幾何畫板演示:在函數(shù)f(x)=x2的圖象上,位于區(qū)間0,+∞)任選兩個(gè)點(diǎn),自變量大的函數(shù)值也一定大.并提出
問(wèn)題5 在函數(shù)f(x)=x2,x∈0,+∞)的圖象上任意取兩點(diǎn),自變量大的函數(shù)值也一定大,能否說(shuō)明函數(shù)f(x)=x2在0,+∞)上單調(diào)增?
設(shè)計(jì)意圖:由問(wèn)題4可見(jiàn),刻畫函數(shù)單調(diào)性不在于所取自變量個(gè)數(shù)的多少,關(guān)鍵在于是否能夠任意取值,而且必須任意取兩個(gè).
這個(gè)問(wèn)題的答案是顯然的.教師立即提出“怎樣用符號(hào)來(lái)表示?”的問(wèn)題.引導(dǎo)學(xué)生獲得“只要任意x1<x2,有f(x1)<f(x2)”即可.
經(jīng)過(guò)議論,獲得共識(shí)——函數(shù)單調(diào)性的定義.
一般地,設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镮.如果對(duì)于定義域I內(nèi)的某個(gè)區(qū)間D上的任意兩個(gè)自變量的值x1,x2,當(dāng)x1<x2時(shí),都有f(x1)<f(x2),那么就說(shuō)函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù);對(duì)于定義域I內(nèi)的某個(gè)區(qū)間D上的任意兩個(gè)自變量的值x1,x2,當(dāng)x1<x2時(shí),都有f(x1)>f(x2),那么就說(shuō)函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是減函數(shù).
這個(gè)定義中的關(guān)鍵詞是什么呢?是“任意”二字.
5.單調(diào)性定義的應(yīng)用(課堂練習(xí))
練習(xí)1 畫出反比例函數(shù)f(x)=的圖象,并回答下列問(wèn)題:
(1)指出這個(gè)函數(shù)的單調(diào)性;
(2)是否可以說(shuō)“這個(gè)函數(shù)在定義域I上是單調(diào)減?”為什么?
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)具體問(wèn)題,使學(xué)生認(rèn)識(shí)函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)在定義域的某個(gè)區(qū)間上的性質(zhì),是函數(shù)的局部性質(zhì)(在整體上未必有).進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“任意”二字的意義,加深對(duì)函數(shù)單調(diào)性的認(rèn)識(shí).
答:(1)函數(shù)f(x)=在區(qū)間(-∞,0)上單調(diào)減,在區(qū)間(0,+∞)上也單調(diào)減.(圖象略).
(2)這個(gè)函數(shù)的定義域I=(-∞,0)∪(0,+∞).不能說(shuō)“這個(gè)函數(shù)在定義域I上是單調(diào)減”.事實(shí)上,取x1=-1,x2=1,而f(-1)=-1,f(1)=1,f(-1)<f(1).
練習(xí)2 物理學(xué)中的波利爾定律p=(k是正常數(shù))告訴我們,對(duì)于一定量的氣體,當(dāng)體積V減小,壓強(qiáng)p將增大.試用函數(shù)的單調(diào)性證明之.(教科書第29頁(yè)例2)
設(shè)計(jì)意圖:函數(shù)單調(diào)性概念的應(yīng)用.逐步掌握利用單調(diào)性定義證明一個(gè)函數(shù)在某區(qū)間上具有某種單調(diào)性的步驟.加深對(duì)函數(shù)單調(diào)性的理解.
分析 怎樣來(lái)證明“體積V減小,壓強(qiáng)p將增大”呢,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義,只要證明函數(shù)p=(k是正常數(shù))是減函數(shù).怎樣證明函數(shù)p=(k是正常數(shù))是減函數(shù)呢,只要在區(qū)間(0,+∞)(因?yàn)轶w積V>0)任意取兩個(gè)大小不相等的值,證明較小的值對(duì)應(yīng)的函數(shù)值較大,即
設(shè)V1<V2,去證明p1>p2.也就是只要證明p1-p2>0.
證明:設(shè)V1<V2,V1,V2∈(0,+∞).
p1-p2=-=.
因?yàn)閗是正常數(shù),V1<V2,所以>0,p1>p2.
所以,體積V減小,壓強(qiáng)p將增大.
6.課堂小結(jié)
這節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了“函數(shù)的單調(diào)性”,“如果函數(shù)在區(qū)間(a,b)單調(diào)減,那么這個(gè)函數(shù)有什么特征?”
設(shè)計(jì)意圖:企圖明確,f(x)在區(qū)間D上是減函數(shù) f(x)的圖像在區(qū)間D上是下降的在區(qū)間D上自變量增大函數(shù)值減?。愃频兀琭(x)在區(qū)間D上是增函數(shù) f(x)的圖像在區(qū)間D上是上升的在區(qū)間D上自變量增大函數(shù)值也增大.
教師總結(jié)研究問(wèn)題的過(guò)程(突出思想方法)——“圖形直觀——定性刻畫——定量刻畫”,最后用不等式,即“大小比較”的方法刻畫一種變化規(guī)律,描述一個(gè)變化過(guò)程.
函數(shù)單調(diào)性教學(xué)設(shè)計(jì)5篇(函數(shù)單調(diào)性的教學(xué)目標(biāo)和難點(diǎn))相關(guān)文章:
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