高中数学人教版新课标B必修1求函数零点近似解的一种计算方法--二分法表格教学设计

这是一份高中数学人教版新课标B必修1求函数零点近似解的一种计算方法--二分法表格教学设计，共6页。教案主要包含了教学目标，重点，教材内容分析，学情分析，教学过程设计等内容，欢迎下载使用。
1、知识与技能目标：
理解用二分法求函数零点的原理，能借助计算器用二分法求出给定函数满足一定精度要求的零点的近似解；
2、过程与方法目标：
通过具体实例的求解，总结用二分法求函数零点近似解的过程与步骤，感受、体验二分法中的算法思想；
3、情感、态度与价值观目标：
了解有关解方程的历史，感受函数与方程的内在联系，在探究解决问题的过程中，培养学生与他人合作的态度、表达与交流的意识；培养认真、耐心、严谨的数学品质。
二、重点、难点分析：
学习重点：学会用二分法求函数零点的近似解
学习难点：对用二分法求函数零点近似解的步骤的概括和理解；对精确度要求的理解。
二分法作为求函数零点近似解的一种常用方法，也是一种通法，它操作简单，程序性强，只要按部就班地去做，总会算出结果，现在又有了计算机，更容易实现。同时此处也为后续的算法内容作了铺垫。所以重点放在会用二分法求函数零点的近似解。
二分法的一般算法，比较抽象，学生不易理解。求函数零点近似解的过程中，又蕴含着极限的思想，它可以达到要求的任何精度，这种思想可以用于确定函数值。而一种方法的学会以及“精确到”、“精确度”等概念的理解只有结合实例、亲手计算、辅以工具等才易领悟。所以难点放在对用二分法求函数零点近似解的步骤的概括和理解；对精确度要求的理解。
三、教材内容分析
（一）本节课在教材中的地位
二分法是高中数学新课程的新增内容，这节内容安排在函数、函数性质、函数的零点之后，引入它的重要意义在于：体现了函数与方程的联系及蕴含其中的数形结合思想，打开了求解方程的新思路；引入二分法的另一个重要意义在于它引入了“近似”的概念。一方面，在实际中离不开近似，另一方面求函数零点近似解的过程，蕴含着极限的思想，它可以达到要求的任何精度，这种思想可以用于确定函数值等等。二分法是求函数零点近似解的一种常用方法，它的特点是操作简单，程序性强，为后续的算法内容作了铺垫。
（二）本节内容的知识结构体系
本节内容在中学数学代数部分的位置：
四、学情分析
高一学生求知欲强，好奇心重．由于初中已学习了解一元一次、二次方程的方法，对三次、四次及更高次方程的求解充满好奇。基于此，用游戏引入，问题引导的方式符合学生现在的心理，学生对探索解法也有兴趣。但是一些学生在初中数学学习中习惯被动接受，理性思维能力较差，另外对算法的理解以及对教材中归纳的使用二分法求函数零点近似解一般步骤和精确度的理解也是教学难点，因此所设置的问题由易入手，循序渐进，培养训练学生理性思维。
本节课设计在信息技术方面要求学生人手一台计算器，能与教师共同完成相关计算，并能在学案的引导下与教师在课堂上展开互动。
五、教学过程设计：
教学
环节
教学内容
师生活动
设计意图
创
设
情
境
，
导
出
课
题
游戏：请同学们猜一猜刻有中国文化名村爨底下的“爨”字的一块瓦片的市场价格。
1．给出价格区间.
2．在黑板上用数轴记录同学们猜价格的过程.
3．引导学生说出猜价格的过程体现了：（1）每次都把前一次价格所在的区间分为两部分；（2）猜的过程逐步缩小了价格所在区间，猜的次数越多，结果就越逼近真正价格.
师：竞猜价格的过程中体现了哪些具体方法？
师：我们今天就要用类似的方法求函数的零点.
