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对数的概念教学设计
作为一名为他人授业解惑的教育工作者,常常需要准备教学设计,教学设计要遵循教学过程的基本规律,选择教学目标,以解决教什么的问题。那么教学设计应该怎么写才合适呢?下面是小编为大家收集的对数的概念教学设计,欢迎阅读与收藏。
课题:3.2.1对数的概念 (第1课时)
一 .教材分析
“对数的概念”这节课是北师大版必修1第3章指数函数和对数函数第四节——“对数”的第1课时.学习对数的概念是对指数概念和指数函数的回顾与深化,是学习对数函数的基础.
二. 学情分析
高一学生已经学习了函数的概念、函数的表示方法与函数的一般性质,对函数有了初步的认识.学生已经完成了分数指数幂和指数函数的学习,了解了研究函数的一般方法,经历过从特殊到一般,具体到抽象的研究过程.
对数的概念对学生来说,是全新的,需要教师引导学生利用指数与指数函数的相关知识理解对数的概念.在教学过程中,力求让学生体会运用从特殊到一般,类比等数学方法来理解对数式与指数式之间的内在联系,将对数这一新知纳入已有的知识结构中.
三. 教学目标
1. 理解对数的概念,会熟练地进行指数式与对数式的互化.
2.学生在解决具体问题中体会引入对数的必要性,在举例过程中理解对数.
3. 学生在学习过程中感受化归与转化、数形结合、特殊到一般的数学思想,学会用相互联系的观点辩证地看问题.
四. 重点与难点
重点:(1)对数的概念;
(2)对数式与指数式的互化.
难点:对数概念的形成.
五。 教学方法与教学手段
问题教学法,启发式教学.
六.教学过程
1.创设情境 建构概念
某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过1年,这种物质剩留的质量是原来的84%.(设该物质最初的质量为1)
【问题1】你能就此情境提出一个问题吗?
[设计意图]通过学生熟悉的问题情境,让学生自主地提出问题,引发思考,体会这些问题之间的关联是指数式ab =n中已知两个量求第三个量.
[教学过程]
师:写好的同学请和同桌交流一下。 师:你提的是什么问题呢?
生:经过5年,这种物质的剩留量为原来的多少?
师:是多少呢?
生:0.845=n。
师:有不同的问题吗?
生:经过多少年,这种物质的剩留量为原来的一半? 1
师:这个问题怎么解决呢? 0.84x=2。
师:同学们提出了很好的问题,这两个问题实际上都与我们学过的指数函数y=0.84x有关.第一个问题是已知指数x求幂y;第二个问题是已知幂y求指数x.如果底数是未知的,那么,我们还可以解决已知指数x和幂y求底数a的问题.
[阶段小结]这些问题实际就是在研究a =n(其中a>0且a≠1)中已知两个量求第三个量.我们可以研究以下三类问题:
设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, 【问题2】2b=3,这样的指数b有没有呢?
[设计意图]利用具体的问题引发学生的认知冲突,引导学生运用数形结合的方法探索指数b是存在的,并且只有一个,进而想办法用数学符号表示指数b.
[教学过程]
生:2b=3这个问题和指数函数y=2x有关,我们可以作出它的图象来观察。 师:作出y=2x与y=3的图象,发现它们有交点,而且只有一个,那么指数b在哪里呢?
生:交点的横坐标就是指数b.
师:看来满足2b=3的指数b可由“2和3”唯一确定,但它究竟是个什么数呢?现在用我们学过的数又不能把它写出来,怎么办呢?
生:用一个新的符号来表示它。
师:是的,数学家也是这么想的,他们解决这种问题的办法就是引进一个新的符号,比如这里的a3=5,a等于什么呢?数学家就用a=35来表示, a是由3和
5确定的,将3和5写在相应的位置。
师:现在如何表示这里的指数b呢?指数b由2和3确定,数学家用log23来表示,读作以2为底3的对数,其中2为底数,写在下方,3叫真数.
