教學研討|2.2.1對數與對數運算

2021-01-08 陽光備課

研討素材一

一、教學內容解析

本節課是人教A版《普通高中課程標準實驗教科書數學1(必修)》中第二章第二節內容,屬於單元教學課。之前學生已經學習了指數的相關內容,對於數的研究思路也有了一定的了解,對數是在指數基礎上定義的一種新數,所以這節課既是對指數的概念、運算性質、指數函數的深化與理解,又為學習對數函數打下基礎。同時也為今後複數的學習提供了研究思路與方法。

對數與對數運算主要內容包括:對數的概念、對數的運算性質、換底公式,如何將三塊內容融合到一節課中,意味要抓住這一節的核心知識,捨棄細枝末節,要從整體上去研究這節課。具體體現為藉助已有經驗,從「研究一個代數對象」的「基本套路」出發,發現和提出對數的研究內容,構建研究路徑,得出結論,並用於解決問題。讓學生完整經歷「現實背景——定義——性質——運算性質」過程,學生在整體框架下自主探究,合作學習。

基於上述分析,將本節課的教學重點確定為:對數的概念、性質與運算性質。

二、教學目標設置

1.經歷對數概念的形成過程,掌握對數的概念;

2.從研究一個數的「基本套路」出發,能夠將指數中相關的性質和運算性質轉化為對數的性質和運算性質;

3.知道用換底公式能將一般對數轉化為自然對數或常用對數;

4.感受轉化與化歸、數形結合、類比、從特殊到一般的數學思想,提升學生的數學抽象,數學運算素養。

三、學生學情分析

知識結構上學生已經學習了指數與指數冪運算,指數函數,經歷過研究一種新數的基本套路,這為學生研究「對數與對數運算」提供了理論基礎與探究方向。

能力水平上,學生已經具備一定的抽象概括能力以及類比,轉化和分析問題的能力,可是如何使學生將已有的知識成功遷移到新知識的學習上,自主探究獲得對數的運算性質,從而提高發現問題,探索問題和解決問題的能力,實現學習方式的轉變,這是本節課需要突破的。

本節課的難點是:對數概念的理解,對數運算性質的探究與證明。

四、教學策略分析

本節課始終從學生最近發展區設置問題,遵循自主探究,合作交流的學習方式,充分發揮學生的主觀能動性,在探究活動中培養學生的數學素養。

1.通過創設恰當的問題情境:如何解指數式方程中「已知底和冪求指數」問題。引發認知衝突,讓學生明確對數產生的背景,初步感受引入對數的必要性,為抽象出對數的定義提供先行組織者。

2.在整節課中始終抓住對數定義這一條主線。本節課看似知識點零散,對數的概念、性質和運算性質好像是不同的知識人為拼湊在一節課中,但實質上性質和運算性質都可以看作是對數定義的一個深化理解。具體體現在:探究對數的性質和運算性質時實質上是將指數式轉化為對數式,探究換底公式時是將對數式轉化為指數式,都體現了定義中指對數式可以互化這一核心思想。

3.本節課堅持在整體觀的引領下探究問題。首先回憶研究一種新數的基本套路,在方法的指引下學生進行主動探究;其次,探究的理論基礎是定義中指對數式相互等價的關係,在這種關係下可以通過類比思想,不斷通過學生熟悉的指數相關性質來探究對數相關的性質,自主探究,合作交流。最後,由於本節課內容多,所以要抓大放小,不易過多進行技能訓練,但在關鍵的地方又要捨得花時間讓學生思考。

五、教學過程設計

研討素材二

一.教學內容的分析

本節課內容為人教A版必修一第二章第二節第一小節《對數的概念與運算》,共2課時,本節為第一課時。主要內容是對數概念的理解和指數式和對數式的相互轉化.

本節課是新課標高中數學a版必修①中第二章對數函數內容的第一課時,也就是對數函數的入門。對數函數對於學生來說是一個全新的函數模型,學習起來比較困難。而對數函數又是本章的重要內容,在高考中佔有一定的分量,它是在指數函數的基礎上,對函數類型的拓廣,同時在解決一些日常生活問題及科研中起十分重要的作用。通過本節課的學習,可以讓學生理解對數的概念,從而進一步深化對對數模型的認識與理解,為學習對數函數作好準備。同時,通過對數概念的學習,對培養學生對立統一,相互聯繫、相互轉化的思想,培養學生的邏輯思維能力都具有重要的意義。

二.教學目標

(一)知識與技能

理解並掌握對數的概念,能熟練的利用指數式與對數式的內在聯繫思考問題.

