一、教材及學情分析
對數(shù)及其運算是北師大版普通高中數(shù)學課程標準實驗教科書《數(shù)學1(必修)》第三章第四單元第一節(jié),是在系統(tǒng)學習研究函數(shù)的一般方法、指數(shù)的概念及運算性質(zhì),基本掌握指數(shù)函數(shù)的概念及性質(zhì)的基礎上引入的,既是指數(shù)有關知識的承接和延續(xù),又是后續(xù)研究對數(shù)函數(shù)、探討函數(shù)應用的基礎,本節(jié)共兩課時,本課是第一課時,重點研究對數(shù)的概念及其性質(zhì),教材以2000年國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值增幅為背景,引入對數(shù)概念,在使學生認識引進對數(shù)必要性的同時,強化學生的數(shù)學應用意識,“思考交流”旨在引導學生進一步厘清指數(shù)式與對指數(shù)式之間的關系,明確1和底數(shù)對數(shù)的特點,深化真數(shù)取值范圍的理解,為對數(shù)函數(shù)學習打下伏筆。常用對數(shù)及自然對數(shù)是對數(shù)的特例,教材將其安排在對數(shù)性質(zhì)之后,旨在引領學生經(jīng)歷“特殊——一般——特殊”的過程,進一步發(fā)展學生的理性思維。因此,本節(jié)內(nèi)容無論是只是傳承,還是數(shù)學思想方法的強化滲透,都具有非常重要的奠基作用。
經(jīng)歷了義務教育階段學習的高一學生,思維正處于由經(jīng)驗型向理論型過渡與轉(zhuǎn)型期,思維的發(fā)散性與聚斂性基本成型,已具有研究函數(shù)和從事簡單數(shù)學活動的能力,加之指數(shù)及指數(shù)函數(shù)等知識鋪墊,對于本單元學習奠定了必要的知識和經(jīng)驗基礎。
二、目標
1、知識技能目標
①理解對數(shù)的概念。
②理解和掌握對數(shù)的性質(zhì)。
③理解指數(shù)與對數(shù)的關系,熟練地進行指數(shù)式與對數(shù)式互換。
2、過程與方法目標:經(jīng)歷由指數(shù)得到對數(shù)的過程,掌握指數(shù)式與對數(shù)式互化方法;結(jié)合對數(shù)概念探究對數(shù)的性質(zhì):0和負數(shù)沒有對數(shù)。 (a>1,且a≠1)
3、情感態(tài)度與價值觀:
①通過指數(shù)式與對數(shù)式的互化,使學生感受對數(shù)式是指數(shù)式的另一種表達形式,進一步體會運用指數(shù)式探求對數(shù)的基本思路及方法,發(fā)展學生的數(shù)學表達能力和嚴謹有序的思維品質(zhì)。
②通過隨堂提問、練習評價,激發(fā)學生的探究興趣,增強學生的成功感體驗,幫助學生認識自我、建立自信。
三、重點與難點
1、重點:對數(shù)式與指數(shù)式的互化及對數(shù)的性質(zhì)。
2、難點:對數(shù)概念的理解, 的推導及應用。
四、教法選擇
根據(jù)教材及學情特點,本課以“嘗試指導,效果回授”法為主,輔之于討論法和自學輔導法。以問題為主線,活動為載體,力求創(chuàng)設有效的教學情境, 引導學生在在觀察中思考,在思考中探索,在探索中發(fā)現(xiàn),在發(fā)現(xiàn)中收獲,在收獲中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中升華,通過具有一定層次梯度的問題序列,多角度、全方位訓練學生思維的聚斂性和發(fā)散性。為增大課堂容量,“注重信息技術與數(shù)學課程的整合”(課標語),可借助多媒體輔助教學,為學生的教學探究與教學思維提供支持。教具準備:PPT演示文稿;學具準備:教科書,課堂練習本。
五、教學過程
(一)創(chuàng)設情境,導入新課
1、莊子:一尺木垂,日取其豐,不世不竭,
問題:①。创芜有多長?怎樣計算?
②取多少次還有0.125尺?
2、如果2000年我國國民生產(chǎn)總值a億,如果每年增長8.2%, 那么經(jīng)過多少年國民生產(chǎn)總值是2000年的2倍?
處理:問題1①由學生口答,教師根據(jù)學生回答情況板書① ,并揭示運算實質(zhì)。問題1②及問題2引導學生按照解決數(shù)學問題的常規(guī)步驟嘗試建構方程,并板書如下
② ③ ?
誘導:式②③與式①有什么不同?如何求x呢?(教師結(jié)合學生對前一問題的回答,因勢利導,揭示②③的本質(zhì)——已知底數(shù)和冪的值,求指數(shù),說明這就是本節(jié)課要研究的內(nèi)容,接著引入并板書課題)
(二)誘導嘗試,探究新知
1、引導觀察,探獲本質(zhì)——建構對數(shù)概念
(1)誘導: 中x分別等于多少?目前大家沒有學過這種運算,可以定義一種新運算,(邊敘述邊板書:如果 ,那么x叫作以 為底0.125的對數(shù),記作: );你們能模仿描述定義 中的x嗎?試試。▽W生嘗試描述,教師根據(jù)學生描述板書)
問題1:你們還能舉出類似例子,并模仿表述嗎?(處理方法同上)
問題2:你們能結(jié)合以上實例給出一般性的結(jié)論嗎?(一名學生回答,發(fā)動其他學生參與補充)
(板書)定義:一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次冪等于N,即 ,那么數(shù)b叫作以a為底N的對數(shù),記作: 中a叫作對數(shù)的底數(shù),N叫作真數(shù)。(強調(diào)書寫規(guī)范要求,引導學生閱讀教科書P78對數(shù)概念及P79兩種特殊對數(shù)及表示方法)
2、及時分化,適時類化——揭示概念本質(zhì),探索對數(shù)性質(zhì)
(1)(課件出示)問題3:先獨立思考完成下表,后四人一組討論交流:①對數(shù)運算的實質(zhì)是什么?②零與負數(shù)有沒有對數(shù)?③ 與 有什么關系?④若將 中的b換成 ,你們有什么發(fā)現(xiàn)?若將 中的N換成 呢?
