陜西﹒西安高新第一中學 程霖
一、教學理念
新的課程標準明確指出“數(shù)學是人類文化的重要組成部分,構成了公民所必須具備的一種基本素質.”也就是說,我們不僅要重視數(shù)學的應用價值,更要注重其思維價值和人文價值.
因此,創(chuàng)造性地使用教材,積極開發(fā)、利用各種教學資源,創(chuàng)設教學情境,讓學生通過主動參與、積極思考、合作交流和創(chuàng)新等過程,獲得知識、能力、情感的全面發(fā)展.本節(jié)課將充分體現(xiàn)以“學生為本”的教學觀念,實現(xiàn)課程理念、教學方式和學生學習方式的轉變.
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)學和其它領域中具有重要作用.本節(jié)課是在學生了解了“五點作圖法”的基本方法以后,通過函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與y=sinx圖象間的關系,揭示參數(shù)A、ω、φ對函數(shù)圖象變化的作用和物理意義.它是研究函數(shù)圖象變換的一個延伸,也是研究函數(shù)性質的一個直觀反映.共3課時,本節(jié)課是第二課時.
2、教材的重點和難點
通過學生自主探究,并在教師的引導下,利用“五點作圖法”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.
難點是學生對周期變換、相位變換順序不同,圖象平移量也不同的理解.因此,理解先進行周期變換時,圖象的平移量為 是突破本節(jié)課教學難點的關鍵.
3、教材內(nèi)容的安排和處理
根據(jù)我所教學生基礎較好的情況,我對教材進行了兩次整合:縱向上作了三次推進: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;橫向綜合了誘導公式等內(nèi)容,既加大了思維的深度,又拓寬了學生的視野.
三、教學目標
1、能通過“五點作圖法”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、會用五點作圖法畫函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的簡圖,進一步理解A、ω、φ的物理意義;
3、經(jīng)歷對函數(shù)y=sin x到 y=sin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律的探索過程,體會數(shù)形結合以及從特殊到一般的數(shù)學思想;領悟物質運動具有規(guī)律性的馬克思主義哲學思想;喚起學生追求真理,樂于創(chuàng)新的情感需求,引發(fā)學生渴求知識的強烈愿望,樹立科學的人生觀、價值觀.
四、教法、學法
1、教法
“問題是數(shù)學的心臟”,本節(jié)課總體上以問題串的形式,設計為七問三練.著重抓四個探究點,突出學生的“探”、教師的“導”.并通過多媒體課件的演示,直觀展示函數(shù)圖象的變化過程,激發(fā)學生的興趣.
2、學法指導
以問題為載體,通過猜想、驗證、證明的探究過程,掌握思考、討論、交流的學習方法,并體驗探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的樂趣.
五.教學過程
1、設置情境
這是學生在物理中熟知的簡諧振動(演示課件1),其位移s關于時間t的函數(shù)圖象是y=Asin(ωx+φ)的圖象,那么,這個圖象與y=sinx的圖象有什么關系呢?這就是本節(jié)課我們將研究的內(nèi)容,激發(fā)起學生學習的興趣.
在上節(jié)課的學習中,用五點作圖法畫函數(shù)y=sinωx的圖象時,列表中最關鍵的步驟是什么?
|
為了解決這些問題,首先通過問題1
如何由函數(shù)y=sin x的圖象通過變換得到函數(shù)y=3sinx、 y=sin2x和 y=sin(x+ )的圖象?
|
提問“五點作圖法”列表中的最關鍵的步驟,為學生準確使用本節(jié)課將要用到的工具提供必要的保障.
問題2以三個具體例子復習鞏固已學三種基本變換,在此基礎上追問一般情況,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
問題3-7是本節(jié)課的重點,難點是問題4.
新的教學理念下,要勇于,更要善于把具有探究價值的問題留給學生,激發(fā)學生探求知識的強烈欲望和創(chuàng)新意識.
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,應采取怎樣的方法和步驟去研究?
|
因此提出問題3,作為本節(jié)課第一“探究點”,引導學生分析“要探索函數(shù)y=sin x到y=Asin(ωx+φ) 的圖象變換規(guī)律,應采取怎樣的方法和步驟去研究?”以此培養(yǎng)學生宏觀分析問題、細化問題的能力,我同時在黑板上記錄下學生回答中的關鍵詞:如“分步研究”、“特例法”等,初步建立起探索問題的輪廓和程序,明確由特殊到一般的思想方法.在學生交流的過程中,對其合理的想法和見解給予及時、充分的肯定,調(diào)動其思維的積極性.
如何由函數(shù)y=sin 2x的圖象通過變換得到函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象?
|
在學生提出研究方案后,為了便于研討,我提議大家都以同一個特例為載體進行研究,提出問題4-7.而作為本節(jié)課重難點的問題4,是本節(jié)課的第二“探究點”.
學生在此問題中,認為簡單,其實很容易出錯,并且在探究錯因時,難于理解.
因此我引導學生先猜結果,再獨立探索,合作交流,最后統(tǒng)一看法,得出結論.
其流程為:學生猜想,提出疑點,畫圖驗證,思考本質,點分析,解決疑問.
