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1、《定積分在幾何中的應(yīng)用》習(xí)題課說課提綱
一、教材分析
微積分的出現(xiàn),與其說是整個(gè)數(shù)學(xué)史,不如說是整個(gè)人類歷史上的一件大事,它從生產(chǎn)技術(shù)和理論科學(xué)的需要中產(chǎn)生,同時(shí)又回過頭來深刻地影響著生產(chǎn)和自然科學(xué)的發(fā)展?!抖ǚe分在幾何中的應(yīng)用》是本章第五節(jié)內(nèi)容,題目本身就是強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,我所講授的習(xí)題課更加突出了積分的應(yīng)用意識(shí);本節(jié)課不僅是使微積分理論在實(shí)際問題中得以應(yīng)用,體現(xiàn)出數(shù)學(xué)的強(qiáng)大生命力和廣泛的作用外,同時(shí)也是學(xué)生在高等學(xué)校進(jìn)一步學(xué)習(xí)的堰基礎(chǔ)。這也符合《大綱》中明確規(guī)定的使標(biāo)學(xué)生“形成用數(shù)學(xué)意識(shí)”的要求。
根他據(jù)《大綱》的要求和本節(jié)課的地位,我認(rèn)為本節(jié)課的重點(diǎn)是:“理解并掌握微積分醣
2、思想方法,即“分割、近似代替、求和、碭取極限”,并會(huì)用定積分求一些平面圖形狗的面積”;同時(shí)“理解微積分思想方法”稟也是本節(jié)課的難點(diǎn)所在。
說它為重點(diǎn)爿是根據(jù)《大綱》的要求、它所處的歷史地馘位和它應(yīng)用的廣泛性所決定的;說它是難點(diǎn)主要是因?yàn)檫@種思想方法不同于前面學(xué)枚習(xí)過的函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想等基本的思想方法,在學(xué)生的頭腦中并沒有酴與之相聯(lián)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu),只有將頭腦中原宀有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)加以改組和順應(yīng);同時(shí),從萑歷史上看,人類從對(duì)微積分的認(rèn)識(shí)到掌握掉微積分理論,經(jīng)過了千年歷史,所以在短ξ短幾節(jié)課內(nèi)達(dá)到深刻理解這種思想方法,盜的確是不容易的,所以,它將成為本節(jié)的圓難點(diǎn)所在。
二、教學(xué)
3、目標(biāo)的確定
怍根據(jù)《大綱》的要求和本節(jié)所處的地位,ェ我認(rèn)為通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),應(yīng)使學(xué)生達(dá)到窯
1、進(jìn)一步理解微積分思想,會(huì)用“曾分割、近似代替、求和、取極限”的方法偽、步驟分析問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思譚維能力。
2、掌握用定積分求平面圖ン形面積的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)意△識(shí)。
3、理解用極限的思想方法思考艽與處理問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。怔
4、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)聯(lián)想、歸納、總結(jié)等思想方法。
5、在學(xué)習(xí)過程中,滲粕透對(duì)學(xué)生主動(dòng)探索學(xué)習(xí)精神的培養(yǎng)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的使用
根據(jù)糴本節(jié)課內(nèi)容的特殊性和學(xué)生的實(shí)際水平,怩我采用的是“問題教學(xué)
4、法”,其主導(dǎo)思想是以啟發(fā)式教學(xué)思想為主導(dǎo),由教師提出澈一系列精心設(shè)計(jì)的問題,在教師的啟發(fā)指聰導(dǎo)下,讓學(xué)生自己去分析、探索,在探索來過程中研究和領(lǐng)悟得出的結(jié)論,從而使學(xué)生即獲得知識(shí)又發(fā)展智能的目的。
