一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?下面的内容是小编为大家整理的函数的概念和图象,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
§2.1.1函数的概念和图象(2)
【学习目标】:
理解函数图象的概念,掌握一些简单函数的图象的作法,并能利用图象解决有关简单问题。
【教学过程】:
一、复习引入:
1.函数的的定义:
2.函数的概念涉及到哪几个要素?
3.我们已学过函数的图象,并能作出一次函数、反比例函数及二次函数的图象。在社会生活中还有许多函数图象的例子,如课本P25的例子。
二、新课讲授:
1、函数图象的概念:
练习:作出下列函数的图象:
(1),();(2),({0,1,2,3,4});
(3),(.(4)
思考:设函数的定义域为,则集合与
相等吗?又设,则中元素个数怎样?
三、典例欣赏
例1.作出下列函数的图象,根据图象说出函数的值域,并指出最值及取最值时相应的x的值
(1);(2),;(3).
变题:(1)(2)为正实数
例2.试画出f(x)=x2+1图象,并根据图象回答问题:
(1)比较f(-2)、f(1)、f(3)的大小;
(2)若0x1x2,试比较的大小。
变题:在(2)中,
(1)如果把“0x1x2”改为“x1x20”,那么哪个大?
(2)如果把“0x1x2”改为“|x1||x2|”,那么哪个大?
例3.在同一直角坐标系中作出函数的图象,并指出它们之间的相互联系。
归纳:
1.函数的图象是由函数的图象向平移个单位得到的。
2.函数的图象是由函数的图象向平移个单位得到的。
3.函数的图象是由函数的图象向平移个单位得到的。
4.函数的图象是由函数的图象向平移个单位得到的。
练习:画出下列函数的图象
(1)(2)(3)y=(4)y=,
【反思小结】:
【针对训练】:班级姓名学号
1.已知函数,则集合中元素的个数为
2.已知函数的值域为,则
3.若函数的图象经过点,则函数的图象必经过点
4.试写出一个函数使其定义域分别为下列集合
1){x|x2,xR}2)(0,+)
3)4)[-1,3]
5.试写出一个函数使其值域分别为下列集合
1)R2)
3)(-,0)(0,+)4)
6.若函数的值域是[3,10],则函数的值域是,函数的值域是,函数的值域是。
7.作出下列函数的图象,并根据图象说出函数的值域:
(1)(2)y=|x2+2x-3|
(3)(4)y=
【拓展提高】
8.求函数的定义域和值域。
9.方程在[-1,1]上有实根,求k的范围。
10.m是什么实数时,方程|x2-4x+3|=m有三个互不相等的实数解。
高一数学教案:《基于APOS理论的函数概念》教学设计
一、 概念同化教学与APOS 理论
高中新课程实行已经有四年多了,然而目前,相当多教师仍然采取传统的概念同化教学方式,其教学步骤为[1]:(1)揭示概念的本质属性,给出定义、名称和符号;(2)对概念进行特殊分类,揭示概念的外延;(3)巩固概念,利用概念的定义进行简单的识别活动;(4)概念的应用与联系,用概念解决问题,并建立所学概念与其它概念间的联系。
这种教学方式有其精妙之处,但是过快的抽象过程只能有一少部分学生进行有意义的学习,难以引发全体学生的学习活动,大部分学生理解不了数学概念,只能靠死记硬背。事实上,概念的同化教学对帮助学生构建良好的概念图式、原理图式,作用十分有限。因为心理意义是不能传授的,必需由学生自我构建,不能由教师代替学生操作、思考、体验。
美国数学教育学家 Ed.Dubinsky认为:一个人是不可能直接学习到数学概念的,更确切地说,人们透过心智结构(mental structure)使所学的数学概念产生意义。如果一个人对于给予的数学概念拥有适当的心智结构,那么他几乎自然就学到了这个概念。反之,如果他无法建立起适当的心智结构,那么他学习数学概念几乎是不可能的。因此,Ed Dubinsky认为,学生学习数学概念就是要建构心智结构,这一建构过程要经历以下4个阶段[2]:
二、基于APOS理论的函数教学设计
从数学教育的研究内容来看,关于代数内容已经逐渐从以解方程为中心转到以研究函数为中心了[3]。函数概念已经成为中学数学中最为重要的概念之一。 函数概念本身不好理解。国外关于函数教学的研究表明了这一点——斯法德调查了60 名16 岁和18 岁的学生,结论是大多数学生认为函数的概念是个过程而不是静止的结构。中国学者也进行了相关的研究,见文献[4].
