視頻標簽:函數概念,發展史
所屬欄目:高中數學優質課視頻
視頻課題:人教A版高中數學必修一第一章《函數概念的發展史》河南省實驗中學
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《函數概念的發展史》教學設計
一、教材分析
函數是數學學習的重點和難點,函數的思想貫穿整個數學學習。本節課是人教版必修一第一章集合與函數概念中的實習作業。學生在已掌握了函數的定義、性質和簡單的指數運算的基礎上,進一步引發學生思考:在數學、物理和其他學科中,函數關系隨處可見,那么函數概念是怎樣發展的?本節課十分重要,為后續函數的學習起到承上啟下的引領作用。 二、學情分析
在初中所學的基本初等函數的基礎上,通過前幾節課對函數的定義的更詳細了解,學生對函數有了一定的理解,已初步能用函數的觀點分析問題、解決問題。從而激起了學生探究函數概念的發展史的熱情。 三、教學目標
知識目標:熟悉函數概念的發展史;掌握函數概念的發展脈絡
能力目標:通過教學培養學生分析、歸納等思維能力,進一步提高孩子提出問題,探究問題,解決問題的能力,從而獲得解決問題的最佳方案。
情感目標:通過探究學習,使學生學會認識事物的發展脈絡,并養成合作交流、獨立思考、理論聯系實際的習慣,激發學生學習數學的興趣,樹立學習數學的信心。
四、教學重點、難點
重點:函數概念的發展歷程
難點:如何準確地探究出函數概念的發展歷程 五、教學方法
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引導,觀察,歸納,啟發,探究,比較。
六、教學活動
(一)創設情境,導入新課
師:同學們,我們都知道聲音是物體震動產生的波,那么聲音產生的波到底是什么樣子的呢?有沒有哪個儀器可以將這個波形圖顯示出來呢?答案當然是肯定的(教師手指向講桌旁邊的儀器)。這個儀器叫示波器,它的功能就是可以將各種聲音的波形圖在它前面的屏幕上顯示出來。同學們想不想知道歌聲,吉他聲在示波器上顯示的是什么樣的圖像?
生:想(孩子們的好奇心已經完全被調動出來)
師:好,下面帶著這個問題我們有請黃之鶴,張靖輝,孫樂怡給我們帶來精彩的吉他彈唱《小幸運》
待學生欣賞完后,找學生回答看到的是什么圖象,之后總結出這就是后續我們要學習的正弦函數的圖象。函數圖象應用很廣,函數概念由來已久,下面就由老師和同學們一塊來追溯一下函數概念發展的歷史。從而引出新課。
設計意圖:示波器是很多孩子沒有接觸過的,能夠培養學生的學習興趣、好奇心與探索精神,引導學生知道函數的應用極為廣泛。讓學生在觀察,欣賞過程中,得到美的享受。從而水到渠成地跟隨教師步入新課,構建和諧的愉快的課堂氛圍。 (二)新課講授
師:下面給同學3分鐘的時間,用課前同學們收集的資料,來查找下面兩個問題:1.在函數概念的發展史上有哪些科學家做出了突出貢獻?2.函數概念的發展經歷了哪些歷程?
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生:有伽利略和笛卡爾,萊布尼茨,約翰伯努力,歐拉,柯西,狄利克雷,奧斯瓦爾德維布倫.
師:第二個問題:函數概念的發展經歷了哪些歷程?首先由老師來拋磚引玉,17世紀,伽利略在《兩門新科學》一書中,以及笛卡爾在他的解析幾何中,都注意到變量之間的依賴關系,但尚未意識到提煉出函數的概念。接下來的萊布尼茨時代到來了,萊布尼茨做了什么呢?
生:最早提出函數(function)概念的,是17世紀德國數學家萊布尼茨.最初萊布尼茨用“函數”一詞表示冪.以后,他又用函數表示在直角坐標系中曲線上一點的橫坐標、縱坐標.
師:萊布尼茨對函數概念的發展最核心的理念是什么? 生::最早提出函數(function)概念的.
師:緊接著約翰伯努力對函數概念的發展做了什么突出的貢獻? 生:1718年,萊布尼茨的學生瑞士數學家約翰伯努利把函數定義為:
“由變量和常量構成的式子都叫函數.”
