内容正文:
自主、合作、探究
一、教学内容
本节内容是学习了导数之后研究定积分的起始课,本课在求曲边梯形面积的过程中蕴涵了定积分“以直代曲”、“无限逼近”的思想,为后面学习定积分的概念构建了认知基础,为理解定积分的概念及几何意义起到了决定性作用。本节课是展示学生思维层次,提升学生思维能力,培养学生数学素养的良好素材。
二、教学目标
课程标准对该部分的要求是:通过求曲边梯形的面积从问题情境中了解定积分的实际背景;借助几何直观体会定积分的基本思想.制定本节课的教学目标为:
知识与技能目标:
1.初步了解、感受定积分的实际背景;
2.体会定积分的“以直代曲”、“无限逼近”的思想;
3.初步掌握求曲边梯形面积的“四步曲”即分割、近似代替、求和、取极限。
过程与方法目标:
1.运用从特殊到一般的探究方法,使学生经历知识的形成过程;
2.通过探究曲边梯形面积的过程体会定积分的基本思想。
情感、态度与价值观目标:
1.亲身经历数学知识产生的过程,养成积极主动,勇于探索的学习习惯;
2.在问题解决中体验成功的愉悦,感受数学的魅力。
三、学情分析
新课标强调教学要从学生的认知特点和已有经验出发。在必修一学习二分法时运用了逼近思想,必修二推导球的体积运用了极限思想,必修三探究了“割圆术”的思想方法,我们的学生已经具备了一定的以直代曲、逼近、极限等数学思想,但是如何求曲边梯形的面积是一个抽象的问题,而且学生没有系统学习极限知识,对于“无限逼近”的思想体会不足。
教学重点:1.体会定积分“以直代曲”、 “无限逼近”的思想;
2.初步掌握求曲边梯形面积的“四步曲”即分割、近似代替、求和、取极限。
教学难点:“以直代曲”、“无限逼近”思想的形成过程。
四、教法与学法分析
新课标倡导自主、合作和探究为主的教学方式,本节课从具体到抽象、从特殊到一般,通过环环相扣的问题链,在一个个问题的驱动和教师的引导下,由学生探究来完成,使探究活动贯穿整节课堂。在这个过程中充分利用多媒体实施教学,让学生直观感受,不断开拓学生的抽象思维。
五、教学设计
分为四个环节创设情境,引入课题;提出问题,自主探究;应用新知,解决问题;总结认识,拓展延伸。
教学
环节
教学内容设计
师生活动设计
设计意图
创设
情景
引入
课题
欣赏视频——美丽的衡水湖
多媒体演示刘徽的割圆术
观看刘徽割圆术的多媒体演示,思考其过程中用到了哪些数学思想,并体会这些思想的运用。
从学生身边的实例引入课题,激发学生学习的兴趣和参与课堂的热情。
体会刘徽割圆术的过程中用到的“分割”“以直代曲”和“无限逼近”的数学思想。
提
出
问
题
自
主
探
究
为了解决情境中的问题,我们先研究一个特殊情形。
问题1:如何求由抛物线
与直线
所围成的平面图形面积S?
问题2:应该采用怎样的分割,然后再进行以直代曲呢?
在得到合适的分割方案后,学生们的思维非常活跃,急于探究每个小曲边图形的面积,但是以直代曲的数学思想恰恰在求面积的过程中得以体现,于是我设置问题3.
问题3:对每个小曲边图形如何“以直代曲”?能否求出其近似面积?
展示学生的四种方案
会发现是四种不同的结果,这时学生会有疑问,曲边图形的面积到底是多少呢?产生新的认知冲突,我适时提出问题4。
问题4:如何从曲边图形面积的近似值求出曲边图形面积的实际值?
代数角度:
几何角度:
教师:问题抛给学生,并引导学生思考、动手操作、小组讨论。
学生:自己动手操作,并小组讨论,最终得到合适的分割方式。
学生:小组讨论形成解决方案。
教师:分组展示学生的四种方案,引导学生观察四种方案的结果。
教师从代数角度和几何角度两方面让学生体会无限逼近思想,在演示过程中学生观察随着组数的变化,近似面积的变化趋势,并认识到近似代替的方式不唯一。
摒弃了传统的课堂教学:在教师的引领下,按照教材的分割方式进行引导研究;而是大胆将问题抛给学生,放手让学生去探究,并小组讨论,激发了学生解决问题的强烈愿望。
明确近似方案不同,求和结果也不一样。
让学生直观感知、体会无限逼近的数学思想,并认识到近似代替的方式不唯一,突破本课重难点,为后面学习定积分的概念做铺垫。
应
用
新
知
解
决
问
题
给出2020年石家庄快速轨道交通规划图,并提出问题:1号线全长40公里,修建地铁轨道需要挖出多少方土呢?
曲边梯形的定义:由直线x=a,x=b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)所围成的曲边图形。
为了解决情境中任意曲边图形的面积问题,给出问题5:
问题5:这是衡水湖湿地公园的一部分,如何计算这部分的水域面积呢?
学生思考如何运用前面探究的方法解决实际问题