高中数学新课程创新教学设计案例函数的概念
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⾼中数学《函数的概念》公开课优秀教学设计三1.2.1函数的概念教学设计⼀、教材分析:本节内容为《1.2.1函数的概念》,是⼈教A版⾼中《数学》必修⼀《1.2函数及其表⽰》的第⼀课.函数是中学数学最重要的基本概念之⼀,在初中,学⽣已经学习过函数的概念,它是从运动变化的观点出发,把函数看成是变量之间的依赖关系.从历史上看,初中给出的定义来源于物理公式,最初的函数概念⼏乎等同于解析式.后来,⼈们逐渐意识到定义域与值域的重要性,⽽要说清楚变量以及两个变量间变化的依赖关系,往往先要弄清各个变量的物理意义,这就使研究受到了⼀定的限制.如果只根据变量观点,那么有些函数就很难进⾏深⼊研究.例如:1,当X是有理数时,f(X)=」P,当X是⽆理数时.对这个函数,如果⽤变量观点来解释,会显得⼗分勉强,也说不出X的物理意义是什么?但⽤集合、对应的观点来解释,就⼗分⾃然?函数思想也是整个⾼中数学最重要的数学思想之⼀,⽽函数概念是函数思想的基础,它不仅对前⾯学习的集合作了巩固和发展,⽽且它是学好后继知识的基础和⼯具.函数与代数式、⽅程、不等式、数列、三⾓函数、解析⼏何、导数等内容的联系也⾮常密切,函数的基础知识在现实⽣活、社会、经济及其他学科中有着⼴泛的应⽤.本节课⽤集合与对应的语⾔进⼀步描述函数的概念,让学⽣感受建⽴函数模型的过程和⽅法.⼆、学情分析:在学习⽤集合与对应的语⾔刻画函数之前,学⽣已经会把函数看成变量之间的依赖关系,同时,虽然函数⽐较抽象,但是函数现象⼤量存在于学⽣的周围,教科书选⽤了运动、⾃然界、经济⽣活中的实际例⼦进⾏分析,从实例中抽象概括出⽤集合与对应的语⾔来定义函数概念,对学⽣的抽象、归纳能⼒要求⽐较⾼,能很好的锻炼学⽣的抽象思维能⼒以及加深对函数概念的理解三、教学⽬标:(⼀)知识与技能理解函数的定义,能⽤集合与对应的语⾔来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作⽤;了解构成函数的三要素.(⼆)过程与⽅法通过三个实例共性的分析到函数概念的形成,再对三个实例进⾏拓展,让学⽣对函数概念进⾏辨析,体现从特殊到⼀般,再从⼀般到特殊的思想⽅法,渗透了归纳推理,实现了感性认识到理性认识的升华.(三)情感、态度与价值观通过从实际问题中抽象概括函数的概念,培养学⽣的抽象概括能⼒,体会函数是描述变量之间依赖关系的重要数学模型,在此基础上学会⽤集合与对应的语⾔来刻画函数,感受数学的抽象性和简洁美.四、教学重点与难点:(⼀)教学重点体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,并能⽤集合与对应的语⾔来刻画函数(⼆)教学难点函数概念的理解及符号“ y⼆f (X)”的含义.五、教学策略:⾸先,通过魔术表演,体现函数在实际⽣活中的运⽤,激发学⽣进⼀步学习函数的积极性;其次,在学⽣习惯⽤解析式表⽰函数的基础上借助教科书实例,从解析法、图象法、列表法等不同的⽅式,结合函数的数与形两个⽅⾯给学⽣充分的认识,为学⽣⽤集合与对应的语⾔刻画函数打下感性基础;再次,分析讲解函数概念中的关键点时,对于对应关系f、函数关系中多对⼀的情况、值域是集合B的⼦集等较为抽象问题的理解采取放乒乓球的实验,让抽象问题具体化;最后,通过对三个实例进⾏拓展让学⽣抛开物理运动背景,⽤集合与对应的语⾔来分析函数并强调函数关系中对应关系的⽅向.六、教学基本流程:七、教学情景设计:教学流程教学内容设计意图探索新知研讨探究:分析、归纳三个实例中,变量之间关系的共同点概括出函数的定义师⽣活动师:让学⽣分组讨论三个实例中,变量之间关系的共同点? ⽣:概括出三个实例中,变量之间关系的共同点四、新课讲解⼀般地,设A, B是⾮空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中任意⼀个数X,在集合B中都有唯⼀确定的数f(x)和它对应,那么就称f : A》B为从集合A到集合B的⼀个函数,记作y = f (x), x A.其中,x叫做⾃变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)x?A}通过集合与对应的语⾔来刻画初中已学函数,使学⽣加深理解函数的本质及构成函数的基本要素.师:强调、分析概念中的关键点.①A,B是⾮空的数集;②对应关系f可以通过解析式、图象、列表来表⽰;③任意、存在、唯⼀;④符号“ y = f(x)”的含义;⑤函数三要素:定义域A、值域、对应关系.五、实验操作叫做函数的值域.动⼀动:请将A盒⼦中的所有乒乓球放⼊B盒⼦中.思考:A中的乒乓球和 B 中的格⼦都标有数字,可以把A,B看成两个⾮空数集,那么每⼀种放法是从A到B的⼀个函数吗?若是,它的值域是什么?通过放乒乓球的实验,将函数概念中:①对应关系f ;②函数关系中多对⼀的情况;③值域是集合B的⼦集.等较为抽象的问题题具体化,⽣活化.师:启发学⽣思考每⼀种⽅法实质就是⼀个对应关系,通过对应关系,可以出现多对⼀,但不可⼀对多,同时,通过实验结果理解值域是集合B的⼀个⼦集.⽣:⼩组合作讨论每⼀种放法是否为从集合A到集合B的⼀个函数.若是,则求它的值域.师:强调初、⾼中对函数定义本质是⼀样的,只是出发点不同,⽤集合与对应的语⾔来描述函数可以摆脱物理运动的束缚.1.2.1本节课教学⽬标是:正确理解函数的概念,能⽤集合与对应的语⾔刻画函数。
