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對數的概念教學設計
作為一名為他人授業解惑的教育工作者,常常需要準備教學設計,教學設計要遵循教學過程的基本規律,選擇教學目標,以解決教什么的問題。那么教學設計應該怎么寫才合適呢?下面是小編為大家收集的對數的概念教學設計,歡迎閱讀與收藏。
課題:3.2.1對數的概念 (第1課時)
一 .教材分析
“對數的概念”這節課是北師大版必修1第3章指數函數和對數函數第四節——“對數”的第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系,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,學會用相互聯系的觀點辯證地看問題.
四. 重點與難點
重點:(1)對數的概念;
(2)對數式與指數式的互化.
難點:對數概念的形成.
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
1.創設情境 建構概念
某種放射性物質不斷變化為其他物質,每經過1年,這種物質剩留的質量是原來的84%.(設該物質最初的質量為1)
【問題1】你能就此情境提出一個問題嗎?
[設計意圖]通過學生熟悉的問題情境,讓學生自主地提出問題,引發思考,體會這些問題之間的關聯是指數式ab =n中已知兩個量求第三個量.
[教學過程]
師:寫好的同學請和同桌交流一下。 師:你提的是什么問題呢?
生:經過5年,這種物質的剩留量為原來的多少?
師:是多少呢?
生:0.845=n。
師:有不同的問題嗎?
生:經過多少年,這種物質的剩留量為原來的一半? 1
師:這個問題怎么解決呢? 0.84x=2。
師:同學們提出了很好的問題,這兩個問題實際上都與我們學過的指數函數y=0.84x有關.第一個問題是已知指數x求冪y;第二個問題是已知冪y求指數x.如果底數是未知的,那么,我們還可以解決已知指數x和冪y求底數a的問題.
[階段小結]這些問題實際就是在研究a =n(其中a>0且a≠1)中已知兩個量求第三個量.我們可以研究以下三類問題:
設a =n。
(1) 已知a,b,求n; 比如32=9,53=125,…… (2) 已知b,n,求a;
比如a5=32?a=2,a3=5?a=35,……
(3) 已知a,n,求b。 2b=2?b=1, 2b=4?b=2, 【問題2】2b=3,這樣的指數b有沒有呢?
[設計意圖]利用具體的問題引發學生的認知沖突,引導學生運用數形結合的方法探索指數b是存在的,并且只有一個,進而想辦法用數學符號表示指數b.
[教學過程]
生:2b=3這個問題和指數函數y=2x有關,我們可以作出它的圖象來觀察。 師:作出y=2x與y=3的圖象,發現它們有交點,而且只有一個,那么指數b在哪里呢?
生:交點的橫坐標就是指數b.
師:看來滿足2b=3的指數b可由“2和3”唯一確定,但它究竟是個什么數呢?現在用我們學過的數又不能把它寫出來,怎么辦呢?
生:用一個新的符號來表示它。
師:是的,數學家也是這么想的,他們解決這種問題的辦法就是引進一個新的符號,比如這里的a3=5,a等于什么呢?數學家就用a=35來表示, a是由3和
5確定的,將3和5寫在相應的位置。
師:現在如何表示這里的指數b呢?指數b由2和3確定,數學家用log23來表示,讀作以2為底3的對數,其中2為底數,寫在下方,3叫真數.
11師:有了這個符號,就可以解決我們剛才的問題了,0.84x=2? x=log0.842。
師:你能再舉一些這樣的對數嗎?
生:3b=10? b=log310; 4b=5? b=log45; 2b=7? b=log27;
……
師:這里的1能用對數表示嗎?
生:1= log22.
師:同樣這里的2也可以表示為log24。 對數b其實就是一個數.
思考:根據這些具體的例子,你能得到一般情況下,對數是怎么表示的嗎? 對數的概念:如果a的b次冪等于n(其中a>0,a≠1),即ab=n,那么就稱b是以 a為底 n的對數,記作logan=b.其中,a叫做對數的底數,n叫做真數. 數學史簡介:對數是由17世紀蘇格蘭數學家納皮爾發明的,有興趣的同學可以查閱相關的數學史資料。
師:根據對數的概念,我們不難發現,對數來源于指數,這兩個等式表示的是a,b,n三個量之間的同一個關系,只是表現形式不同而已,比如在a =n
中,a>0,a≠1,a叫底數,b叫指數,n叫冪,當變為對數式時,a的范圍不變,a還叫底數,指數b現在叫對數,冪n現在叫真數。
2.具體實例理解概念
[學生活動]請每位同學寫出2—3個對數,與同桌交流.
[設計意圖]深入理解對數.第一階段,讓學生體會對數可以轉化為指數,對數式和指數式是等價的;第二階段,認識特殊的對數,明確對數式中a,b,n的范圍. [教學過程]
師:大家都在積極地認識對數這個新朋友。我們一起來看看,有同學寫了這樣一個對數log327。 你知道它是個什么樣的數嗎?
師:為什么等于3呢?
生:因為33 =27。
師:還有同學寫了log19,這是個什么數啊?
生:-2。 師:為什么?
生:因為()-2 =9。
師:想認識對數只要將它轉化為相應的指數式就容易理解了。 師:我也寫一個log926,這是個什么數呢? 生:不知道。
師:你知道它大概是多大嗎? 生:1到2之間。
師:你怎么知道的呢?