(二)過程與方法

將對數發展的歷史和文化融入對數的概念教學中去,使學生了解引入對數的必要性和合理性,增強對數教學的育人功能。帶領學生回憶數的運算的發展過程,深刻理解指數式和對數式的內在聯繫,感受化歸與轉化、數形結合、特殊到一般的數學思想。

(三)情感、態度與價值觀

進一步培養學生從生活空間中抽象出幾何圖形關係的能力,提高演繹推理、邏輯記憶的能力.讓學生在觀察、探究、發現中學習,在自主合作、交流中學習,體驗學習的樂趣,增強自信心,樹立積極的學習態度,提高學習的自我效能感,培養學生主動探究的習慣.

三.教學重難點

重點:(1)對數的概念;(2)對數式與指數式的相互聯繫與轉化。

難點:對數概念的合理生成與深刻理解.

四.學情分析

1.已經學習函數的概念、表示法與一般性質,對函數有了初步的認識;

2.已經學習分數指數冪和指數函數,學生了解了研究函數的一般方法,逐步積累了從具體到抽象、從特殊到的研究經驗。

本節課學生在學習過程中可能遇到以下疑慮和困難:

1. 對數的概念是一個全新的概念,學生理解起來有一定的困難,不能將對數的概念順利納入到已有的認知結構當中去.

2. 不能深刻理解指數式和對數式之間的內在聯繫.

五、教法與學法分析

本節課以學生為中心,以問題為載體,採用啟發、引導、探索相結合的變式教學方法.課堂中應注重創設師生互動、生生互動的和諧氛圍,加強引導學生通過自己的觀察、操作等活動獲得數學結論的過程,以問題引導學生的思維活動,使學生在問題帶動下進行更加主動的思維活動,經歷對數發明的歷史背景,了解對數產生的必要性和合理性,加深對對數概念的理解。

1.注重概念的產生背景,明確其產生的必要性和合理性.

2.提供「觀察、探索、交流」的機會,引導學生在概念學習中體會到具體到抽象、特殊到一般的研究經驗,引導學生將對數的概念順利納入到已有的認知結構中去.

3.倡導合作學習與獨立思考相結合,有效地調動學生思維。

六、教學方法

根據本節課教材內容的特點,為了讓學生了解引入對數的必要性和合理性,將對數的發展史整合到課堂中來,將對數最初簡化運算的功能呈現給學生,增強數學文化的育人價值.為了幫助學生更好的理解指數式和對數式的相互關係和轉化,藉助信息技術工具,將式中三個量之間的對應用動畫的形式形象的呈現給學生,以此突破重點,突破難點.

七、 教學過程的設計及實施

研討素材三

一. 教材分析

對數這節課是蘇教版必修1第3章對數函數第1課時.學習對數的概念是對指數概念和指數函數的回顧與深化,是學習對數函數的基礎.

二. 學情分析

高一學生已經學習了函數的概念、函數的表示方法與函數的一般性質,對函數有了初步的認識.學生已經完成了分數指數冪和指數函數的學習,了解了研究函數的一般方法,經歷過從特殊到一般,具體到抽象的研究過程.

對數的概念對學生來說,是全新的,需要教師引導學生利用指數與指數函數的相關知識理解對數的概念.在教學過程中,力求讓學生體會運用從特殊到一般,類比等數學方法來理解對數式與指數式之間的內在聯繫,將對數這一新知納入已有的知識結構中.

三. 教學目標

1. 理解對數的概念,會熟練地進行指數式與對數式的互化.

2. 學生在解決具體問題中體會引入對數的必要性,在舉例過程中理解對數.

3. 學生在學習過程中感受化歸與轉化、數形結合、特殊到一般的數學思想,學會用相互聯繫的觀點辯證地看問題.

四. 重點與難點

1. 重點:(1)對數的概念; (2)對數式與指數式的互化.

2. 難點:對數概念的理解.

五. 教學方法與教學手段

問題教學法,啟發式教學.

六.教學過程

研討素材四

研討素材五

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