1—1.2.1函数的概念一、教材分析1.在教材中的地位和作用函数是中学数学中的重要内容,初中阶段就已经讲述了函数的定义,进入高中后在学习集合的基础上又学习了映射,接着重新学习函数的概念,让学生在有一定的函数基础上,来加以更深层次的认识函数的概念。
高中数学大部分章节都涉及函数或者函数思想方法,其理论和应用涉及数学的各个分支。
所以说函数是中学数学的一条主线函数、指数函数、对数函数和幂函数.这四方面的内容都在高一的数学1中.还有三角函数在高二数学5中,这一内容也是函数的,在高二数学5所学的数列其实也可以算入函数这一块的.还有选修系列中的导数的内容.单从知识点在课本中的体现角度来看差不多整个高中所学的内容有一半的与函数知识紧紧的联系在一起.所以地位极其重要!2.内容分析第一、函数的覆盖面广函数是高中数学学习的重点和难点,函数的思想贯穿于整个高中数学之中。
本节课是学生在已掌握了函数的一般性质和简单的指数运算的基础上,进一步研究指数函数,以及指数函数的图像与性质,它一方面可以进一步深化学生对函数概念的理解与认识,使学生得到较系统的函数知识和研究函数的方法,同时也为今后进一步熟悉函数的性质和作用,研究对数函数以及等比数列的性质打下坚实的基础。
因此,本节课的内容十分重要,它对知识起到了承上启下的作用。
第二、函数在高考中有重要的地位再从高考的试题来分析高考大题(解答题)基本上是函数内容,没有学好、学透函数的性质可以说相当于没有读高中数学,也就是说在高考中不可能取得好成绩.在综合题型中最能体现函数这一块知识内容,解析几何的题例直线与曲线是经典一元二次函数的问题,算法中同样也有函数问题.第三、函数思想也是整个高中数学最重要的数学思想之一函数是中学数学最重要的基本概念之一,其核心内涵为从非空数集到非空数集的映射;函数思想也是整个高中数学最重要的数学思想之一,而函数概念是函数思想的基础;它不仅对前面学习的集合知识做了巩固和发展,而且它是学好后继知识的基础和工具;函数与方程、不等式、数列、三角函数、解析几何、导数等内容的联系也非常密切;函数的基础知识在现实生活、社会、经济及其它学科中有广泛的应用;函数概念及其反应的数学思想方法已广泛渗透到数学的各个领域,是进一步学习数学的重要基础.总之,函数知识贯穿整个高中数学内容,在每一块知识领域中都有函数的存在,函数无处不在.没有函数就不是数学,函数是数学的核心.(1)结合二次函数的图像,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数的零点与方程根的联系。
3.1.1函数的概念(第一课时)(人教A版普通高中教科书数学必修第一册第三章)一、教材地位本节课是普通高中课程标准实验教科书人教A版第三章第一节第一课时(第60~64页).1.概念本身角度:函数是高中数学最抽象的概念,初中曾用运动变化的观点给出函数的描述性定义,并把函数看作两个变量间的依赖关系,但这一定义有一定的阶段性和局限性.2.学科角度:函数是高中数学的核心概念,是整个高中函数知识体系的基石,它不仅将函数概念由“对应论”发展到“集合论”,更承上启下,为后继研究基本初等函数,比如指数函数、对数函数、幂函数、三角函数以及函数的性质等提供研究方法和理论依据,让我们体会到重要概念对数学发展和数学学习的巨大作用;同时,函数的基础知识在日常生活、社会经济、以及等其他学科也有着广泛应用.3.高考角度:函数是高考数学的热点,函数图象性质、函数与代数式方程不等式数列三角解析几何导数的结合问题常考常新,从基础题、中档题到压轴题,每年高考都是绝对重点,高考所考察的五大数学思想中的数形结合思想、函数与方程思想贯穿高中数学学习的全过程.有人说,“得函数者得数学,得数学者得高考”,更是形象的道出了函数在高考中的重要地位.二、学情分析1.从学生知识层面看:通过初中函数相关知识的学习,学生具备了一定的知识经验和基础;通过必修一第一章“集合”的学习,对集合思想的认识也日渐提高,为重新定义函数、从根本上揭示函数的本质提供了知识保证.2.从学生能力层面看:学生已有一定的分析、推理和概括能力,初步具备了运用数形结合思想解决问题的能力,但数形结合的意识和思维的深刻性还有待进一步加强.3.从学生情感培养方面看:多数学生对教学新内容的学习有很高学习兴趣和积极性,但探究能力以及合作交流等能力仍需要通过课堂主渠道加以培养和提高.三、教学目标1.知识与技能:会用集合与对应的语言来刻画函数,理解函数的概念;理解函数符号y=f(x)的含义;了解函数的三要素;会求一些简单函数的定义域.(重点)2.过程与方法:让学生亲身经历函数概念的形成过程,经历从具体到抽象、从特殊到一般、从感性到理性的认知过程,培养学生抽象概括能力,让学生学会数学表达和交流,激发数学学习兴趣,发展数学应用意识.(难点)3.情感、态度与价值观:培养学生细心观察、认真分析、严谨表达的良好思维习惯,养成用函数模型描述和解决现实世界中蕴含的规律,培养学生提出问题的能力,培养创新意识.四、教学重点用集合语言和对应关系刻画函数的概念.五、教学难点对函数概念的理解.六、教学过程1.