為堪什么要采用這種方法呢?①這種方法屬于蔚啟發(fā)式教學(xué),有利于學(xué)生知識(shí)的獲得和能君力發(fā)展。②這種方法即體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)球作用和學(xué)生的主體地位,它符合內(nèi)因是變帝化的根據(jù),外因通過內(nèi)因而起作用的哲學(xué)┟原理。③這種方法也符合教學(xué)論中的傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力相結(jié)合的原則。
教學(xué)閂手段:多媒體計(jì)算機(jī)
通過計(jì)算機(jī)模擬т演示,使學(xué)生獲得感性知識(shí)的同時(shí),為掌埠握理性知識(shí)創(chuàng)造條件,這樣做,可以使學(xué)鐐
5、生饒有興趣地學(xué)習(xí),注意力也容易集中,孳符合教學(xué)論中的直觀性原則和可接受性原橢則。
四、關(guān)于學(xué)法的指導(dǎo)
德國教鈰育家斯多惠說:“一個(gè)壞教師奉送真理,澩一個(gè)好教師教人發(fā)現(xiàn)真理”,我深深體會(huì)蘄到,必須在給學(xué)生傳授知識(shí)的同時(shí)教給他蠑們好的學(xué)習(xí)方法,就是說讓他們“會(huì)學(xué)習(xí)仲”。
通過本節(jié)課的教學(xué)使學(xué)生“學(xué)會(huì)ㄗ設(shè)疑、學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)、學(xué)會(huì)嘗試、學(xué)會(huì)聯(lián)想、煅學(xué)會(huì)總結(jié)”。學(xué)習(xí)有得必有疑,只有產(chǎn)生寅疑問,學(xué)習(xí)才有動(dòng)力,本節(jié)課共提出三個(gè)虢問題、一個(gè)思想方法、一個(gè)聯(lián)想猜測;通束過對(duì)它們的解決和處理,從中培養(yǎng)了學(xué)生罟發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析和解決問題的能力。
提出問題后,鼓勵(lì)學(xué)生通過分析、探索,嘗試
6、解決問題的方法,通過自己親自嘗試,學(xué)生的思維能力得到了培養(yǎng)蒎,本節(jié)主要表現(xiàn)在“概念讓學(xué)生自己去總″結(jié)、規(guī)律讓學(xué)生自己去探索、題目讓學(xué)生釵自己去解決”。當(dāng)然在教學(xué)過程中學(xué)生還潛移默化地學(xué)到了“發(fā)現(xiàn)法”、“模仿法鼬”、“歸納法”等學(xué)習(xí)方法。
五、教扛學(xué)程序的設(shè)計(jì)
本節(jié)課在程序上分為“森問題提出—?dú)v史介紹—方法講解—模擬訓(xùn)獫練—聯(lián)想猜測—研究發(fā)現(xiàn)—?dú)w納總結(jié)—作帝業(yè)布置”等八個(gè)階段。
1、問題提出
本節(jié)課將計(jì)算y=x2在〔0,1〕上騁的曲邊梯形的面積,那么如何計(jì)算呢?心理學(xué)表明:思維從疑問開始,問題的提出競使學(xué)生的思維得以啟動(dòng),同時(shí)這個(gè)曲邊梯脂形并不象正方形、長方形、圓、
7、扇形等有現(xiàn)成的公式可以利用,它沒有現(xiàn)成的公式早可用,問題本身具有新鮮感和誘惑力,極禪大地引起了學(xué)生的興趣,這樣引入符合教霎學(xué)論中的激發(fā)性原則。
2、歷史介紹
介紹300年前,牛頓、卡瓦列利、瓦ⅱ里士等著名學(xué)者對(duì)這個(gè)問題的研究成果。閃使學(xué)生了解一下數(shù)學(xué)史,了解一下大科學(xué)給家對(duì)這個(gè)問題本身的看法,由于學(xué)生的大別科學(xué)家的崇拜,更加調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;同時(shí),通過對(duì)科學(xué)家不畏艱難勇于探硒索事跡的介紹,也是對(duì)學(xué)生不怕困難刻苦f學(xué)習(xí)精神的教育。這也符合教學(xué)論中思想性與科學(xué)性統(tǒng)一的原則。
3、方法講輛解
由于微積分的發(fā)展完善經(jīng)過了近千年歷史,所以微積分思想方法不適合讓學(xué)瘼生在