11师:有了这个符号,就可以解决我们刚才的问题了,0.84x=2? x=log0.842。
师:你能再举一些这样的对数吗?
生:3b=10? b=log310; 4b=5? b=log45; 2b=7? b=log27;
……
师:这里的1能用对数表示吗?
生:1= log22.
师:同样这里的2也可以表示为log24。 对数b其实就是一个数.
思考:根据这些具体的例子,你能得到一般情况下,对数是怎么表示的吗? 对数的概念:如果a的b次幂等于n(其中a>0,a≠1),即ab=n,那么就称b是以 a为底 n的对数,记作logan=b.其中,a叫做对数的底数,n叫做真数. 数学史简介:对数是由17世纪苏格兰数学家纳皮尔发明的,有兴趣的同学可以查阅相关的数学史资料。
师:根据对数的概念,我们不难发现,对数来源于指数,这两个等式表示的是a,b,n三个量之间的同一个关系,只是表现形式不同而已,比如在a =n
中,a>0,a≠1,a叫底数,b叫指数,n叫幂,当变为对数式时,a的范围不变,a还叫底数,指数b现在叫对数,幂n现在叫真数。
2.具体实例理解概念
[学生活动]请每位同学写出2—3个对数,与同桌交流.
[设计意图]深入理解对数.第一阶段,让学生体会对数可以转化为指数,对数式和指数式是等价的;第二阶段,认识特殊的对数,明确对数式中a,b,n的范围. [教学过程]
师:大家都在积极地认识对数这个新朋友。我们一起来看看,有同学写了这样一个对数log327。 你知道它是个什么样的数吗?
师:为什么等于3呢?
生:因为33 =27。
师:还有同学写了log19,这是个什么数啊?
生:-2。 师:为什么?
生:因为()-2 =9。
师:想认识对数只要将它转化为相应的指数式就容易理解了。 师:我也写一个log926,这是个什么数呢? 生:不知道。
师:你知道它大概是多大吗? 生:1到2之间。
师:你怎么知道的呢?
生:因为91=9,92=81,26在9和81之间。
师:你是将问题转化为指数问题来考虑的 我们知道对数就是一个数,可以设它为b,转化为9b =26就好理解了。
[阶段小结]其实想要认识同学写的对数,只要将它转化为相应的指数式就明白了,指数式和对数式是可以等价转化的
师:看大家写的对数有大于0的,有小于0的,有没有等于0的对数呢?
生:log21=0。 师:还有吗?
生:只要底数取a>0,a≠1,真数为1的对数都等于0。 师:怎么表示呢?
生:loga1=0(a>0,a≠1)。 师:为什么?
生:因为a0=1(a>0,a≠1) 。
师:a0=1是个特殊的指数式,还有其他特殊的指数式吗?
生:a1=a。
师:由这个我们又能得到什么样的对数式呢?
生:logaa=1(a>0,a≠1) 。
师:对数可正可负可为0,那对数是否能取到所有的实数呢?
生:是的
师:你怎么知道的呢?
生:从指数式a =n(其中a>0且a≠1)中我们可以知道。
师:对数b可以取到一切实数,底数a>0,a≠1,真数n应满足什么要求呢?
生:大于0。
生:在a>0且a≠1时,a =n ,根据指数函数的值域可知 n只能取大于0的数。
[阶段小结]通过讨论,我们认识了一些特殊的对数,知道对数b可以取到一切实数,但是真数n必须大于0。 在认识对数的过程中,我们运用了对数式与指
数式之间的等价转化。 3.概念应用 方法总结
练习 求下列各式的值:(1)log264; (2)log10100; (3)log927. [设计意图] (1)理解对数是个数,对数问题可以转化为指数问题来解决.(2)反思解题过程,从中得到两个对数性质logaab=b,alogan=n (a>0且a≠1),为对数 求值提供新的方法.(3)激起学生进一步探索对数相关结论的兴趣.(4)介绍常用对数和自然对数. [教学过程]
师:回头看第1个问题的解决过程,log226=6,log1010—2=—2你有什么发现?