函数概念的形成1.1创设情境,引发思考思考1:(1)若正方形的边长为1,则其周长l= ;(2)若正方形的边长为2,则其周长l= ; (3)若正方形的边长为x ,则其周长l= ;【预设答案】(1)4(2)8(3)4x【设计意图】通过具体的例子复习函数的概念,让学生再次体会函数高度“抽象”的作用.思考2:初中学习的函数的概念是什么?【预设答案】设在一个变化过程中有两个变量x 和y ,如果对于x 的每一个值,y 都有唯一的值与它对应,那么就说y 是x 的函数.其中x 叫自变量,y 叫因变量.【设计意图】复习初中函数概念,强调函数是一种特殊的对应.思考3:请同学们考虑以下两个问题【设计意图】从初中的概念来看,这两组中的两个函数没什么不同,但我们有感觉它们是不同函数.让学生体会初中函数概念不够精确,从而有些问题解决不了.1.2探究典例,形成概念问题1: 某“复兴号”高速列车到350km/h 后保持匀速运行半小时.这段时间内,列车行进的路程S (单位:km )与运行时间t (单位:h )的关系可以表示为 S=350t.思考:根据对应关系S=350t ,这趟列车加速到350km/h 后,运行1h 就前进了350km ,这个说法正确吗?44y x l x ==(1)与周长是同一函数吗?22x y x y x==()与是同一函数吗?【预设答案】不正确.对应关系应为S=350t ,其中 }1750|{},5.00|{11≤≤=∈≤≤=∈s s B s t t A t .问题2 :某电气维修告诉要求工人每周工作至少1天,至多不超过6天.如果公司确定的工资标准是每人每天350元,而且每周付一次工资,那么你认为该怎样确定一个工人每周的工资?一个工人的工资w (单位:元)是他工作天数d 的函数吗?【预设答案】是函数,对应关系为w=350d,其中},6,5,4,3,2,1{2=∈A d}2100,1750,1400,1050,700,350{2=∈B w .思考:在问题1和问题2中的函数有相同的对应关系,你认为它们是同一个函数吗?为什么?【预设答案】不是.自变量的取值范围不一样.问题3 :如图,是北京市2016年11月23日的空气质量指数变化图.如何根据该图确定这一天内任一时刻th 的空气质量指数的值I ?你认为这里的I 是t 的函数吗?【预设答案】是,t 的变化范围是}240|{A 3≤≤=t t ,I 的范围是}1500|{I B 3<<=I .问题4: 国际上常用恩格尔系数)总支出金额食物支出金额=r r ( 反映一个地区人民生活质量的高低,恩格尔系数越低,生活质量越高.上表是我国某省城镇居民恩格尔系数变化情况,从表中可以看出,该省城镇居民的生活质量越来越高.你认为该表给出的对应关系,恩格尔系数r 是年份y 的函数吗?思考:上述问题1到问题4中的函数有哪些共同点和不同点?【预设答案】共同点有:(1)都包含两个非空数集,用A ,B 来表示;(2)都有一个对应关系不同点有:(1)(2)是通过解析式表示对应关系,(3)是通过图象,(4)是通过表格【设计意图】通过四个具体的例子,发现要在集合的基础上定义函数会比较准确,同时让学生体会函数对应关系的3种表示形式.函数概念:一般地,设A , B 是非空的实数集,如果对于集合A 中的任意一个数x ,按照某种确定的对应关系f ,在集合B 中都有唯一确定的数y 和它对应,那么就称f :A B →为从集合A 到集合B 的一个函数,记作y =f (x ),x ∈A .其中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{}()f x x A |∈叫做函数的值域.函数的三个要素:定义域,对应关系,值域.常见函数的三要素:正比例函数:y kx =的定义域是R ,值域也是R .对应关系f 把R 中的任意一个数x ,对应到R 中唯一确定的数(0)ax b a +≠.一次函数:(0)y ax b a =+≠的定义域是R ,值域也是R .对应关系f 把R 中的任意一个数x ,对应到R 中唯一确定的数(0)ax b a +≠.二次函数:2(0)y ax bx c a =++≠的定义域是R ,值域是B .当a >0时,244ac b B y y a ⎧⎫-⎪⎪=≥⎨⎬⎪⎪⎩⎭;当a <0时,244ac b B y y a ⎧⎫-⎪⎪=≤⎨⎬⎪⎪⎩⎭.对应关系f 把R 中的任意一个数x ,对应到B 中唯一确定的数2(0)ax bx c a ++≠. 反比例函数:(0)k y k x =≠的定义域为{}0x x ≠,对应关系为“倒数的k 倍”,值域为{}0y y ≠.反比例函数用函数定义叙述为:对于非空数集{}0A x x =≠中的任意一个x 值,按照对应关系f :“倒数(0)k k ≠倍”,在集合{}0B y y =≠中都有唯一确定的数k x 和它对应,那么此时f :A B →就是集合A 到集合B 的一个函数,记作()(0),.k f x k x A x=≠∉2.例题讲解,理解概念例1.判断下列对应是否是函数【预设答案】(1)是(2)是(3)不是【设计意图】让学生体会函数只能是“一对一”或“多对一”,不能“一对多”.例2. 判断下列图象能表示函数图象的是()【预设答案】D【设计意图】让学生体会概念中的“唯一”二字例3 .你能构建一个问题情景,使其中函数的对应关系为y=x(10-x)吗?【预设答案】长方形的周长为20,设一边长为x,面积为y,那么y=x(10-x),其中x的取值范围是A={x|0<x<10},y的取值范围是B={y|0<y≤25}.