从本地文化问题入手，引导学生分析二分法的思想与方法，让学生认识到二分法无限逼近思想在生活中的应用，引入课题
复
习
回
顾
寻找零点存在性定理
问题1：函数零点的概念；
问题2：如何求函数的零点？
练习：求下列函数的零点:
(1)f(x)=x2-4x+3 (2) f(x)=x2-2x+1 (3) f(x)=x3+2x-4
问题3：观察函数图象,看两函数零点两侧的函数值有什么关系?
问题4：变号零点有何性质？
问题5：当确定函数在区间内存在一个变号零点后,如何求出这个零点?
生：复习旧知，求出零点。
师：简单高次函数可以因式分解求零点，不能因式分解的高次函数不能求出其零点。怎么办？
用动画课堂演示“闭区间端点之积与函数零点”的动画。
生：思考问题3和问题4。
师：动态演示，
以问题复习旧知，介绍变号零点与不变号零点的概念；
给学生以认知冲突，思考新办法.通过观察图象得出变号零点的性质;
层层深入的问题，引导学生探索发现；
体会极限和逼近思想
例
题
分
析
合
作
探
究
例1：求函数f(x)=x3+2x-4的零点( 精确到0.1).
探究1..零点初始区间的确定：
方法1：试值法；方法2：图象法．
探究2.缩小区间的方法（逼近）
探究3.零点的精确化
用几何画板画出图象观察零点位置；
学生讨论例题填写学案，加强对二分法原理的理解；
投影演示过程
学生在讨论、合作中解决课前练习的问题，体会成功的愉悦。
归
纳
总结
1、用二分法求方程近似解的步骤：
(1()确定初始区间；
(2)缩小区间的方法；
(3) 求出满足精确度的近似值。
2、算法思想
生：归纳二分法解题的一般步骤认识到计算机的优越性
让学生归纳步骤有利于提高学生自主学习的能力，让学生尝试由特殊到一般的思维方法。
学
以
致
用
1．图象是连续不间断的函数f(x)的部分对应值如下表：
试判断函数f(x)在哪几个区间内一定有零点？
在区间_________一定有零点。
2．求函数 在区间[0,4]内的零点。
学生口答
模仿练习、
巩固方法
及时反馈
小
结
与
作 业
1：知识小结；
2：思想方法小结。
P74练习A：1，练习B：2
思考题：试着找找求函数零点（求方程的根）近似值的其他方法。
渗透算法思想
课
后
反
思
新课标强调要为学生提供开阔的探索空间及合作体验的机会，并且倡导积极主动、勇于探索的学习方式。因此本节课将“二分法”这一求函数零点近似解的具体数学方法，放在“函数”这一大背景中来，以问题式的学案引导学生在思考与合作探究中认识其作用、操作方法。其次，在教学过程中，本节课注重在学生体验和运用计算机的基础上循序渐进的感受数学知识的应用、体验新知的形成过程，因为高中数学课程提倡实现信息技术与课程的有机整合，提倡利用信息技术来实现以往教学中难以呈现的课程内容。另外，函数的思想方法贯穿高中数学课程的始终，学生在利用函数的性质求解函数零点近似解的过程中，会认识到函数与方程的联系，能初步感悟数值逼近中所用蕴含的极限思想。通过本节课的备课与教学，我深切体会到新课程理念下的教师不仅是知识的传授者，而且是学生学习的引导者、组织者和合作者．
求函数零点近似解的计算方法有很多种，而二分法的特点是操作简单，具有通性，蕴含了数值逼近的思想、算法思想以及数形结合的思想方法，并为数学3中算法内容的学习做了铺垫．
由于本班学生基础一般，在备课前，考虑学生情况，既要渗透思想方法又要符合学生实际，让学生学会学懂，有体会，所以我设计了一系列较简单易入手的问题，使学生在不知不觉中进入二分法思想的核心。
如果学生程度好一些，可将问题进一步精炼，给学生以更大的探索空间。