内容正文:
人教A版选择性必修二教学设计
年级:高二 学科:数学 授课人:
《5.2.3 简单复合函数的导数》教学设计
1、 课标及课标分析
课标要求
理解复合函数的概念,能够将常见简单复合函数分解为基本初等函数的复合形式.
掌握简单复合函数的导数运算法则,能熟练运用链式法则求复合函数导数.
能利用复合函数导数解决切线问题、瞬时变化率等实际问题,进一步提升数学运算、逻辑推理与数学建模核心素养.
课标分析
本节是导数运算的延伸与提升,承接基本初等函数导数与导数四则运算法则,是解决更复杂函数求导问题的关键工具.课标强调:以函数结构分析为切入点,理解复合关系,掌握“分解—求导—相乘—回代”的链式求导步骤;能将复合函数求导与几何意义、实际意义结合.本节是后续研究复杂函数单调性、极值、最值的运算基础,对提升学生函数结构分析与综合运算能力至关重要.
.
2、 教材分析
“简单复合函数的导数”是人教A版2019选择性必修第二册5.2.3节内容,是导数运算的最后一个基础法则.教材从无法用已有公式与法则求导的函数(如)入手,引出复合函数概念;通过实例探究推导链式求导法则;设置分解复合函数、求导运算、切线问题、物理应用四类例题,由浅入深、层层递进.内容突出结构分析、步骤规范、运算准确,是培养学生复杂运算能力与代数式变形能力的重要载体.
3、 学情分析
学生已掌握基本初等函数导数公式、四则运算法则,能进行常规求导运算.但面对内层为一次函数的复合结构时,无法识别函数构成;对链式法则“层层求导再相乘”的理解不到位;求导时常出现漏乘内层导数、符号错误、变量忘记回代等问题;在综合运算中不能灵活结合四则运算法则.学生具备基础运算能力,但函数结构拆解与链式步骤规范不足,适合用分步拆解、口诀记忆、规范训练突破难点.
4、 教学目标/核心素养目标
1. 数学抽象素养:从函数结构中抽象出复合关系,理解复合函数的构成.
1. 逻辑推理素养:理解链式求导法则的推导过程,明确每一步依据.
1. 数学运算素养:熟练按步骤求复合函数导数,规范运算、准确回代.
1. 直观想象素养:结合导数几何意义,求解复合函数切线方程.
1. 数学建模素养:将振动、速度、变化率等实际问题转化为复合函数求导模型.
5、 教学重难点及课时安排
1. 重点:复合函数的概念与分解;简单复合函数的链式求导法则.
1. 难点:准确分解复合函数层次;链式法则的规范使用与不漏乘内层导数.
6、 教学过程
教师活动
投影预习问题,学生独立完成,巡视点评.
强调:复合关系分解、链式法则形式.
预习问题及答案
1.
复合函数由与______复合而成.(答案:)
2.
复合函数求导法则:______.(答案:)
3.
分解:外层______,内层______.(答案:;)
4.
求导:______.(答案:)
学生活动
独立作答,举手订正,明确分解与求导结构.
设计目的
检测预习效果,快速聚焦复合结构与链式法则.
环节二:引入课题
(一)温故知新(3分钟)
教师活动
回顾提问:
(1)基本初等函数导数公式(幂、指、对、三角);
(2)导数四则运算法则;
(3)如何求、的导数?
点评:无法用已有方法解决,引出复合函数.
学生活动
口述公式,思考新函数求导困境,进入新课.
设计目的
巩固已有求导工具,制造认知冲突,激发学习需求.
环节三:合作探究
1. 复合函数的概念(5 分钟)
教师活动
分析实例:,令,则.
定义:形如的函数为复合函数,为中间变量.
分解训练:
、、.
强调:外层是基本函数,内层是一次函数.
学生活动
观察结构,动手分解,理解内外层关系.
设计目的
突破复合函数识别关,会分解才会求导.
2. 复合函数的导数法则(5 分钟)
教师活动
以为例探究:
,,.
给出链式法则:
口诀:层层求导,依次相乘.
步骤:分解→求导→相乘→回代.
学生活动
跟随推导,记忆口诀与步骤.
设计目的
由实例到法则,理解链式求导本质.
3. 法则应用示范(5 分钟)
教师活动
示范:求的导数.
分解:,.
求导:,.
相乘回代:.
强调:必须乘内层导数.
学生活动
模仿步骤,完成简单求导.
设计目的
规范步骤,建立求导操作流程.
环节四:学以致用
1. 基础练习(5 分钟)
例1 分解并求下列函数导数
(1)
(2)
解答
(1) 分解:,
(2) 分解:,
例2 求下列函数导数
(1)
(2)
解答
(1)
(2)
2. 综合练习(7 分钟)
例3 求曲线在点处的切线方程.
解答
分解求导:
斜率:
切线方程:
例4 位移函数,求时的瞬时速度.
解答
实际意义:时速度为.
教师活动
板书完整步骤,强调分解、不漏乘、回代.
学生活动
独立演算,同桌互批,订正错误.
设计目的
全覆盖分解、求导、切线、应用,落实高频题型.
小试牛刀:
1
1.
函数的复合过程正确的是( )
A. B.
C. D.
1.
函数的导数等于( )
A.
B.
C.
D.
1.
函数的导数为( )
A.
B.
C.
D.
1.
函数的导数是.
1.
函数的图象在点处的切线的斜率是.
.
.
.
环节五:课堂小结
教师活动
请学生回顾:
1.
一个概念:复合函数.
2.
一个法则:链式求导.
3. 四步流程:分解→求导→相乘→回代.
4. 一个关键:必须乘内层函数导数.
学生活动
口述要点,完善笔记.
设计目的
形成结构化步骤,确保运算规范.
环节六:布置作业
1. 书面作业:课本P81练习第1—3题,规范写出分解与求导步骤.
2.
拓展作业:求的导数并说明定义域.
3. 预习引导:回顾本章导数运算内容,准备函数单调性学习.
教师活动
强调书写规范:必须写出内外层分解与链式相乘步骤.
学生活动
记录作业,明确预习任务.
设计目的
巩固复合函数求导,衔接后续内容.
授课人个案修改记录:
教学反思
本节课通过结构拆解引入复合函数,学生对分解与链式法则理解较快,但在实际运算中仍出现漏乘内层导数、符号错误、忘记回代等问题.综合题中结合四则运算时,运算顺序容易混乱.后续教学应强化“先分解、再求导、必相乘、再回代”的强制步骤,增加错题对比训练,加强内层为一次函数的专项练习,切实提升学生复杂求导运算的准确性与规范性.
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