可见,函数确实成了中学数学中最难教、最难学的概念之一。函数的教学在我国设置成螺旋式的教学,初中是用运动变化的观点对函数进行定义,虽然这种定义较为直观,但并未完全揭示出函数概念的本质。例如,对于函数如果用运动变化的观点去看它,就不好解释,显得牵强。但如果用集合与对应的观点来解释,就十分自然。笔者在浙江省义乌市第三中学陈向阳老师设计的《函数的概念》基础上进行思考,尝试用APOS理论来设计高中函数概念的教学。
(一)创设问题情境,引出课题
教师提出问题1:
我们在初中学习过函数的概念,它是如何定义的呢?在初中已经学过哪些函数?(在学生回答的基础上出示投影)
我们已经学习了一些具体的函数,那么为什么还要学习函数呢?先请同学们思考下面的问题:
问题2:由上述定义你能判断“y=1”是否表示一个函数?函数y=x与函数表示同一个函数吗?
学生思考、讨论后,教师点拨:仅用上述函数概念很难回答这些问题,我们需要从新的角度来认识函数概念。
(二)生活实例演示,操作练习[活动(A)]
问题3:下图中哪几个图像与下述三件事分别吻合得最好?请你为剩下的那个图像写出一件事.
(1)我离开家不久,发现自己把作业本可能忘在家里了,于是停下来找,没找到,就返回家里找到了作业本再上学;
(2)我骑着车一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;
(3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速.
活动小结:每一个时刻,按照图像,都有唯一确定的距离与它对应。
(三)借助信息技术,讨论归纳[过程(P)]
师:(实例1)演示动画,用《几何画板》动态地显示炮弹高度关于炮弹发射时间的函数。启发学生观察、思考、讨论,尝试用集合与对应的语言描述变量之间的依赖关系:在的变化范围内,任给一个,按照给定的解析式,都有唯一的一个高度与之相对应。
生:用计算器计算,然后用集合与对应的语言描述变量之间的依赖关系。
师:(实例2)引导学生看图,并启发:在的变化范围内,任给一个t,按照给定的图象,都有唯一的一个臭氧空洞面积与之相对应。
生:动手测量,然后用集合与对应的语言描述变量之间的依赖关系。
师生:(实例3)共同读表,然后用集合与对应的语言描述变量之间的依赖关系。
(四)从特殊到一般,引出函数概念[对象(O)]
问题4:分析、归纳以上三个实例,它们有什么共同特点?
生:分组讨论三个实例的共同特点,然后归纳出函数定义,并在全班交流。
师生:由学生概括,教师补充,引导学生归纳出三个实例中变量之间的关系均可描述为:
对于数集中的每一个,按照某种对应关系,在数集中都有唯一确定的与它对应,记作
教师强调指出“”仅仅是数学符号。为了更好地理解函数符号的含义,教师提出下一个问题:
问题5:一定就是函数的解析式吗?
师生:函数的解析式、图象、表格都是表示函数的方法。
问题6:函数能否看做是两个集合之间的一种对应呢?如果能,怎样给函数重新下一个定义呢?(在学生回答的基础上教师归纳总结)
补充练习:下列图象中不能作为函数的图象的是( )
教师引导学生归纳总结:函数的三要素是定义域、值域及对应法则。在函数的三要素中,当其中的两要素已确定时,则第三个要素也就随之确定了。如当函数的定义域,对应法则已确定,则函数的值域也就确定了。
追问:如何判断两个函数是否相同?
以学生已解决的问题出发创设情境,引起学生的学习兴趣,再次引发学生在构建自身基础上的“再创造”,并通过独立思考后的讨论,培养学生分析解决问题、用数学语言交流沟通的能力。
例2.下列函数中哪个与函数相等?