对应关系f把每一个长方形的边长x,对应到唯一确定的面积x(10-x)【设计意图】让学生体会数学建模,数学应用思想,同时巩固函数概念是建立在集合基础上的.3.课堂练习,巩固新知练习1.若函数y=f(x)的定义域为{x|−3≤x≤8,x≠5},值域为{y|−1≤y≤2,y≠0},则y=f(x)的图象可能是()A. B.C. D.【答案】B练习2.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出.则g(f(5))=;f(g(2))=.【答案】4 3练习3.集合A,B与对应关系f,如图所示,f:A→B是否为从集合A到集合B的函数?如果是,那么定义值域与对应关系各是什么?【答案】由图知A中的任意一个数,B中都有唯一确定数,与之对应,所以f:A→B 是从A 到B的函数定义域是A={1,2,3,4,5},值域C={2,3,4,5}4.构建一个问题情景,使其中的变量关系能用解析式y=√x来描述.【答案】正方形的面积为x,其边长为y,则y=√x,其中x的取值范围是A={x|0<x},y的取值范围是B={y|0<y}4.课堂小结,思想升华本节课主要是在集合的基础上重新定义了函数,让函数的概念更加清晰准确.。
教学计划:《函数的概念及其表示》一、教学目标1.知识与技能:o学生能够理解并掌握函数的基本概念,包括自变量、因变量、函数定义域和值域。
o学生能够识别函数关系,并用不同的方式(如解析式、表格、图像)表示函数。
o学生能够区分函数与非函数关系,理解函数关系的唯一对应性。
2.过程与方法:o通过实例分析,引导学生从具体到抽象地理解函数概念。
o运用对比、归纳等方法,帮助学生掌握函数的不同表示方法。
o通过小组合作探究,培养学生的合作学习能力和问题解决能力。
3.情感态度与价值观:o激发学生对数学学习的兴趣,培养探究数学规律的精神。
o引导学生认识到函数在现实生活中的应用价值,增强数学应用的意识。
o通过解决问题,培养学生的耐心、细致和严谨的科学态度。
二、教学重点和难点●重点:函数的基本概念及其三种表示方法(解析式、表格、图像)。
●难点:理解函数关系的唯一对应性,区分函数与非函数关系;灵活运用不同方式表示函数。
三、教学过程1. 导入新课(5分钟)●生活实例引入:通过日常生活中的实例(如气温随时间变化、汽车速度与行驶时间的关系等),引导学生思考这些关系中是否存在一个变量随另一个变量变化而变化的规律。
●提出问题:这些关系中的两个变量之间是如何相互影响的?能否用数学语言来描述这种关系?●明确目标:引出函数的概念,并说明本节课将要学习的内容。
2. 概念讲解(15分钟)●函数定义:详细讲解函数的基本概念,包括自变量、因变量、函数关系以及定义域和值域的概念。
●实例分析:结合生活实例,分析哪些关系可以构成函数,哪些不能,强调函数关系的唯一对应性。
●表示方法:介绍函数的三种表示方法(解析式、表格、图像),并举例说明每种方法的应用场景。
3. 案例分析(10分钟)●典型例题:选取几道具有代表性的例题,通过分析题目中的变量关系,引导学生判断是否为函数关系,并尝试用不同方式表示该函数。
●师生互动:在例题讲解过程中,适时提问引导学生思考,鼓励学生尝试自己解答或提出疑问。
3.1函数的概念及其表示(第一课时)一、教学内容解析函数是现代数学中最基本的概念,是描述客观世界中变量关系和规律的最为基本的数学语言和工具.在高中阶段,函数不仅贯穿数学课程的始终,而且是学习方程、不等式、数列、导数等内容的工具和基础.在初中,函数定义采用“变量说”,高中阶段要建立函数的“对应关系说”,与初中的“变量说”相比,高中用集合语言与对应关系表述函数概念,明确了定义域、值域,引入抽象符号f(x).函数概念的核心是“对应关系”:两个非空数集A、B间有一种确定的对应关系f,即对于数集A中每一个x,数集B中都有唯一一个确定的y和它对应.基于以上分析,确定本节课的教学重点和难点.二、重、难点分析1.教学重点:用集合语言与对应关系建立函数概念,培养学生的数学抽象素养.2.教学难点:从不同的问题情境中提炼出函数要素,并由此抽象出函数的概念,理解函数的对应关系f.三、教学目标分析1.目标(1)在“变量说”的基础上,理解函数的“对应关系说”;(2)经历函数概念的抽象过程,培养学生的数学抽象素养;(3)从数学模型构成要素的角度认识具体函数,并通过函数的表示,进一步加深对函数概念的认识.2.目标达成(1)学生从具体实例出发,能在初中“变量说”的基础上,进一步抽象对应关系、定义域与值域等三个要素,构建函数的一般概念;(2)学生能在确定变量变化范围的基础上,通过解析式、图象、表格等形式表示对应关系,理解函数对应关系的本质,体会引入符号f表示对应关系的必要性;(3)学生能在不同实例的比较、分析基础上,归纳共性进而抽象出函数概念,体验用数学的眼光看待事物,发展数学抽象素养.四、学情分析由于初中函数的概念是“变量说”定义,学生对这种定义已经很熟悉,应用起来得心应手,受先入为主思想的影响对“对应关系说”定义引入的必要性认识不足,对函数的“对应关系说”定义接受起来多少有一种排斥心理;学生初中对函数的理解仅停留在一些具体函数的层面上,更确切的说是局限于对函数具体解析式的理解,初中数学学习学生重计算、重例题,对抽象的函数概念的理解有一定困难.