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2018年北京市房山区高二数学(理)《曲边梯形的面积》教学设计(人教B版)
[教学内容]
普通高中课程标准实验教科书选修2--2(苏教版)第41页--42页,1.5定积分中的1.5.1曲边梯形的面积。
[教学目标]
⑴通过对曲边梯形面积的探求,掌握好求曲边梯形的面积的四个步骤—分割、以曲代直、逼近、求和;
⑵进一步感受有限与无限的联系和极限的思想在数学和实践中的应用;
⑶通过求曲边梯形的面积、变速运动中的路程、变力做功,初步了解定积分产生的背景。
[情感目标]
培养学生辨证地看待问题,从有限中认识无限,从近似中认识精确,从量变中认识质变,加深自身素质的培养及良好习惯的养成。
[教学重点]
求曲边梯形的面积。
[教学难点]
深入理解“分割、以曲代直、求和、逼近”的思想。
[教学方法]
启发引导与探求相结合,以探究为主。
[班级情况]
高二生源较好的理科班。
[教学过程]
一、问题引入
师:1.求下图中阴影部分的面积:
师:对于哪些图形的面积,大家会求呢?(学生回忆,回答)
师:对于,,,围成的图形(曲边三角形)的面积如何来求呢?(一问激起千层浪,开门见山,让学生明确本节课的所要学习的内容,对于学生未知的东西,学生往往比较好奇,激发他们的求知欲)今天我们一起来探究这种曲边图形的面积的求法。
二、学生活动与意义建构
1、让学生自己探求,讨论(3—4分钟)
2、让学生说出自己的想法
希望学生说出以的面积近似代替曲边三角形的面积,但误差很大,如何减小误差呢?希望学生讨论得出将曲边三角形进行分割,形成若干个曲边梯形。(在讨论的过程中渗透分割的思想)
方案一:用一个矩形的面积近似代替曲边梯形的面积,梯形分割的越多,三角形的面积越小,小矩形的面积就可以近视代替曲边梯形的面积。
方案二:用一个大矩形的面积来近似代替曲边梯形的面积,梯形分割的越多,三角形的面积越小,大矩形的面积来近似代替曲边梯形的面积。
方案三:以梯形的面积来近似代替曲边梯形的面积。
(对于其中的任意一个曲边梯形,我们可以用“直边”来代替“曲边”(即在很小的范围内以直代曲),这三种方案是本节课内容的核心,故多花点时间引导学生探求,讨论得出,让学生体会“以曲代直”的思想,从近似中认识精确,给学生探求的机会)
师:这样,我们就可以计算出任意一个小曲边梯形的面积的近似值,从而可以计算出整个曲边三角形面积的近似值,(求和),并且分割越细,面积的近似值就越精确,当分割无限变细时,这个近似值就无限逼近所求的曲边三角形的面积。如何求这个曲边三角形的面积,以方案一为例:
割细化
将区间等分成个小区间,,…,,…,,每个区间的长度为(学生回答),过各个区间端点作轴的垂线,从而得到个小曲边梯形,它们的面积分别记作,,…,,…,。
⑵以直代曲
对区间上的小曲边梯形,以区间左端点对应的函数值为一边的长,以为邻边的长的小矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积。即
(当分割很细时,在上任一点的函数值作为矩形的一边长都可以,常取左右端点或中点,这样为以后定积分的定义埋下了伏笔,为学生的解题提供了方法)
⑶作和
因为每个小矩形的面积是相应的小曲边梯形面积的近似值,所以个小矩形面积之和就是所求曲边三角形面积的近似值:
(复习符号的运用)
⑷逼近
当分割无限变细时,即无限趋近于(趋向于)
当趋向时,无限趋近于,无限趋近于,故上式的结果无限趋近于,,即所求曲边三角形面积是。(在逼近的过程中,难点是求在此应给学生一些时间探求自然数的平方和,
最好在讲数列知识时补充进去。新教材有很多知识点前后顺序编排的有所不妥,有好多知识应该先有伏笔,而不是要用到什么就补充什么,在研究解析几何中直线部分时,这个问题也有所体现)
3、分成两组,分别以方案二、方案三按上述四个步骤重新计算曲边三角形的面积,并将操作过程和计算结果与方案一进行比较。
(设计的目的是培养学生的合作交流的能力,优化解题方案)
师:请用流程图表示求曲边三角形面积的过程
4、反思
在求曲边梯形面积过程中,你认为最让你感到困难的是什么?(如何分割,求和逼近是两大难点)
(在新课程的课堂教学过程中,经常性地问学生一些这样的问题,可以让学生对自己的学习过程起到一个自查作用,查漏补缺,对培养学生学习数学的自查意识是一个很好的途径,也可以活跃课堂气氛)
三、数学应用
1、典型例题
师:在方案一中,和式(*)表示曲边梯形的面积的近似值,这一和式不仅是有直观的几何意义,还有丰富的实际背景。
例1:火箭发射后的速度为(单位),假定,对函数按(*)式所作的和具有怎样的意义?
解:将区间等分成个小区间,每个小区间的长度为,在每个小区间上取一点,依次为,虽然火箭的速度不是常数,但在一个小区间内其变化很小,可以用来代替火箭在第一个小区间上的速度,这样,
火箭在第一个时段内运行的路程
同理火箭在第二个时段
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