對此問題,我的設計意圖有四:
(1)激發(fā)興趣、提供平臺 學生在碰到這個問題時,很感興趣,因為它和問題2很類似,因此可能會猜想“左移 個單位長度”,這時我引導學生通過“五點作圖法”畫圖分析,最后會發(fā)現(xiàn)猜想是錯誤的,這不錯不要緊,這一錯就更加激發(fā)他們強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,給學生搭建起一個動手探究、實踐的平臺.
(2)分解難點、突出重點 本節(jié)課問題4、5為分解難點而設計,而學生最難理解和最易出錯的就是本問題,因此從y=sin 2x到y=sin(2x+ )這一實例出發(fā),具有直觀性,便于學生操作,從而達到分解難點、突出重點的目的.
(3)探究本質、尋求關鍵點 當學生找到此題的答案后,自然就會思考這個問題的一般性結論是什么?解決的關鍵點是什么?因此再次引導學生分析特殊點坐標,即在一個對應的周期內(nèi),y取同一數(shù)值如: 時,x分別取 ,0,這樣就可以猜想到其圖象是左移 個單位長度,那對其它的點是否也具有同樣的規(guī)律呢?通過課件演示,可見猜想是正確的(演示課件2).分析一般規(guī)律時,引導學生著眼于x的變化,把 ωx+φ 變形為ω(),因此,從y=sin ωx到 y=sin(ωx+φ)的變換過程就是把x變成了 ,這就是解決問題的關鍵點.
(4)培養(yǎng)學生的合作意識和獨立思考能力 提出此問題后,我首先要求學生獨立思考、自主探究,然后引導學生小組交流討論,最后讓小組代表總結,并匯報探求過程中得到的經(jīng)驗或出現(xiàn)的問題以及采取的具體措施和效果,再由組員或其他同學補充、質疑、評價或解答,培養(yǎng)學生的合作意識和合作能力.
填空:
(1)把函數(shù)y=sin 2x的圖象向 平移 個單位長度得到函數(shù)y=sin(2x- )的圖象.
(2)把函數(shù)y=sin 3x的圖象向 平移 個單位長度得到函數(shù)y=sin(3x+ )的圖象.
|
而探究的過程就伴隨評價的過程,我在每一個環(huán)節(jié)中,引導學生自評、互評,并通過教師的激勵性評價,激發(fā)學生的學習熱情.
練習1及時鞏固所學知識,同時測評出教學效果和學習效果.
如何由函數(shù)y=sin(x+ )的圖象通過變換得到函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象?
|
在問題4得以充分解決的前提下,此問題迎刃而解.其中,x變成了2x,故把y=sin(x+ )上每一點的縱坐標不變,橫坐標縮短為原來的 就得到y=
如何由函數(shù)y=sin x的圖象通過變換得到函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象?
|
sin(2x+ )的圖象.
(1)如何由函數(shù)y=sin(2x+ )的圖象通過變換得到函數(shù)y=sin x的圖象?
(2)函數(shù) 的圖象經(jīng)過怎樣的變換得到 的圖象?
(3)函數(shù) 的圖象經(jīng)過怎樣的變換得到 的圖象?
|
此問題通過實例綜合以上兩種變換,因為方法有二,故此處為本節(jié)課的第三探究點.其重點是比較兩種方法平移量的區(qū)別和導致這一現(xiàn)象的根本原因,并用課件,直觀演示.(演示課件3)再由此導出一般規(guī)律.
為了培養(yǎng)學生的遷移、拓展能力,我從縱橫兩個方向設計了練習2.其中第(1)小題培養(yǎng)學生的逆向思維能力,第(2)小題通過特殊函數(shù)抽象為一般函數(shù)考察學生對變換實質的理解,第(3)小題綜合了誘導公式.學生對這種綜合題十分重視,覺得難但經(jīng)過努力后又可以攻克,因此將滿足學生追求真理,樂于創(chuàng)新的情感需求和渴求知識的強烈愿望,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.
如何由函數(shù)y=sin x的圖象通過變換得到函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象?
|
1.已知函數(shù)
(1)作出簡圖;
(2)指出經(jīng)過怎樣的變換可得到 的圖象.
2.由函數(shù) 的圖象經(jīng)過怎樣的變換得到 的圖象.
|
問題7在前幾個問題解決的基礎上,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),最后通過練習3鞏固、拓展.
3、小結
小結中,引導學生從知識、方法、思想、探究、評價五個方面小結,回顧本節(jié)課探究中的心理歷程和體驗.全面反思、評價學習效果.
這是板書設計.
4、布置作業(yè)
最后通過作業(yè)鞏固本節(jié)課所學內(nèi)容,并為下節(jié)課學習函數(shù)圖象的應用作出鋪墊.
六.教學評價
本節(jié)課首先通過練習1、練習2、練習3評價學生基礎知識、基本技能掌握情況以及靈活運用所學知識的綜合能力,同時測評出教學效果;其次,在學生探究的過程中,通過師生、生生交流及時了解學生的學習狀況,吸收教學的反饋信息,激勵學生努力學習;第三,通過小結中學生的自評、互評,讓內(nèi)部動機和外界刺激協(xié)調(diào)作用,促進其數(shù)學素養(yǎng)不斷提高.