数形结合在导数教学中的应用

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  数学结合思想是数学教学和应用中最常见的思想方法,数学结合的方法可以帮助学生理解概念、体会数学结合之美,对提高学生的数学素养、掌握学科工具有重要的意义。
  以下以导数概念和几何意义的教学为例,展示数学结合思想在教学中的应用。
  一、教学内容分析
  在导数的章节中,导数的问题来源、导数的概念及几何意义是基础,也是初学者最难以掌握的抽象概念。
  二、学情分析
  学生数学基础薄弱,普遍抽象思维能力差,对抽象概念难以理解,动手能力差,有畏难情绪。
  三、教学目标
  理解导函数的意义,理解导函数和原函数之间的对应关系。学会读图,从具象的图像中提取抽象意义。
  四、设计思路
  畫图:根据问题画出两个量随时间变化的曲线(即函数图像),根据实际问题,分析两个量的关系,并找出这两个函数在图形中的对应规律。初步理解“导函数”与函数间的关系。
  读图:根据以上总结出的规律,找出函数与导函数之间在图上的对应关系,从而更好的理解和巩固“导函数”的含义。
  五、设计方案
  1)以教室进出人数的速度来描述门口的“人流量”,并把这个速度与教室内的总人数建立联系。
  问题的提出:假如全班50人,上课前10分钟,以每分钟5人的速度进入教室,下课时则以每分钟10人的速度走出教室。以L表示教室门口的人流量大小(人数/分钟),Q表示教室内的总人数,Q和L都是时间t的函数。请分别画出Q-t图像和L-t图像。
  总结:我们可以称L(t)是Q(t)函数的导函数,L(t)是表示Q(t)变化快慢的量。在图中又体现为L(t)是Q(t)的斜率大小。特别地,我们规定人流量的正负值为进教室(即教室人数增加)为正,出教室(教室人数减少)为负,那相应的图又该怎样画呢?同学们可以思考一下。
  2)练习:说出在上下两个图像中在对应点处有什么联系。(理解导函数值与原函数斜率之间的对应关系。)
  六、教学反思
  让学生用“描点连线”法画函数图像,此教学设计容易令学生动手动脑,参与进课堂教学中。以身边的生活取材,生动易懂,使学生克服畏难情绪。更体会到数学来自生活、服务于生活,是沟通生活与科技的有利工具。
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