8、課上自己探索、發(fā)現(xiàn)、歸納、總結(jié),汩即自學(xué)式;所以由教師利用多媒體計(jì)算機(jī)繪形象地模擬、演示、描述,使學(xué)生從感性鄯上理解,再逐步上升到理性上的認(rèn)識(shí),這垤符合人們認(rèn)識(shí)事物的一般規(guī)律,即先由感頓性認(rèn)識(shí)再逐步上升到理性認(rèn)識(shí);同時(shí)計(jì)算機(jī)的直觀形象的演示,也符合教學(xué)論中的直觀性原則;極限理論與計(jì)算機(jī)的結(jié)合運(yùn)涫用,使學(xué)生清楚地看到曲邊梯形的面積由駭量變到質(zhì)變的變化過程,這也符合事物的蒗發(fā)展變化由量變到質(zhì)變的哲學(xué)原理。
昧4、模擬訓(xùn)練
練習(xí)題目的設(shè)置,主要靴是為了強(qiáng)化本節(jié)課的重點(diǎn),通過學(xué)生自己思親自嘗試、體驗(yàn),才能深刻理解“分割、譫近似代替、求和、取極限”的微積分思想↓方法;對(duì)學(xué)困生來講,這樣才
9、能打好基礎(chǔ)李,這樣安排即符合教學(xué)論中的鞏固性原則戤,也符合素質(zhì)教育理論中面向全體的基本眷要求。
5、聯(lián)想猜測
數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)稀和進(jìn)展都是從聯(lián)想猜測開始的,在經(jīng)過幾駙道題目的訓(xùn)練之后,對(duì)y=1/x2在〔⒂0,1〕上曲邊梯形面積為確定數(shù)值,那么在〔1,+∞)上呢?有這樣的猜測是眈正常的,因?yàn)樵谶@之前學(xué)習(xí)數(shù)列知識(shí)時(shí),叁遇到過這樣的問題,即1/2+1/22逝+1/23+……,這無窮多個(gè)正數(shù)之和溪的結(jié)果卻是1,因此通過對(duì)這個(gè)問題的聯(lián)想之后,自然要對(duì)y=1/x2在〔1,米+∞)的面積提出猜測,這符合人們思維拔認(rèn)識(shí)發(fā)展的一般規(guī)律,也符合數(shù)學(xué)發(fā)展的楮一般規(guī)律,同時(shí)也再次激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)象習(xí)的濃厚興
10、趣,學(xué)生也從中學(xué)到了聯(lián)想、趔猜測的思想方法。
6、研究發(fā)現(xiàn)
閃類似于數(shù)列問題一樣,也可利用極限工具但來處理,方法確定之后,由師生共同探索賬,先研究y=1/x2在〔1,a〕上的曲邊梯形面積,在讓a→+∞,即可得到訌y=1/x2在〔1,+∞)上的面積,閭而y=1/x在〔1,+∞)上卻沒有結(jié)耘果;從研究過程中,培養(yǎng)了學(xué)生的探索精搌神;這樣處理使優(yōu)秀學(xué)生的思路得以擴(kuò)展寂,這也符合素質(zhì)教育中面向全體的基本觀點(diǎn),使各類學(xué)生都有所發(fā)展。從結(jié)果上看酲y=1/x2在〔1,+∞)上能夠求出域面積,而y=1/x在〔1,+∞)上卻沒有結(jié)果,其規(guī)律并沒有給出,實(shí)質(zhì)上這灰是數(shù)學(xué)分析廣義積分中的柯西法則和
11、阿貝唐爾法則,這樣處理,給學(xué)生留下懸念,為零學(xué)生將來的發(fā)展做下鋪墊,這符合教學(xué)論冬中的量力性原則和系統(tǒng)性原則。
7、躡歸納總結(jié)
完成了本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容后忑,在教師的引導(dǎo)下,師生共同歸納總結(jié),魏目的是讓學(xué)生在頭腦中更深刻更清晰地留下思維的痕跡,在此基礎(chǔ)上,歸納出“分割、近似代替、求和、取極限”的微積分岍思想方法,同時(shí)師生共同總結(jié),容易調(diào)動(dòng)牽學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)參與意識(shí),符合教學(xué)論中的激發(fā)性原則。
8、作業(yè)布飲置
通過本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,布置相應(yīng)捺的作業(yè),通過作業(yè)反饋本節(jié)課知識(shí)掌握的奶效果,以便下節(jié)課查陋補(bǔ)缺,這符合教學(xué)儼論中的程序原則和反饋原則。
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