思考:你能举出一些函数相等的具体例子吗?
启发并引导学生思考、讨论、交流,教师归纳总结出函数的要点:
1.函数是一种特殊的对应——非空数集到非空数集的对应;
2.函数的核心是对应法则,通常用记号表示函数的对应法则,在不同的函数中,的具体含义不一样。函数记号表明,对于定义域的任意一个在“对应法则”的作用下,即在中可得唯一的. 当在定义域中取一个确定的,对应的函数值即为.集合中并非所有的元素在定义域中都有元素和它对应;值域;
3.函数符号的说明:
(1)“”即为“是的函数”的符号表示;(2)不一定能用解析式表示;(3)与是不同的,通常,表示函数当时的函数值;(4)在同时研究两个或多个函数时,常用不同符号表示不同的函数,除用符号外,还常用、、等符号来表示。
4.定义域是函数的重要组成部分,如与是不同的两个函数。
(五)借助熟悉的函数,加深对函数概念的理解[图式(S)]
问题8:集合A(A=R)到集合B(B=R)的对应:: A→B,使得集合B中的元素与集合A中的元素对应,如何表示这个函数?定义域和值域各是什么?函数呢?函数呢?
教师演示动画,用《几何画板》显示这三种函数的动态图象,启发学生观察、分析,并请同学们思考之后填写下表:
函数
一次函数
反比例函数
二次函数
对应关系
a>0
a<0
定义域
值域
用函数的定义去解释学过的一次函数、反比例函数、二次函数,使得对函数的描述性定义上升到集合与对应语言刻画的定义。同时利用信息技术工具画出函数的图象,是让学生进一步体会“数”与“形”结合在理解函数中的作用,更好地帮助理解上述函数的三个要素,从而加强学生对函数概念的理解,进一步挖掘函数概念中集合与函数的联系。明确定义域、值域和对应关系是决定函数的三要素,这是一个整体,以此更好地培养学生深层次思考问题的习惯。
(六)再创情境,引导探究函数概念的新认识[图式(S)]
问题9:比较函数的近代定义与传统定义(即初中课本函数的定义)的异同点,你对函数有什么新的认识?
学生思考、讨论,教师点拨:函数近代定义与传统定义在实质上是一致的,两个定义中的定义域与值域的意义完全相同。两个定义中的对应法则实际上也一样,只不过叙述的出发点不同,传统定义是从运动变化的观点出发,近代定义的对应法则是从集合与对应的观点出发。
问题10:学生在前面学习的基础上,反思对问题2的解答,重新思考问题2,谈谈自己的认识。教师启发、引导学生画图,以形求数。
师生:是函数;与不是同一个函数。
引导学生对问题2进行反思和总结,并将之一般化,利用数学语言来表达,培养学生反思问题、总结归纳的习惯和善于运用数学语言抽象所发现的结论的能力。
(七)举例应用,深化目标[图式(S)]
例3.已知函数
(1)画出函数的图象;(2)求的值;(3)你从(2)中发现了什么结论?(4)求函数的值域。
为了让学生体会到从特殊到一般的思想方法,同时也后面研究函数的性质(奇函数)作准备。
教师引导学生解决此题的关键点,并进行变式:
变式1:已知,① 当时,求函数的值域;② 当时,求函数的值域。
变式2:已知,① 当函数值域为时,求函数定义域;② 当函数值域为时,求函数定义域。
变式3:(1)已知,求的值。(2)已知,求函数.