不过,学生生活中已经积累了丰富的函数的实例素材,这为函数教学做好了准备.从学生的学习习惯上看,学生初入高中自主学习的目的性、主动性还不够,知识的接受基本在课堂,有的学生甚至还不会听课.所以高中数学教学还肩负着教会学生学习的任务.在课堂教学中采用课前预习、引导发现、学生合作交流的教学方法,通过课前预习,实现课堂教学效益的最大化.五、教学方法归纳法教学六、教学过程设计为达到本节课的教学目标,突出重点,突破难点,计划将教学过程设计为六个阶段:(一)引入1.回顾初中学过的函数及其表示(1)一次函数y=ax+b(a ≠0)(2)二次函数y=ax 2+bx+c(a ≠0)(3)反比例函数y=xk (k ≠0) 提问:这些函数的共性是什么?如何描述?2.初中函数的概念(变量说)一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x 和y ,并且对于x 的每一个确定的值,y 都有唯一确定的值与其对应,则称y 是x 的函数.[师生活动] 教师提出问题,学生自主回答,教师归纳总结.[设计意图] 让学生再次归纳,复习巩固“变量说”.3.思考:正方形的周长l 与边长x 的对应关系是l=4x ,l 是x 的函数吗?若是,它与正比例函数y=4x 相同吗?你能用已有的函数知识判断y=x 与y=x x 2是否相同吗?[师生活动] 教师提出问题,让学生产生疑惑.[设计意图] 说明学习函数概念的“对应关系说”的必要性.(二)函数概念的构建问题1 阅读教材中的实例1,回答下列问题:(1)这段时间内,列车行进的路程S (单位:km )与运行时间t (单位:h )的关系如何表示?这是一个函数吗?为什么?(2)有人说:“根据对应关系S=350t ,这趟列车加速到350km/h 后运行1h 就前进了350km.”这个说法正确吗?为什么?(3)时间t 的变化范围是什么?(4)能根据现有条件回答0.6h 时对应的距离是多少吗?(5)你认为如何描述才能准确反映问题情境?[师生活动] 教师给出问题,学生先思考并将问题的要点写出,然后小组交流,收集并归纳问题的回答要点,教师点评.[设计意图] 问题(1)是为了让学生回顾初中所学函数的概念用“是否满足定义要求”来回答问题;问题(2)(3)(4)是要激发学生认知冲突,发现其中的不严谨;问题(5)是为了让学生关注到t 的变化范围,并尝试用精确的语言表述.问题2 阅读教材中的实例2,回答下列问题:(1)你认为该怎样确定一个工人的每周所得?(2)一个工人的工资w 是他工作天数d 的函数吗?(3)你以仿照问题1对S 与t 的对应关系的精确表示,给出这个问题中w 与d 的对应关系的精确表示吗?(4)问题1和问题2中的函数有相同的对应关系,你认为它们是同一个函数吗?为什么?[师生活动] 学生阅读题目后,自主回答.[设计意图] 问题(1)是引导学生使用不同的表示方法;问题(3)是让学生模仿问题1的方法给出描述,既让他们熟悉表述方法,又训练抽象概括能力;问题(4)是使学生进一步关注到对于函数而言,解析式与自变量的变化范围都是确定函数的要素.问题3 阅读教材中的实例3,回答下列问题:(1)I是t的函数吗?为什么?①给定t的值,怎么给?(在0~24小时内给定一个时该t)②通过图形能确定唯一的I与t0对应,怎么找?(在横轴上,过t作垂线交曲线于点(t0,I),I就是与t对应的值.)(2)从所给的图中能回答11月24日8:00的AQI值吗?为什么?(3)11月23日这一天AQI的值的变化范围是什么?(4)这是一个函数,有解析式吗?如果让你表示出这个函数,你会怎么做?(5)模仿问题1,你能用准确的集合语言和对应关系描述这个问题情境吗?[师生活动] 给学生适当的时间阅读思考,教师引导学生一起分析上述问题,并归纳出结果.[设计意图] 问题(1)是让学生认可图象表示一个函数;问题(2)再次强调自变量的取值集合;问题(3)让学生意识到函数值构成集合;问题(4)(5)通过教师讲解,给出对应,关系的描述方法,化解难点. 问题4阅读教材中的实例4,回答下列问题:(1)这个表格中,时间的变化范围是什么?能不能用[2006,2015]表示?恩格尔系数的变化范围是什么?(2)由这个表格,恩格尔系数是不是年份的函数?你能说清楚到底是怎么对应的吗?(3)由这个表格,能得到2005年的恩格尔系数吗?(4)这个函数有解析式吗?如果让你表示出这个函数,你会怎么做?(5)模仿问题1,你能用准确的集合语言和对应关系描述这个问题情境吗?[师生活动] 先让学生思考,然后师生一起归纳结果.[设计意图] 与问题3的情况类似,学生对用表格表示的对应关系是否为函数关系的判断存在疑惑,通过问题引导学生思考,教师再作适当讲解,从而使学生接受.问题5上述问题1~问题4中的函数有哪些共同特征?由此你能概括出函数概念的本质特征吗?[师生活动] (1)给学生充分的思考时间,引导学生重新回顾用集合与对应语言刻画函数的过程,小组合作完成上述表格.(2)教师引导学生得出:①都包含两个非空实数集;②都有一个对应关系;③尽管对应关系的表示方法不同,但它们都有如下特征:对于数集A中的任意一个x,按照对应关系,在数集B中都有唯一确定的y和它对应.(3)归纳得出,除解析式、图象、表格外,还有其他表示对应关系的方法,为了表示方便,引入符号f统一表示对应关系,进而给出函数的一般性定义.