高一數(shù)學(xué)指數(shù)函數(shù)的教學(xué)計(jì)劃
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，是指數(shù)函數(shù)的概念、性質(zhì)及其簡(jiǎn)單應(yīng)用.教學(xué)重點(diǎn)是指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì).
I這是指數(shù)函數(shù)在本章的位置.
指數(shù)函數(shù)是學(xué)生在學(xué)習(xí)了函數(shù)的概念、圖象與性質(zhì)后，學(xué)習(xí)的第一個(gè)新的初等函數(shù).它是一種新的函數(shù)模型，也是應(yīng)用研究函數(shù)的一般方法研究函數(shù)的一次實(shí)踐.指數(shù)函數(shù)的學(xué)習(xí)，一方面可以進(jìn)一步深化對(duì)函數(shù)概念的理解，另一方面也為研究對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù)等初等函數(shù)打下基礎(chǔ).因此，本節(jié)課的學(xué)習(xí)起著承上啟下的作用，也是學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)思想與方法應(yīng)用的過程.
指數(shù)函數(shù)模型在貸款利率的計(jì)算以及考古中年代的測(cè)算等方面有著廣泛地應(yīng)用，與我們的日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究有著緊密的聯(lián)系，因此，學(xué)習(xí)這部分知識(shí)還有著一定的現(xiàn)實(shí)意義.
�、颍虒W(xué)目標(biāo)設(shè)置
1.學(xué)生能從具體實(shí)例中概括指數(shù)函數(shù)典型特征，并用數(shù)學(xué)符號(hào)表示，建構(gòu)指數(shù)函數(shù)的概念.
2.學(xué)生通過自主探究，掌握指數(shù)函數(shù)的圖象特征與性質(zhì)，能夠利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)比較兩個(gè)冪的大小.
3.學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想，經(jīng)歷從特殊到一般、具體到抽象的研究過程，體驗(yàn)研究函數(shù)的一般方法.
4.在探究活動(dòng)中，學(xué)生通過獨(dú)立思考和合作交流，發(fā)展思維，養(yǎng)成良好思維習(xí)慣，提升自主學(xué)習(xí)能力.
�、螅畬W(xué)生學(xué)情分析
授課班級(jí)學(xué)生為南京師大附中實(shí)驗(yàn)班學(xué)生.
1.學(xué)生已有認(rèn)知基礎(chǔ)
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了函數(shù)的概念、圖象與性質(zhì)，對(duì)函數(shù)有了初步的認(rèn)識(shí).學(xué)生已經(jīng)完成了指數(shù)取值范圍的擴(kuò)充，具備了進(jìn)行指數(shù)運(yùn)算的能力.學(xué)生已有研究一次函數(shù)、二次函數(shù)等初等函數(shù)的直接經(jīng)驗(yàn).學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與思維能力較好，初步養(yǎng)成了獨(dú)立思考、合作交流、反思質(zhì)疑等學(xué)習(xí)習(xí)慣.
2.達(dá)成目標(biāo)所需要的認(rèn)知基礎(chǔ)
學(xué)生需要對(duì)研究的`目標(biāo)、方法和途徑有初步的認(rèn)識(shí)，需要具備較好的歸納、猜想和推理能力.
3.難點(diǎn)及突破策略
難點(diǎn)：1. 對(duì)研究函數(shù)的一般方法的認(rèn)識(shí).
2. 自主選擇底數(shù)不當(dāng)導(dǎo)致歸納所得結(jié)論片面.
突破策略：
1.教師引導(dǎo)學(xué)生先明確研究的內(nèi)容與方法，從總體上認(rèn)識(shí)研究的目標(biāo)與手段.
2.組織匯報(bào)交流活動(dòng)，展現(xiàn)思維過程，相互評(píng)價(jià)，相互啟發(fā)，促進(jìn)反思.
3.對(duì)猜想進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈C明或說明，合情推理與演繹推理相結(jié)合.
�、簦虒W(xué)策略設(shè)計(jì)
根據(jù)學(xué)生已有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，為提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，本節(jié)課的教學(xué)，采用自主學(xué)習(xí)方式.通過教師引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷研究函數(shù)及其性質(zhì)的過程，認(rèn)識(shí)研究的目標(biāo)與策略，在研究的過程中逐漸完善研究的方法與手段.
學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，具體落實(shí)在三個(gè)環(huán)節(jié)：
(1)建構(gòu)指數(shù)函數(shù)概念時(shí)，學(xué)生自主舉例，歸納特征，并用符號(hào)表示，討論底數(shù)的取值范圍，完善概念.
(2)探究指數(shù)函數(shù)圖象特征與性質(zhì)時(shí)，學(xué)生自選底數(shù)，開展自主研究，并通過匯報(bào)交流相互提升.
(3)性質(zhì)應(yīng)用階段，學(xué)生自主舉例說明指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用.
