陜西﹒西安高新第一中學(xué) 程霖
一、教學(xué)理念
新的課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出“數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,構(gòu)成了公民所必須具備的一種基本素質(zhì).”也就是說(shuō),我們不僅要重視數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,更要注重其思維價(jià)值和人文價(jià)值.
因此,創(chuàng)造性地使用教材,積極開發(fā)、利用各種教學(xué)資源,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,讓學(xué)生通過(guò)主動(dòng)參與、積極思考、合作交流和創(chuàng)新等過(guò)程,獲得知識(shí)、能力、情感的全面發(fā)展.本節(jié)課將充分體現(xiàn)以“學(xué)生為本”的教學(xué)觀念,實(shí)現(xiàn)課程理念、教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變.
二、教材分析
1、教材的地位和作用
三角函數(shù)是基本初等函數(shù),它在數(shù)學(xué)和其它領(lǐng)域中具有重要作用.本節(jié)課是在學(xué)生了解了“五點(diǎn)作圖法”的基本方法以后,通過(guò)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與y=sinx圖象間的關(guān)系,揭示參數(shù)A、ω、φ對(duì)函數(shù)圖象變化的作用和物理意義.它是研究函數(shù)圖象變換的一個(gè)延伸,也是研究函數(shù)性質(zhì)的一個(gè)直觀反映.共3課時(shí),本節(jié)課是第二課時(shí).
2、教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)
通過(guò)學(xué)生自主探究,并在教師的引導(dǎo)下,利用“五點(diǎn)作圖法”正確找出函數(shù)y=sin x到y=sin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn).
難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)周期變換、相位變換順序不同,圖象平移量也不同的理解.因此,理解先進(jìn)行周期變換時(shí),圖象的平移量為 是突破本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn)的關(guān)鍵.
3、教材內(nèi)容的安排和處理
根據(jù)我所教學(xué)生基礎(chǔ)較好的情況,我對(duì)教材進(jìn)行了兩次整合:縱向上作了三次推進(jìn):首先從函數(shù)y=sin x到y=sin(ωx+φ) 的圖象變換規(guī)律,類比出函數(shù)y=cos x到y=cos(ωx+φ) 的圖象變換規(guī)律,再抽象出函數(shù)y=f(x)到y=f (ωx+φ) 的圖象變換規(guī)律;橫向綜合了誘導(dǎo)公式等內(nèi)容,既加大了思維的深度,又拓寬了學(xué)生的視野.
三、教學(xué)目標(biāo)
1、能通過(guò)“五點(diǎn)作圖法”找出函數(shù)y=sin x到y=sin(ωx+φ) 的圖象變換規(guī)律,再抽象出函數(shù)y=f(x)到y=f(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律;
2、會(huì)用五點(diǎn)作圖法畫函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的簡(jiǎn)圖,進(jìn)一步理解A、ω、φ的物理意義;
3、經(jīng)歷對(duì)函數(shù)y=sin x到 y=sin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律的探索過(guò)程,體會(huì)數(shù)形結(jié)合以及從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想;領(lǐng)悟物質(zhì)運(yùn)動(dòng)具有規(guī)律性的馬克思主義哲學(xué)思想;喚起學(xué)生追求真理,樂(lè)于創(chuàng)新的情感需求,引發(fā)學(xué)生渴求知識(shí)的強(qiáng)烈愿望,樹立科學(xué)的人生觀、價(jià)值觀.
四、教法、學(xué)法
1、教法
“問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟”,本節(jié)課總體上以問(wèn)題串的形式,設(shè)計(jì)為七問(wèn)三練.著重抓四個(gè)探究點(diǎn),突出學(xué)生的“探”、教師的“導(dǎo)”.并通過(guò)多媒體課件的演示,直觀展示函數(shù)圖象的變化過(guò)程,激發(fā)學(xué)生的興趣.
2、學(xué)法指導(dǎo)
以問(wèn)題為載體,通過(guò)猜想、驗(yàn)證、證明的探究過(guò)程,掌握思考、討論、交流的學(xué)習(xí)方法,并體驗(yàn)探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的樂(lè)趣.
五.教學(xué)過(guò)程
1、設(shè)置情境
這是學(xué)生在物理中熟知的簡(jiǎn)諧振動(dòng)(演示課件1),其位移s關(guān)于時(shí)間t的函數(shù)圖象是y=Asin(ωx+φ)的圖象,那么,這個(gè)圖象與y=sinx的圖象有什么關(guān)系呢?這就是本節(jié)課我們將研究的內(nèi)容,激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.
在上節(jié)課的學(xué)習(xí)中,用五點(diǎn)作圖法畫函數(shù)y=sinωx的圖象時(shí),列表中最關(guān)鍵的步驟是什么?
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為了解決這些問(wèn)題,首先通過(guò)問(wèn)題1
如何由函數(shù)y=sin x的圖象通過(guò)變換得到函數(shù)y=3sinx、 y=sin2x和 y=sin(x+ )的圖象?
