《函数的零点》
一、教学分析
(一)内容分析
本节课选自《苏教版数学必修1》第三章第四节《函数的应用》的第一部分《函数与方程》,函数与方程是中学数学的重要内容,它是初等数学的基础,又是初等数学与高等数学的链接纽带,也是中学的四大数学思想之一,在高中数学中占有非常重要的地位.《函数的零点》是学生在学过函数的概念和性质,以及指对幂函数的基础上进行教学的.函数的零点实质是方程的根,是函数图象与x轴交点的横坐标,它们三者之间可以相互转化,也是数形结合的思想的具体体现.
新课标(2017版)对“函数的应用”提出如下要求:
结合学过的函数图象,了解函数的零点与方程根的联系.根据具体连续函数及其图象的特点,了解函数零点存在定理,探索用二分法求方程近似解的思路,并会画程序框图,能借助计算工具用二分法求方程近似解,了解二分法求方程近似解具有一般性.
可见,课标只要求以具体函数 (特别是二次函数) 为载体,了解函数的零点与方程的根的联系;同时,课标强调了通过函数图象的直观,让学生了解零点存在定理和二分法求解方程近似解的原理.
因此,本节课的内容,旨在让学生学习用函数的性质解决问题(会判断方程在某一区间上是否有解),体会函数与方程之间的联系性,而在数学原理上没有过高要求.
(二)学情分析
1.知识基础:学生通过在初中、高中函数的学习,对一些函数模型的研究,具备了知识基础.
2.思想方法:学生已经具有研究函数的一般套路与方法,定性、定量、数、形等;尤其是初中“三个一次”、“用一元二次函数求一元二次方程的近似解”的学习,帮助学生具备了思想方法基础.
3.探究能力:学习的经历保证了学生具备一定的探究学习能力.
4.数学活动经验:通过初中“一次函数、一元一次方程和一元一次不等式”、“二次函数与一元二次方程”、初高中函数等内容的学习,学生具有比较好的数学活动经验.
二、教学目标
1.理解函数零点的概念,领会函数零点与相应方程根的关系;
2.掌握零点存在的判定条件;
3.体验并理解函数与方程的相互转化、从特殊到一般的数学思想方法.
通过这节课的学习,
(1)能针对具体方程 (如二次方程),说明方程的根、相应函数图象与轴的交点以及相应函数零点的关系;
(2)能借助具体函数的图象,解释“函数零点存在性定理”的条件是充分而不必要条件;
(3)能利用函数图象和定理判断某些函数是否存在零点;
(4)能将一个方程求解问题转化为一个函数零点问题,即函数应用.
三、教学重点和难点
重点:零点的概念及存在性的判定
难点:零点存在性的判定
四、教学资源
自制PPT幻灯片和学生活动单
五、教学设计思路
通过数学史上解方程比赛的故事、以及解方程问题的情境,激发学生学习兴趣,提出问题“方程不会解怎么办?”,并以此组织学生进行讨论,进而引出本节课的主题“函数的零点”,促进学生主动学习.
概念生成后,通过具体函数的零点求解,巩固概念、理解概念,明确求函数零点的基本方法:解方程.再次回到问题情境中“方程不会解怎么办?”,退而求其次,方程不会解,那能不能判断方程是否有实数根呢?进一步产生问题:“除了解方程,如何判断函数是否有零点?并以此判断方程是否有实数根”,体现函数的应用性.
引导学生从熟悉的二次方程和二次函数的联系出发,经历具体到抽象,特殊到一般的探究过程,发现零点存在性定理,最终应用定理解决问题情境中“方程是否有解的问题”,最后进行小结反思,教给学生方法,促进学生学会学习,提升数学素养.