a的名稱a的取值范圍N的名稱N的取值范圍b的名稱b的取值范圍
【處理:①學生獨立探索、合作交流,教師巡回視導,重點關注學生是否從定義出發(fā),考察相關字母名稱及取值范圍,因勢利導;②根據(jù)學生討論情況,運用自定義動畫完善此表;③結(jié)合學生討論板書如下:
性質(zhì):(1)零與負數(shù)沒有對數(shù)
(2) 或
(三)變式訓練,鞏固新知
(課件展示)問題1:將下列指數(shù)式寫成對數(shù)式
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7) (8)
(9) (10)
處理:(1)提兩名學生板演,將其余學生按座次左右依次分為A、B兩組,A組完成單號,B組完成雙號,交換互查。(2)評價完畢后,強調(diào):(1) 是對數(shù)的重要性質(zhì),必須熟練掌握。(板書:性質(zhì)3: )
(2)注意:指數(shù)式與對數(shù)式互化最關鍵是搞清N與b在指數(shù)與對數(shù)式中的位置關系。
(課件展示)問題2:將下列對數(shù)式寫成指數(shù)式
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
處理:學生口答,教師依據(jù)學生口答順序,用課件展示正確答案。
問題3:求下列各式的值
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7) (8)
處理:教師引導學生從指數(shù)式與對數(shù)式關系入手,探求(1),并示范板書(1)解題過程。其余各題由學生分組獨立完成。
機動練習及課外探究:
(1)填空:① =_____,②對數(shù)式 中X的取值范圍是
;
(2)求值:① ;② ;③
(四)全課小結(jié),細化新知
1、提問:通過本節(jié)學習,你們有哪些收獲?
2、在學生回答的基礎上,概括如下:
本節(jié)課主要學習一個概念(對數(shù));掌握三個性質(zhì)(零與負數(shù)沒有對數(shù); 或 ; );掌握一種方法(利用指數(shù)式與對數(shù)式的關系求對數(shù)值的方法);注意個問題:(1)指數(shù)式與對數(shù)式互化的關鍵是搞清N與b在指數(shù)與對數(shù)式中的位置關系;(2)常用對數(shù)與自然對數(shù)是兩種特殊對數(shù),務必牢固掌握。(3)
(五)推薦作業(yè), 延展新知
1、 0和負數(shù)無對數(shù)
3、
思考:大家對對數(shù)概念和一些特殊式子已知有了一定的了解,但實際科學研究和了解自然起了巨大作用,還有哪類對數(shù)?(閱讀課本)
引導板書 常用對數(shù) 自然對數(shù)
為了方便: (e=2.71828)
原式
簡記
例如:
應用示例,練習鞏固
問題1、將下列指數(shù)式寫成對數(shù)式。
(1) (2) (3) (4)
學生板演:解:略
變式訓練:指數(shù)式寫成對數(shù)式。
(1) (2) (3)
思考:指數(shù)式與對數(shù)式互化注意問題?
最關鍵是搞清N與b在指數(shù)與對數(shù)式中的位關系,其中對數(shù)定義是指數(shù)式
與對數(shù)式互化的根據(jù)。
問題2、將下列對數(shù)式寫成指數(shù)式。(讓學生閱讀題目,獨立解題。)
(1) (2) (3) (4)
變式訓練:把對數(shù)式寫成指數(shù)式。(點評)
(1) (2) (3) (4)
問題3、求值(師生點評總結(jié))
(1) (2) (3) (4) (5)
活動:學生獨立解題,回答問題依據(jù)。(利用指數(shù)式與對數(shù)式關系轉(zhuǎn)化為
指數(shù)式求解)
變形訓練:
求下列各項的值:(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
點評:本題注意方根的運算,也可借助對數(shù)恒等式來解(#)
總結(jié)提煉(學生先總結(jié),學到什么知識,后老師總結(jié))
1、對數(shù)的含義
2、對數(shù)式 中字母取值范圍a>0且a≠1 b∈R N>0
3、三個公式 (問0和負數(shù)有沒有對數(shù))
4、兩個特殊對數(shù)
5、應用指對數(shù)式經(jīng)化及求值注意地方
課后思考題(選做)
(1)對數(shù)式 中X的取值范圍是 。
(2)若 ,則X= 。
(3)計算: (a>0 b>0 c>0 N>0)
課后練習:P80 1、2、3 P87 A、1、2
課后作業(yè):
1、P87 習題3-4 A 3、(1)(3)(5)(7)(9) 4
2、 請同學們閱讀課本,搜集有關對數(shù)發(fā)展材料,尋找有關換底公式材料,為下一步學習打基礎。
1、板書設計:引入(1)(2)
對數(shù)定義(注意事項) 指數(shù)式和對數(shù)式的互化 小結(jié)
對數(shù)與指數(shù)冪間關系 問題1、
提出問題(交流探究) 2、 作業(yè)
兩種常見對數(shù) 3、
謝謝大家再見!
知能訓練:
1、把下列指數(shù)式寫成對數(shù)式
(1) (2) (3) (4) (5)
2、把下列對數(shù)式寫成指數(shù)式
(1) (2) (3) (4)
(5) (6) (7) (8)
3、求值(x的值)
(1) (2) (3) (4)
4、(1)求 的值
(2)已知: 、 ,求
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