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提問(wèn)“五點(diǎn)作圖法”列表中的最關(guān)鍵的步驟,為學(xué)生準(zhǔn)確使用本節(jié)課將要用到的工具提供必要的保障.
問(wèn)題2以三個(gè)具體例子復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)三種基本變換,在此基礎(chǔ)上追問(wèn)一般情況,即:A、ω、φ的作用和物理意義,再借助大屏幕以填空題的形式清晰展現(xiàn).
2、探求、研究
問(wèn)題3-7是本節(jié)課的重點(diǎn),難點(diǎn)是問(wèn)題4.
新的教學(xué)理念下,要勇于,更要善于把具有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題留給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生探求知識(shí)的強(qiáng)烈欲望和創(chuàng)新意識(shí).
本節(jié)課要探索函數(shù)y=sinx到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,應(yīng)采取怎樣的方法和步驟去研究?
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因此提出問(wèn)題3,作為本節(jié)課第一“探究點(diǎn)”,引導(dǎo)學(xué)生分析“要探索函數(shù)y=sin x到y=Asin(ωx+φ) 的圖象變換規(guī)律,應(yīng)采取怎樣的方法和步驟去研究?”以此培養(yǎng)學(xué)生宏觀分析問(wèn)題、細(xì)化問(wèn)題的能力,我同時(shí)在黑板上記錄下學(xué)生回答中的關(guān)鍵詞:如“分步研究”、“特例法”等,初步建立起探索問(wèn)題的輪廓和程序,明確由特殊到一般的思想方法.在學(xué)生交流的過(guò)程中,對(duì)其合理的想法和見解給予及時(shí)、充分的肯定,調(diào)動(dòng)其思維的積極性.
如何由函數(shù)y=sin 2x的圖象通過(guò)變換得到函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象?
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在學(xué)生提出研究方案后,為了便于研討,我提議大家都以同一個(gè)特例為載體進(jìn)行研究,提出問(wèn)題4-7.而作為本節(jié)課重難點(diǎn)的問(wèn)題4,是本節(jié)課的第二“探究點(diǎn)”.
學(xué)生在此問(wèn)題中,認(rèn)為簡(jiǎn)單,其實(shí)很容易出錯(cuò),并且在探究錯(cuò)因時(shí),難于理解.
因此我引導(dǎo)學(xué)生先猜結(jié)果,再獨(dú)立探索,合作交流,最后統(tǒng)一看法,得出結(jié)論.
其流程為:學(xué)生猜想,提出疑點(diǎn),畫圖驗(yàn)證,思考本質(zhì),點(diǎn)分析,解決疑問(wèn).
對(duì)此問(wèn)題,我的設(shè)計(jì)意圖有四:
(1)激發(fā)興趣、提供平臺(tái) 學(xué)生在碰到這個(gè)問(wèn)題時(shí),很感興趣,因?yàn)樗蛦?wèn)題2很類似,因此可能會(huì)猜想“左移 個(gè)單位長(zhǎng)度”,這時(shí)我引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)“五點(diǎn)作圖法”畫圖分析,最后會(huì)發(fā)現(xiàn)猜想是錯(cuò)誤的,這不錯(cuò)不要緊,這一錯(cuò)就更加激發(fā)他們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,于是,很快掀起本節(jié)課的第一次高潮,給學(xué)生搭建起一個(gè)動(dòng)手探究、實(shí)踐的平臺(tái).
(2)分解難點(diǎn)、突出重點(diǎn) 本節(jié)課問(wèn)題4、5為分解難點(diǎn)而設(shè)計(jì),而學(xué)生最難理解和最易出錯(cuò)的就是本問(wèn)題,因此從y=sin 2x到y=sin(2x+ )這一實(shí)例出發(fā),具有直觀性,便于學(xué)生操作,從而達(dá)到分解難點(diǎn)、突出重點(diǎn)的目的.
(3)探究本質(zhì)、尋求關(guān)鍵點(diǎn) 當(dāng)學(xué)生找到此題的答案后,自然就會(huì)思考這個(gè)問(wèn)題的一般性結(jié)論是什么?解決的關(guān)鍵點(diǎn)是什么?因此再次引導(dǎo)學(xué)生分析特殊點(diǎn)坐標(biāo),即在一個(gè)對(duì)應(yīng)的周期內(nèi),y取同一數(shù)值如: 時(shí),x分別取 ,0,這樣就可以猜想到其圖象是左移 個(gè)單位長(zhǎng)度,那對(duì)其它的點(diǎn)是否也具有同樣的規(guī)律呢?通過(guò)課件演示,可見猜想是正確的(演示課件2).分析一般規(guī)律時(shí),引導(dǎo)學(xué)生著眼于x的變化,把 ωx+φ 變形為ω(),因此,從y=sin ωx到 y=sin(ωx+φ)的變換過(guò)程就是把x變成了 ,這就是解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn).