师:一般情况下logaab=b对吗?
生:对,因为ab= ab。
师:在logaa=b这个式子中,真数n变成了a,相当于将指数式a =n带入对数式logan=b,消去n。现在如果将对数式logan=b带入指数式a =n消去b,会得到什么呢?
生:alogna=n (a>0且a≠1).
师:从第3小题中,你又会有什么发现呢?对数还有很多有趣的性质,有兴趣的同学可以继续研究。
师:大家看第2小题底数是10,我们通常将以10为底的对数叫常用对数,简记为log10 n=lg n.以后在高等数学和物理学中还会经常用到以e为底的对数,叫做自然对数,loge n=ln n.比如,lg2,ln3。
【问题3】什么是对数?研究对数的基本方法是什么?
[设计意图]回顾反思本节课学习的知识和方法.主要让学生体会研究一个新的数学对象的一般方法,即
生:对数就是一个数.遇到对数问题转化为指数问题来解决.
师:很好,我们通过一些具体的例子得到了对数的概念,又通过举例和练
习进一步认识了对数,在认识的过程中,发现遇到对数的问题可以转化为指数问题来解决。这两个式子是等价的,表示的是a,b,n这三个量之间的同一种关系。
师:既然对数就是一个数,你觉得下面我们可以研究什么?
生:对数的运算.
师:那如何研究对数的运算性质呢?请同学们先回去思考,我们下节课再研究.
4。 课堂小结 布置作业
(1)课本P74 练习第1、3、4、5题. (2)探究对数的运算性质.
[设计意图]布置作业的面向全体学生,旨在掌握对数的概念,熟练对数式与指数式的互化.探究对数的运算性质给学生提供进一步自主研究对数的机会.
七。 教学设计说明
对数概念对于高一的同学来讲是一个全新的概念。此前,学生已学习了指数及指数函数,明白了指数运算是已知底数和指数求幂值,而对数则是已知底数和幂值求指数,二者是互逆的关系.对数的概念的学习,既加深了学生对指数的理解,又为后面对数的运算性质及对数函数的学习做了充分准备,起到了承上启下的重要作用.
对数概念的获得,应符合学生认知规律,教师不能直接抛出定义.教材所呈现的,是经过数学家整理过的数学知识,不一定完全符合学生的认知习惯,不可照本宣科.利用情境问题,教师引导学生提出问题,使学生产生认知冲突,从而认识到对数是有必要引进的一个重要的概念.
教师引导学生举出类似的例子,归纳共同特征,获得对数概念.通过揭示对数式与指数式的关系,让学生体会到对数式与指数式的等价,从而体现了将对数问题与指数问题互相转化来解决的思想方法.进而将抽象的对数概念具体化特殊化,引导学生进一步认识对数.
学习的过程就是一个不断地提出问题、解决问题的过程,提出问题比解决问题更重要.教师应给学生提供由自己提出问题、选择研究方法的机会,逐渐学会研究问题,促进能力发展.学生尚未完全掌握学习一个新的数学概念的一般方法,在学
习过程中,教师应及时补充启发性提示语,帮助学生理解特殊化的意义,进行阶段性小结,以帮助学生明确研究一个新的数学对象的一般方法.
对于能力较强的学生,可引导他们尝试证明归纳出来的性质,经历数学研究的完整过程.
教学过程中,应充分发动学生,通过举例、说理、交流等活动,提供学生充分展示思维的机会.通过总结一般方法,促进学生体验由特殊到一般的思维过程.
针对不同学生的需求布置分层作业,不仅能帮助学生进一步掌握本课知识,还能帮助学生形成研究新对象的一般步骤和方法.
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