生:因為91=9,92=81,26在9和81之間。
師:你是將問題轉化為指數問題來考慮的 我們知道對數就是一個數,可以設它為b,轉化為9b =26就好理解了。
[階段小結]其實想要認識同學寫的對數,只要將它轉化為相應的指數式就明白了,指數式和對數式是可以等價轉化的
師:看大家寫的對數有大于0的,有小于0的,有沒有等于0的對數呢?
生:log21=0。 師:還有嗎?
生:只要底數取a>0,a≠1,真數為1的對數都等于0。 師:怎么表示呢?
生:loga1=0(a>0,a≠1)。 師:為什么?
生:因為a0=1(a>0,a≠1) 。
師:a0=1是個特殊的指數式,還有其他特殊的指數式嗎?
生:a1=a。
師:由這個我們又能得到什么樣的對數式呢?
生:logaa=1(a>0,a≠1) 。
師:對數可正可負可為0,那對數是否能取到所有的實數呢?
生:是的
師:你怎么知道的呢?
生:從指數式a =n(其中a>0且a≠1)中我們可以知道。
師:對數b可以取到一切實數,底數a>0,a≠1,真數n應滿足什么要求呢?
生:大于0。
生:在a>0且a≠1時,a =n ,根據指數函數的值域可知 n只能取大于0的數。
[階段小結]通過討論,我們認識了一些特殊的對數,知道對數b可以取到一切實數,但是真數n必須大于0。 在認識對數的過程中,我們運用了對數式與指
數式之間的等價轉化。 3.概念應用 方法總結
練習 求下列各式的值:(1)log264; (2)log10100; (3)log927. [設計意圖] (1)理解對數是個數,對數問題可以轉化為指數問題來解決.(2)反思解題過程,從中得到兩個對數性質logaab=b,alogan=n (a>0且a≠1),為對數 求值提供新的方法.(3)激起學生進一步探索對數相關結論的興趣.(4)介紹常用對數和自然對數. [教學過程]
師:回頭看第1個問題的解決過程,log226=6,log1010—2=—2你有什么發現?
師:一般情況下logaab=b對嗎?
生:對,因為ab= ab。
師:在logaa=b這個式子中,真數n變成了a,相當于將指數式a =n帶入對數式logan=b,消去n。現在如果將對數式logan=b帶入指數式a =n消去b,會得到什么呢?
生:alogna=n (a>0且a≠1).
師:從第3小題中,你又會有什么發現呢?對數還有很多有趣的性質,有興趣的同學可以繼續研究。
師:大家看第2小題底數是10,我們通常將以10為底的對數叫常用對數,簡記為log10 n=lg n.以后在高等數學和物理學中還會經常用到以e為底的對數,叫做自然對數,loge n=ln n.比如,lg2,ln3。
【問題3】什么是對數?研究對數的基本方法是什么?
[設計意圖]回顧反思本節課學習的知識和方法.主要讓學生體會研究一個新的數學對象的一般方法,即
生:對數就是一個數.遇到對數問題轉化為指數問題來解決.
師:很好,我們通過一些具體的例子得到了對數的概念,又通過舉例和練
習進一步認識了對數,在認識的過程中,發現遇到對數的問題可以轉化為指數問題來解決。這兩個式子是等價的,表示的是a,b,n這三個量之間的同一種關系。
師:既然對數就是一個數,你覺得下面我們可以研究什么?
生:對數的運算.
師:那如何研究對數的運算性質呢?請同學們先回去思考,我們下節課再研究.
4。 課堂小結 布置作業
(1)課本P74 練習第1、3、4、5題. (2)探究對數的運算性質.
[設計意圖]布置作業的面向全體學生,旨在掌握對數的概念,熟練對數式與指數式的互化.探究對數的運算性質給學生提供進一步自主研究對數的機會.
七。 教學設計說明
對數概念對于高一的同學來講是一個全新的概念。此前,學生已學習了指數及指數函數,明白了指數運算是已知底數和指數求冪值,而對數則是已知底數和冪值求指數,二者是互逆的關系.對數的概念的學習,既加深了學生對指數的理解,又為后面對數的運算性質及對數函數的學習做了充分準備,起到了承上啟下的重要作用.
對數概念的獲得,應符合學生認知規律,教師不能直接拋出定義.教材所呈現的,是經過數學家整理過的數學知識,不一定完全符合學生的認知習慣,不可照本宣科.利用情境問題,教師引導學生提出問題,使學生產生認知沖突,從而認識到對數是有必要引進的一個重要的概念.
教師引導學生舉出類似的例子,歸納共同特征,獲得對數概念.通過揭示對數式與指數式的關系,讓學生體會到對數式與指數式的等價,從而體現了將對數問題與指數問題互相轉化來解決的思想方法.進而將抽象的對數概念具體化特殊化,引導學生進一步認識對數.
學習的過程就是一個不斷地提出問題、解決問題的過程,提出問題比解決問題更重要.教師應給學生提供由自己提出問題、選擇研究方法的機會,逐漸學會研究問題,促進能力發展.學生尚未完全掌握學習一個新的數學概念的一般方法,在學
習過程中,教師應及時補充啟發性提示語,幫助學生理解特殊化的意義,進行階段性小結,以幫助學生明確研究一個新的數學對象的一般方法.
對于能力較強的學生,可引導他們嘗試證明歸納出來的性質,經歷數學研究的完整過程.
教學過程中,應充分發動學生,通過舉例、說理、交流等活動,提供學生充分展示思維的機會.通過總結一般方法,促進學生體驗由特殊到一般的思維過程.
針對不同學生的需求布置分層作業,不僅能幫助學生進一步掌握本課知識,還能幫助學生形成研究新對象的一般步驟和方法.
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