(4)培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和獨(dú)立思考能力 提出此問(wèn)題后,我首先要求學(xué)生獨(dú)立思考、自主探究,然后引導(dǎo)學(xué)生小組交流討論,最后讓小組代表總結(jié),并匯報(bào)探求過(guò)程中得到的經(jīng)驗(yàn)或出現(xiàn)的問(wèn)題以及采取的具體措施和效果,再由組員或其他同學(xué)補(bǔ)充、質(zhì)疑、評(píng)價(jià)或解答,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和合作能力.
填空:
(1)把函數(shù)y=sin 2x的圖象向 平移 個(gè)單位長(zhǎng)度得到函數(shù)y=sin(2x- )的圖象.
(2)把函數(shù)y=sin 3x的圖象向 平移 個(gè)單位長(zhǎng)度得到函數(shù)y=sin(3x+ )的圖象.
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而探究的過(guò)程就伴隨評(píng)價(jià)的過(guò)程,我在每一個(gè)環(huán)節(jié)中,引導(dǎo)學(xué)生自評(píng)、互評(píng),并通過(guò)教師的激勵(lì)性評(píng)價(jià),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.
練習(xí)1及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí),同時(shí)測(cè)評(píng)出教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果.
如何由函數(shù)y=sin(x+ )的圖象通過(guò)變換得到函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象?
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在問(wèn)題4得以充分解決的前提下,此問(wèn)題迎刃而解.其中,x變成了2x,故把y=sin(x+ )上每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的 就得到y=
如何由函數(shù)y=sin x的圖象通過(guò)變換得到函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象?
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sin(2x+ )的圖象.
(1)如何由函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象通過(guò)變換得到函數(shù)y=sin x的圖象?
(2)函數(shù) 的圖象經(jīng)過(guò)怎樣的變換得到 的圖象?
(3)函數(shù) 的圖象經(jīng)過(guò)怎樣的變換得到 的圖象?
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此問(wèn)題通過(guò)實(shí)例綜合以上兩種變換,因?yàn)榉椒ㄓ卸?,故此處為本?jié)課的第三探究點(diǎn).其重點(diǎn)是比較兩種方法平移量的區(qū)別和導(dǎo)致這一現(xiàn)象的根本原因,并用課件,直觀演示.(演示課件3)再由此導(dǎo)出一般規(guī)律.
為了培養(yǎng)學(xué)生的遷移、拓展能力,我從縱橫兩個(gè)方向設(shè)計(jì)了練習(xí)2.其中第(1)小題培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,第(2)小題通過(guò)特殊函數(shù)抽象為一般函數(shù)考察學(xué)生對(duì)變換實(shí)質(zhì)的理解,第(3)小題綜合了誘導(dǎo)公式.學(xué)生對(duì)這種綜合題十分重視,覺(jué)得難但經(jīng)過(guò)努力后又可以攻克,因此將滿足學(xué)生追求真理,樂(lè)于創(chuàng)新的情感需求和渴求知識(shí)的強(qiáng)烈愿望,此處將掀起本節(jié)課的第二次高潮.也是本節(jié)課的第四探究點(diǎn).
如何由函數(shù)y=sin x的圖象通過(guò)變換得到函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象?
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1.已知函數(shù)
(1)作出簡(jiǎn)圖;
(2)指出經(jīng)過(guò)怎樣的變換可得到 的圖象.
2.由函數(shù) 的圖象經(jīng)過(guò)怎樣的變換得到 的圖象.
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問(wèn)題7在前幾個(gè)問(wèn)題解決的基礎(chǔ)上,直接找一般規(guī)律.在分析清楚共有六種變換方法后,得出一般變換方法(如圖),最后通過(guò)練習(xí)3鞏固、拓展.
3、小結(jié)
小結(jié)中,引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)、方法、思想、探究、評(píng)價(jià)五個(gè)方面小結(jié),回顧本節(jié)課探究中的心理歷程和體驗(yàn).全面反思、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果.
這是板書設(shè)計(jì).
4、布置作業(yè)
最后通過(guò)作業(yè)鞏固本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,并為下節(jié)課學(xué)習(xí)函數(shù)圖象的應(yīng)用作出鋪墊.
六.教學(xué)評(píng)價(jià)
本節(jié)課首先通過(guò)練習(xí)1、練習(xí)2、練習(xí)3評(píng)價(jià)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能掌握情況以及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的綜合能力,同時(shí)測(cè)評(píng)出教學(xué)效果;其次,在學(xué)生探究的過(guò)程中,通過(guò)師生、生生交流及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,吸收教學(xué)的反饋信息,激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí);第三,通過(guò)小結(jié)中學(xué)生的自評(píng)、互評(píng),讓內(nèi)部動(dòng)機(jī)和外界刺激協(xié)調(diào)作用,促進(jìn)其數(shù)學(xué)素養(yǎng)不斷提高.