研究函數(shù)的性質(zhì)，可以從形和數(shù)兩個(gè)方面展開.從圖形直觀和數(shù)量關(guān)系兩個(gè)方面，經(jīng)歷從特殊到一般、具體到抽象的過程。借助具體的指數(shù)函數(shù)的圖象，觀察特征，發(fā)現(xiàn)函數(shù)性質(zhì)，進(jìn)而猜想、歸納一般指數(shù)函數(shù)的圖象特征與性質(zhì)，并適時(shí)應(yīng)用函數(shù)解析式輔以必要的說明和證明.
�、酰虒W(xué)過程設(shè)計(jì)
1.創(chuàng)設(shè)情境建構(gòu)概念
師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了函數(shù)的概念、圖象與性質(zhì)，大家都知道函數(shù)可以刻畫兩個(gè)變量之間的關(guān)系.你能用函數(shù)的觀點(diǎn)分析下面的例子嗎?
師：大家知道細(xì)胞分裂的規(guī)律嗎?(出示情境問題)
[情境問題1]某細(xì)胞分裂時(shí)，由一個(gè)分裂成2個(gè)，2個(gè)分裂成4個(gè)，4個(gè)分裂成8個(gè)，……如果細(xì)胞分裂x次，相應(yīng)的細(xì)胞個(gè)數(shù)為y，如何描述這兩個(gè)變量的關(guān)系?
[情境問題2]某種放射性物質(zhì)不斷變化為其他物質(zhì)，每經(jīng)過一年，這種物質(zhì)剩余的質(zhì)量是原來的84%.如果經(jīng)過x年，該物質(zhì)剩余的質(zhì)量為y，如何描述這兩個(gè)變量的關(guān)系?
[師生活動(dòng)]引導(dǎo)學(xué)生分析，找到兩個(gè)變量之間的函數(shù)關(guān)系，并得到解析式y(tǒng)=2x和y=0.84x.
師：這樣的函數(shù)你見過嗎?是一次函數(shù)嗎?二次函數(shù)?這樣的函數(shù)有什么特點(diǎn)?你能再舉幾個(gè)例子嗎?
〖問題1類似的函數(shù)，你能再舉出一些例子嗎?這些函數(shù)有什么共同特點(diǎn)?能否寫成一般形式?
[設(shè)計(jì)意圖]通過列舉生活中指數(shù)函數(shù)的具體例子，感受指數(shù)函數(shù)與實(shí)際生活的聯(lián)系.引導(dǎo)學(xué)生從具體實(shí)例中概括典型特征，初步形成指數(shù)函數(shù)的概念，并用數(shù)學(xué)符號(hào)表示.初步得到y(tǒng)=ax這個(gè)形式后，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注底數(shù)的取值范圍，完成概念建構(gòu).指數(shù)范圍擴(kuò)充到實(shí)數(shù)后，關(guān)注x∈R時(shí)，y=ax是否始終有意義，因此規(guī)定a>0.a≠1并不是必須的，常函數(shù)在高等數(shù)學(xué)里是基本函數(shù)，也有重要的意義.為了使指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)能構(gòu)成反函數(shù)，規(guī)定a≠1.此處不需對(duì)此解釋，只要補(bǔ)充說“1的任何次方總是1，所以通常還規(guī)定a≠1”.
[師生活動(dòng)]學(xué)生舉例，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察，其共同特點(diǎn)是自變量在指數(shù)位置，從而初步建立函數(shù)模型y=ax.
[教學(xué)預(yù)設(shè)]學(xué)生能舉出具體的例子——y=3x，y=0.5x….如出現(xiàn)y=(-2)x最好，更便于引發(fā)對(duì)a的討論，但一般不會(huì)出現(xiàn).進(jìn)而提出這類函數(shù)一般形式y(tǒng)=ax.
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一、對(duì)于指數(shù)函數(shù)概念的認(rèn)識(shí)
指數(shù)函數(shù)是一種函數(shù)模型，其基本特征是自變量在指數(shù)位置.底數(shù)取值范圍有規(guī)定，使得這一模型形式簡(jiǎn)單又不失本質(zhì).不必糾結(jié)于“y=22x是否為指數(shù)函數(shù)”，把重點(diǎn)放在概念的合理性的理解以及體會(huì)模型思想.
二、對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣的考慮
在學(xué)生自主探索的過程中，教師應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣.實(shí)際上，選擇底數(shù)a的數(shù)據(jù)的大小和數(shù)量，需要對(duì)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)有預(yù)判;從列表到作圖的過程中，都可以感受到指數(shù)函數(shù)單調(diào)性等性質(zhì);觀察并歸納性質(zhì)，既需要特殊到一般的推理模式，也應(yīng)養(yǎng)成有序進(jìn)行觀察和歸納的良好的思維習(xí)慣.對(duì)所歸納的指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)水平或教學(xué)要求進(jìn)行證明或合理的說明.學(xué)生不僅學(xué)到了數(shù)學(xué)知識(shí)，也初步體驗(yàn)了研究問題的基本方法.
三、關(guān)于設(shè)計(jì)定位的反思
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，力圖體現(xiàn)因材施教原則。不同的學(xué)情下，教師應(yīng)采用不同的教學(xué)策略.如果學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，問題的提出可以分層次進(jìn)行。另外，注意通過“你是怎么想的?”“你同意他的意見嗎?為什么”等問話形式，促使學(xué)生暴露思維過程.
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