变式4:已知,,求①的解析式;②的解析式;③的解析式。
以一个问题为背景,一题多用,一题多变,由浅入深,体现梯度,使不同程度的学生都有发展。通过一组精心设计的问题链来引导和激发学生的参与意识、创新意识,培养学生探究问题的能力,从而提升学生的思维品质。借助三个变式层层深入,是理论到实践的升华,使概念深化、强化、类化的作用与含义印入心底,得到再次认同,初步掌握与应用能力也就自然形成了。
(八)练习交流,反馈巩固
以学生回答、板演的形式进行课堂练习,充分发挥师与生、生与生的互动,以教师、学生相互交流来巩固本节课的学习。
(九)学生归纳小结,教师评价
以同桌之间一人小结一人倾听的方式,以四人为一小组进行小组讨论,对本节课所学的内容进行自主小结,教师及时进行归纳总结:1.函数的近代定义与传统定义的异同点;2.集合与函数的联系、区别;3.函数的三要素;4.数形结合的思想。
三、几点启示
APOS理论对学生的函数概念的理解作出了分层分析,可以预测学生已经在多大程度上对性质作出了心理建构,从而推知学生对函数概念的掌握起点。基于APOS理论的理念设计数学性质教学,实质是“以学生为主体”的理念在课堂探究中的体现,有利于学生理解函数的概念。
教学中教师要关注数学本身的特点,更重要的是要关注课堂上学生的掌握概念的思维状况,将数学知识和学生探究活动有机结合,要求教师要重视学生的学习活动,让学生亲身创设问题情境。数学教师要意识到:一个数学概念由“过程”到“对象”的建立, 有时既困难又漫长, 需要经过多次反复,循序渐进,螺旋上升, 直至学生真正理解,“对象”的建立要注意简练的文字形式和符号表示,使学生在头脑中建立起数学知识的直观结构形象。
学生对于函数概念的认识不是一蹴而就的,这就要要教师在教学过程中整体处理教材,把握教学的度,结合具体的问题有意识地在各个阶段的学习过程中,帮助学生逐步形成函数完整的知识链。在往后的教学中要注意学生对知识的图式的建立, 即加强知识间的联系和应用,如在讲解具体的指数函数、对数函数、幂函数时,可以以具体函数为载体,在一般函数概念的指导下对其性质进行研究,体现了“具体──抽象──具体”的过程,是函数概念理解的深化。又如,在讲解不等式、方程的求解及应用后,可以与函数相结合,进行对比,从而加深对函数概念的理解,帮助学生在头脑中建立起完整的数学知识的心理图式。
当然,APOS 理论的四个阶段并非一定体现在一堂数学课当中, 也不是每一课都必须遍历四个阶段, 它适用于数学概念在学生头脑中建立的一段时期,并不局限于某一堂课。比如,函数图式的形成是需要一个长期实践与反思。有些学生需要在接触了大量的具体的函数模型以后,甚至在学习了函数的复合、微分、积分以后,才能渐渐地实现从“过程”到“对象”的理解,再由“对象”到“图式”的发展。作为老师,我们应该理解学生的实际,作为数学的学习过程,也是允许学生有折返的现象。
高一数学教案:《函数的表示方法》优秀教学设计
教学目标:
1.进一步理解函数的表示方法的多样性,理解分段函数的表示,能根据实际问题列出符合题意的分段函数;
2.能较为准确地作出分段函数的图象;
3.通过教学,进一步培养学生由具体逐步过渡到符号化,代数式化,并能对以往学习过的知识进行理性化思考,对事物间的联系的一种数学化的思考.
教学重点:
分段函数的图象、定义域和值域.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
复习函数的表示方法;
已知A={1,2,3,4},B={1,3,5},试写出从集合A到集合B的两个函数.
2.问题.
函数f(x)=|x|与f(x)=x是同一函数么?区别在什么地方?
二、学生活动
1.画出函数f(x)=|x|的图象;
2.根据实际情况,能准确地写出分段函数的表达式.
三、数学建构
1.分段函数:在定义域内不同的部分上,有不同的解析表达式的函数通常叫做分段函数.
(1)分段函数是一个函数,而不是几个函数;
(2)分段函数的定义域是几部分的并;
(3)定义域的不同部分不能有相交部分;
(4)分段函数的图象可能是一条连续但不平滑的曲线,也可能是由几条曲线共同组成;
(5)分段函数的图象未必是不连续,不连续的图象表示的函数也不一定是分段函数,如反比例函数的图象;
(6)分段函数是生活中最常见的函数.
四、数学运用
1.例题.