教师解释函数记号y=f(x),x∈A.[设计意图] 让学生通过归纳四个实例中的函数的共同特征,体会数学抽象过程,概括出用集合对应语言刻画的一般性函数概念.在此过程中,要突破“如何在四个实例基础上让学生进行归纳、概括、抽象函数的概念,并以此培养学生的数学抽象素养”这一难点,突出“在学生初中已有函数的认识基础上,通过实例归纳概括出函数的基本特征(要素),用集合与对应的语言建立函数的概念”这一教学重点.(三)函数概念的理解1.函数的概念:一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个函数,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.其中,x 叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.2.理解:(1)集合A,B及对应关系f是一个整体,函数是两个集合的元素间的一种对应关系;(2)y=f(x)的意义:把对应关系f作用到x就得到一个y;(3)f可以是一个解析式,也可以是一个图象,还可以是一个表格.从图表中可以比较直观地看出x与y之间的对应关系.[师生活动]师生一起归纳出函数的概念,教师再逐一解读.[设计意图]理解函数的概念,培养学生的归纳整理能力.(四)函数概念的初步应用问题6如果让你用函数的定义重新认识一次函数、二次函数与反比例函数,那么你会怎样表述这些函数?随堂练习:教材63页练习1,练习3[师生活动] 在学生思考后,教师用一次函数与二次函数进行示范,学生用反比例函数进行练习,之后让学生独立完成上述表格,最后让学生完成教材63页练习1,练习3,教师进行点评.[设计意图] 用函数定义重新认识已学函数,加深对函数定义的理解,进一步体会定义域,对应关系与值域是函数的三个要素.问题7试构建一个问题情境,使其中的变量关系可以用解析式y=x(10-x)来描述.随堂练习:教材64页练习4[师生活动] 在学生思考后,教师以例1进行示范,学生完成教材64页练习4.[设计意图] 让学生在完成例1的过程中,进一步体会函数模型应用的广泛性,加深对函数概念的理解. (五)课堂小结教师引导学生回顾本节课的学习内容,并引导学生回答问题:(1)什么是函数?其三要素是什么?(2)对于对应关系f,你有哪些认识?(3)与初中学习过的函数概念相比,你对函数又有什么新的认识》(4)本节课我们是怎样得到函数概念的?结合本节课的学习,你对如何学习数学又有什么体会?[师生活动] 教师出示问题后,先由学生思考,再由全班交流,最后教师再进行总结,要强调如下几点:(1)函数的定义是判断一个对应关系是不是函数的标准;(2)要通过具体例子理解函数的对应关系f 的特征,特别是对于“A 中任意一个数”“B 中都有唯一 确定的数”等关键词含义要认真体会;(3)对应关系f 的表示形式可以是解析式、图象、表格等多种形式,但它们的实质相同.[设计意图] 引导学生从函数概念的内涵、要素的归纳过程,关键词的理解角度进行小结,进一步加深对函数概念的理解.(六)布置作业1.复习巩固设集合A={x|0≤x ≤6},B={y|0≤y ≤2},下列对应关系f:A →B 上从A 到B 的函数的是( )A. f:x →y=21xB.f:x →y=31x C.f:x →y=x D.f:x →y=x+1[设计意图]考查学生对函数概念的认识,巩固函数概念.2.综合运用(1)教材73页习题3.1第8题和第11题;(2)试构建一个问题情境,使其中的变量关系可以用解析式22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=ππx y 来描述. [设计意图]考查学生运用函数概念刻画实际问题的能力. 七、板书设计[设计意图] 强调函数的概念集合对应说中的关键词八、课后反思本节课是在初中的已有知识的基础上对函数从集合对应说这个角度做了一个诠释,引导学生结合实例归纳总结出函数的概念,并会用函数的集合对应说解释一次函数、二次函数和反比例函数.本节课的成功之处是对4个实例的分析,通过对这4个实例的一步步分析,引导学生进一步认识函数、了解函数、掌握函数;而败笔之处是对对应关系的解读不够清楚,学生仍然带有疑惑,对符号y=f(x)没有一个清晰的认识,这一点需要在今后的课堂中加以重视,多次讲解.。
函数的概念教学设计教学内容分析函数的概念是数学中最重要的概念之一,其本质是从一个非空数集到另一个非空数集的特殊对应,它揭示了现实世界中数量关系之间相互依存和变化的实质,是描述客观世界中变量间依赖关系的数学模型。
本节课在高中数学中有着承上启下的作用,从初中运动观下的函数定义出发,过渡到使用集合语言描述了更为确切的函数定义,本节课渗透的函数思想将被应用到数学的各个分支领域。
本课的教学重点是:理解函数的概念,教学难点是:函数概念及对符号的理解。
教学目标设置知识与能力:理解函数的集合观定义,并会使用符号表示;理解函数符号;会求一些简单函数的定义域,理解对应法则;使学生提高抽象概括、分析总结、数学表达等基本数学能力。
过程与方法:创设情境,使学生经历从具体函数实例和运动观定义去解析函数的基础上,理解函数的集合观定义,进而理解法则,培养学生类比与联想的学习能力。