師:約翰伯努力是怎樣定義函數的? 生:由變量和常量構成的式子叫函數.
師:約翰伯努力是萊布尼茨的學生,青出于藍而勝于藍。接下來歐
拉來了,歐拉對函數概念的發展起了什么樣的作用?
生:1755年,瑞士數學家歐拉把函數定義為:“如果某些變量,以
某一種方式依賴于另一些變量,即當后面這些變量變化時,前面這些變量也隨著變化,我們把前面的變量稱為后面變量的函數.”在歐拉的定義中,
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就不強調函數要用式子表示了,由于函數不一定要用公式來表示,歐拉曾把畫在坐標系的曲線也叫函數,他認為:“函數是隨意畫出的一條曲線.”
師:在當時,歐拉的突出貢獻是什么呢? 生:不強調函數要用式子表示.
師:說到曲線,有一個關于笛卡爾的凄美的愛情故事,找了解的孩
子給同學們講述一下這個故事.
生:講述笛卡爾心形線的故事。
師:給孩子們展示用幾何畫板畫心形線的步驟,激發孩子學習數學
學習函數的熱情。緊接著柯西出現了,柯西對函數概念的發展起了怎樣推波助瀾的作用?
生:1821年,法國數學家柯西給出了類似現在中學課本的函數定義:
“在某些變數間存在著一定的關系,當一經給定其中某一變數的值,其他變數的值可隨著而確定時,則將最初的變數叫自變量,其他各變數叫做函數.”在柯西的定義中,首先出現了自變量一詞.
師:在當時,柯西的最大的貢獻是什么呢? 生:首先出現了自變量一詞.
師:狄利克雷來了,他給我們帶來了什么?
生:1837年,德國數學家狄里克雷認為怎樣去建立與之間的對應關
系是無關緊要的,所以他的定義是:“如果對于x的每一個值,總有一個完全確定的y值與之對應,則y是x的函數”.這個定義抓住了概念的本質屬性,比前面的定義帶有普遍性,因此,這個定義曾被長期使用,這就是人們常說的經典函數定義。
師:狄利克雷抓住了函數概念的什么本質?
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生:如果對于x的每一個值,總有一個完全確定的y值與之對應,
則y是x的函數。
師:后來美國數學家奧斯瓦爾德維布倫用“集合”和“對應”來定義函數概念,只就是現在高中課本里的函數概念了。高中課本里的函數概念是什么樣子的呢?
生:A,B是兩個非空數集,如果按照某種對應法則f,對于集合A中的任意一個數,在集合B中都有唯一的數與之對應,則稱y=f(x)為集合A到集合B的函數。
師:為了加深同學們對函數概念的理解,我們一起來判斷一下下面哪些是函數?(后面附件)高中函數的概念的關鍵是什么?
生:集合和對應,任一和唯一
師:綜上同學們已經對函數概念發展的脈絡已經很清晰了,下面同學們根據老師的講解,完成手里的實習報告。
師:最后我們以一首詩歌的形式再加深一下函數概念發展的脈絡。希望本節課成為你記憶里的一顆閃耀的星。
七.課堂小結(從學生的知識,方法和體驗入手,帶領學生從以下兩個方面進行小結)
(1)通過本節課的學習,你學到了那些知識? (2)你又掌握了哪些學習方法?
設計意圖:用兩個問題形式提問學生,教師做適當引導,讓學生自我思考、自我總結,打破傳統的以老師總結為主,學生被動接受的模式,這也是教學改革的一大亮點。
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八.板書設計
函數概念的發展史
(1)意識到變量之間的依賴關系 (2)最早提出函數的概念
(3)有常量和變量組成的式子叫函數 (4)不強調函數要用式子表示 (5)首次出現了自變量一詞 (6)抓住了函數概念的本質 (7)高中課本函數的定義
九、教學反思
本節課我著眼于培養學生自主學習的能力,教學過程中始終體現以學生為中心的教育理念,在學生已有的認知基礎上進行設問和引導,給學生留出足夠的時間探索、交流、討論,教學中做到講練結合,突出學生的主體地位,讓學生體會學習數學的快樂。
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