例1 某市出租汽车收费标准如下:在3km以内(含3km)路程按起步价7元收费,超过3km以外的路程按2.4元/km收费.试写出收费额关于路程的函数解析式.
例2 如图,梯形OABC各顶点的坐标分别为O(0,0),A(6,0),B(4,2),C(2,2).一条与y轴平行的动直线l从O点开始作平行移动,到A点为止.设直线l与x轴的交点为M,OM=x,记梯形被直线l截得的在l左侧的图形的面积为y.求函数y=f(x)的解析式、定义域、值域.
例3 将函数f(x)= | x+1|+| x-2|表示成分段函数的形式,并画出其图象,根据图象指出函数f(x)的值域.
2.练习:
练习1:课本35页第7题,36页第9题.
(3)试比较函数f(x)=|x+1|+|x|与g(x)=|2x+1|是否为同一函数.
(4)定义[x]表示不大于x的最大整数,试作出函数f(x)=[x] (x∈[-1,3))的图象.并将其表示成分段函数.
练习3:如图,点P在边长为2的正方形边上按A→B→C→D→A的方向移动,试将AP表示成移动的距离x的函数.
五、回顾小结
分段函数的表示→分段函数的定义域→分段函数的图象;
含绝对值的函数常与分段函数有关;
利用对称变换构造函数的图象.
六、作业
课堂作业:课本35页习题第3题,36页第10,12题;
课后探究:已知函数f(x)=2x-1(x∈R),试作出函数f(|x|),|f(x)|的图象.
2.1.1函数的概念和图象(2)
教学目标:
1.进一步理解用集合与对应的语言来刻画的函数的概念,进一步理解函数的本质是数集之间的对应;
2.进一步熟悉与理解函数的定义域、值域的定义,会利用函数的定义域与对应法则判定有关函数是否为同一函数;
3.通过教学,进一步培养学生由具体逐步过渡到符号化,代数式化,并能对以往学习过的知识进行理性化思考,对事物间的联系的一种数学化的思考.
教学重点:
用对应来进一步刻画函数;求基本函数的定义域和值域.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
复述函数及函数的定义域的概念.
2.问题.
概念中集合A为函数的定义域,集合B的作用是什么呢?
二、学生活动
1.理解函数的值域的概念;
2.能利用观察法求简单函数的值域;
3.探求简单的复合函数f(f(x))的定义域与值域.
三、数学建构
1.函数的值域:
(1)按照对应法则f,对于A中所有x的值的对应输出值组成的集合称之
为函数的值域;
(2)值域是集合B的子集.
2.xg(x)f(x)f(g(x)),其中g(x)的值域即为f(g(x))的定义域;
四、数学运用
(一)例题.
例1已知函数f(x)=x2+2x,求f(-2),f(-1),f(0),f(1).
例2根据不同条件,分别求函数f(x)=(x-1)2+1的值域.
(1)x∈{-1,0,1,2,3};
(2)x∈R;
(3)x∈[-1,3];
(4)x∈(-1,2];
(5)x∈(-1,1).
例3求下列函数的值域:
①y=;②y=.
例4已知函数f(x)与g(x)分别由下表给出:
x1234x1234
f(x)2341g(x)2143
分别求f(f(1)),f(g(2)),g(f(3)),g(g(4))的值.
(二)练习.
(1)求下列函数的值域:
①y=2-x2;②y=3-|x|.
(2)已知函数f(x)=3x2-5x+2,求f(3)、f(-2)、f(a)、f(a+1).
(3)已知函数f(x)=2x+1,g(x)=x2-2x+2,试分别求出g(f(x))和f(g(x))的值域,比较一下,看有什么发现.
(4)已知函数y=f(x)的定义域为[-1,2],求f(x)+f(-x)的定义域.
(5)已知f(x)的定义域为[-2,2],求f(2x),f(x2+1)的定义域.
五、回顾小结
函数的对应本质,函数的定义域与值域;
利用分解的思想研究复合函数.
六、作业
课本P31-5,8,9.
文章来源:http://m.jab88.com/j/107685.html
更多