情感、态度和价值观:学生亲身经历了由特殊到一般的研究过程,培养了学生质疑、探究的科学精神,也培养学生唯物主义观点。
学生学情分析教学对象:市重点高中学生。
学生对函数概念并不陌生,初中的函数概念教会学生认识变量间的依存关系,并且掌握了一次函数、二次函数和反比例函数的基本性质,已经基本具备建模的能力。
学生思维普遍活跃,善于表达,善于发现问题,乐于和教师交流分享他们的解题心得。
但高一学生的抽象概括能力较弱,由实例到抽象的数学语言,需要教师的引领。
教学策略分析在短短的45分钟要让学生经历函数定义发展史上100年的探究历程,学生不可能独立完成,这需要教师用材料铺好一条路,要了解学情并对学生的疑问做好预设,难度大的地方搭好梯子,本节课以“学生为主体,教师引导”教学原则来设计,着重解决了学生的几个疑问。
1、怎么从初中概念出发得到高中函数概念?学生的抽象概括能力还很薄弱,这使得用集合语言刻画函数概念很有难度,如果直接归纳定义学生会失去刚刚燃起的探究欲望,所以我选择从生活中的三个实例入手,用问题串引领学生完成实例的分析,在分析过程中,重点让学生体会每个例子的“变化过程”就是对应法则,初中定义的”某一区间”用集合语言描述就是定义域A,自然过渡到集合语言描述函数概念。
《函数的概念及其表示》单元教学设计一、内容及其解析(一)内容1 函数的三个要素:定义域,值域,对应关系2 “对应说”的函数概念3 函数的表示法:解析法,图象法,表格法4 分段函数的概念及表示(二)内容解析1. 内容本质:两个数集之间建立对应关系(单射)是函数概念的本质,用集合语言和对应关系刻画函数概念是数学抽象素养得到提升的重要标志。
用解析式、图象与表格等不同方法表示函数,是进一步理解函数、认识函数对应关系f的重要过程,也是数学思维的重要特征。
2 蕴含的思想方法运用函数观察、研究事物的运动与变化及其规律是一种重要的思想,因此,函数思想自然是函数概念与表示教学中最重要的数学思想;在函数的表示中,函数不同表示法之间的转化渗透着数形结合的思想;同时,函数与方程、不等式之间的相互转化,蕴含着等价转化的思想。
3 知识知识的上下位关系:函数是数学的核心概念,是刻画客观世界中运动变化规律的重要数学模型。
在高中阶段,函数不仅贯穿数学学习的始终,而且是学习方程、不等式、数列、导数等内容的工具和基础,在物理、化学、生物等其它领域也有广泛的应用;在高等数学和实际应用中,函数是基本数学对象,是数学建模的重要模型。
4 育人价值:函数所蕴含的集合间的“对应”是一种重要的数学思想与方法,这种思想方法帮助人们在不同事物之间建立联系,并运用这种联系去研究、发现事物变化的规律,掌握事物本身的性质,这对于提高人们的思想认识,指导日常行为有着重要的意义与价值,函数的表示是数学表示的典范,除帮助人们提高抽象能力外,其本质也是建立具体函数到数学符号之间的对应,可以帮助学生进一步体会函数思想的本质,发展学生的数学抽象与直观想象素养.5 教学重点:实例归纳概括函数的基本特征,建立用集合与对应的语言刻画概念,选择适当的方法表示函数二、目标及其解析(一)单元目标1在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用。
高中数学试讲函数概念教案
教学内容:函数概念
教学目标:
1. 了解函数的定义以及函数的性质;
2. 能够通过实例理解函数的概念;
3. 能够应用函数的知识解决实际问题。
教学重点:
1. 函数的定义;
2. 函数的性质。
教学难点:
1. 函数的符号表示;
2. 函数的实际应用。
教学手段:课件、实例、互动问答
教学步骤:
第一步:引入
1. 通过一个实际问题引入函数的概念,例如“一家商店的销售额与月份的关系是什么?”;
2. 提问学生对函数的理解,引出函数的定义。
第二步:函数的定义
1. 介绍函数的定义:“如果对于每一个输入值,都有且只有一个对应的输出值,那么这个关系就是一个函数”;
2. 通过实例解释函数的概念,引导学生理解函数的含义;
3. 强调函数的符号表示,如f(x)表示函数。
第三步:函数的性质
1. 介绍函数的性质包括单调性、奇偶性、周期性等;
2. 通过实例让学生了解函数的不同性质,并能够判断一个函数的性质。
第四步:函数的应用
1. 通过实际问题引导学生应用函数的知识,如“某人每个月的工资是一笔固定的底薪加上销售提成,请用函数来表示他的月收入”;
2. 让学生自己动手解决一些实际问题,锻炼他们应用函数的能力。
第五步:总结
1. 总结本节课的内容,强调函数的概念及其应用;
2. 鼓励学生多多练习,提升对函数的理解和运用能力。
教学反馈:
1. 针对学生的反馈进行弥补和巩固;
2. 鼓励学生多多练习,加深对函数的理解。
高中数学新课程创新教学设计案例函数的概念 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
6 函数的概念
教材分析
与传统课程内容相比,这节内容的最大变化就是函数概念的处理方式.事实上,“先讲映射后讲函数”比“先讲函数后讲映射”,有利于学生更好地理解函数概念的本质.第一,在初中函数学习基础上继续深入学习函数,衔接自然,利于学生在原有认知基础上提升对函数概念的理解;第二,直接进入函数概念的学习更有利于学生将注意力放在理解函数概念的学习上,而不必花大量精力学习映射,使其认识映射与函数的关系后才能理解函数的概念.
函数概念是中学数学中最重要的概念之一.函数概念、思想贯穿于整个中学教材之中.通过实例,引导学生通过自己的观察、分析、归纳和概括,获得用集合与对应语言刻画的函数概念.
对函数概念本质的理解,首先应通过与初中定义的比较、与其他知识的联系以及不断地应用等,初步理解用集合与对应语言刻画的函数概念.其次在后续的学习中通过基本初等函数,引导学生以具体函数为依托、反复地、螺旋式上升地理解函数的本质.教学重点是函数的概念,难点是对函数概念的本质的理解.
教学目标
1. 通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型.在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用.
2. 了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.
3. 了解映射的概念.
任务分析
学生在初中对函数概念有了初步的认识.这节课的任务是在学生原认知水平的基础上,用集合与对应的观点认识函数,了解构成函数定义的三要素,认识映射与函数是一般与特殊的关系.
教学设计
一、问题情景
1. 一枚炮弹发射后,经过60s落到地面击中目标.炮弹的射高为4410m,且炮弹距地面的高度h随时间t 的变化规律是h=294t-4.9t2,(0≤t≤60,0≤h≤4410).
2. 近几十年来,大气层中的臭氧迅速减少,因而出现了臭氧层空洞问题.下图中的曲线显示了南极上空臭氧层空洞的面积从1979年到2001年的变化情况.
3. 国际上常用恩格尔系数反映一个国家人民生活质量的高低,恩格尔系数越低,生活质量越高.下表中恩格尔系数随时间(年)变化的情况表明,“八五”计划以来,我国城镇居民的生活质量发生了显着变化.
表6-1 “八五”计划以来我国城镇居民恩格尔系数变化情况
时间(年)19911992199319941995199619971998199920002001
恩格尔系数(%)53.852.950.149.949.948.646.444.541.939.237.9
问题:分析以上三个实例,对任一个给定的t,射高h、臭氧层空洞面积S、恩格尔系数是否有值与之对应?若有,有几个?
二、建立模型
1. 在学生充分分析和讨论的基础上,总结归纳以上三个实例的共同特点
在三个实例中,变量之间的关系都可以描述成两个集合间的一种对应关系:对于数集A中的任一个x,按照某个对应关系,在数集B中都有唯一确定的值与之对应.
2. 教师明晰
通过学生的讨论归纳出函数的定义:
设A,B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任一个x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作:y=f(x),x∈A.其中,x叫作自变量,x的取值范围A叫作函数的定义域,与x的值相对应的y叫作函数值,函数值的集合:{y|y=f(x),x∈A}叫作函数的值域.
注意:(1)从函数的定义可以看出:函数由定义域、对应法则、值域三部分组成,它们称为函数定义的三要素.其中,y=f(x)的意义是:对任一x∈A,按照对应法则f有唯一y与之对应.
(2)在函数定义的三个要素中,核心是定义域和对应法则,因此,只有当函数的对应关系和定义域相同时,我们才认为这两个函数相同.
思考:函数f(x)=与g(x)=是同一函数吗?
三、解释应用
[例题]
1. 指出下列函数的定义域、值域、对应法则各是什么?如何用集合与对应的观点描述它们?
(1)y=1,(x∈R).(2)y=ax+b,(a≠0).
(3)y=ax2+bx+c,(a>0).(4)y=kx,(k≠0).
解:(3)定义域:{x|x∈R},值域:{y|y≥}对应法则f:自变量→a(自变量)2+b·(自变量)+c,即:f:x→ax2+bx+c
(1),(2),(4)略.
2. 已知:函数f(x)=
(1)求函数的定义域.
(2)求f(-3),f()的值.
(3)当a>0时,求f(a),f(a-1)的值.
目的:深化对函数概念的理解.
3. 求下列函数的值域.
(1)f(x)=2x.(2)f(x)=1-x+x2,(x∈R).
(3)y=3-x,(x∈N).
解:(1){y|y≠0}.(2){y|y≥}.(3){3,2,1,0,-1,-2,…}.
4. (1)已知:f(x)=x2,求f(x-1).
(2)已知:f(x-1)=x2,求f(x).
目的:深化对函数符号的理解.
解:(1)f(x-1)=(x-1)2.
(2)f(x-1)=x2=[(x-1)+1]2=(x-1)2+2(x-1)+1.
∴f(x)=x2+2x+1.
[练习]
1. 求下列函数的定义域.
2. 已知二次函数f(x)=x2+a的值域是[-2,+∞),求a的值.
3. 函数f(x)=[x],[x]表示不超过x的最大整数,求:
(1)f(3.5),(2)f(-3.5).
四、拓展延伸
在函数定义中,将数集推广到任意集合时,就可以得到映射的概念.
集合A={a1,a2}到集合B={b1,b2}的映射有哪几个?
解:共有4个不同的映射.
思考:集合A={a1,a2,a3}到B={b1,b2,b3}的映射有多少个?
点评
这篇案例设计完整,条理清楚.案例从三个方面(实际是函数的三种表示方法,为后续内容埋下伏笔)各举一个具体事例,从中概括出函数的本质特征,得出函数概念,体现了由具体到抽象的认知规律,有利于学生理解函数概念,更好地体现了数学从实践中来.例题、练习由浅入深,完整,全面.映射的概念作为函数概念的推广,处理方式有新意.“拓展延伸”的设计为学生加深对概念的理解,提供了素材.
在“问题情景”中的三个事例中,第一个例子中的“对应关系”比较明显,后两个例子则不太明显.如果能在教学设计中加以细致对比说明,效果会更好.。