《方程的根与函数的零点》教学设计

《方程的根与函数的零点》教学设计

作为一无名无私奉献的教育工作者，通常需要用到教学设计来辅助教学，教学设计是实现教学目标的计划性和决策性活动。那么写教学设计需要注意哪些问题呢？以下是小编精心整理的《方程的根与函数的零点》教学设计，欢迎大家分享。

一、教学内容解析

本节课的主要内容有函数零点的的概念、函数零点存在性判定定理。

函数f(x)的零点,是中学数学的一个重要概念,从函数值与自变量对应的角度看,就是使函数值为0的实数x;从方程的角度看,即为相应方程f(x)=0的实数根，从函数的图形表示看,函数的零点就是函数f(x)与x轴交点的横坐标.函数是中学数学的核心概念，核心的根本原因之一在于函数与其他知识具有广泛的联系性，而函数的零点就是其中的一个链结点,它从不同的角度,将数与形,函数与方程有机的联系在一起。

函数零点的存在性判定定理，其目的就是通过找函数的零点来研究方程的根，进一步突出函数思想的应用，也为二分法求方程的近似解作好知识上和思想上的准备。定理不需证明，关键在于让学生通过感知体验并加以确认，由些需要结合具体的实例，加强对定理进行全面的认识，比如定理应用的局限性，即定理的前提是函数的图象必须是连续的，定理只能判定函数的“变号”零点;定理结论中零点存在但不一定唯一，需要结合函数的图象和性质作进一步的判断。

对函数与方程的关系有一个逐步认识的过程，教材遵循了由浅入深、循序渐进的原则.从学生认为较简单的一元二次方程与相应的二次函数入手，由具体到一般，建立一元二次方程的根与相应的二次函数的零点的联系，然后将其推广到一般方程与相应的函数的情形。

函数与方程相比较,一个“动”，一个“静”;一个“整体”，一个“局部”。用函数的观点研究方程，本质上就是将局部的问题放在整体中研究，将静态的结果放在动态的过程中研究，这为今后进一步学习函数与不等式等其它知识的联系奠定了坚实的基础。

本节是函数应用的第一课，因此教学时应当站在函数应用的高度，从函数与其他知识的联系的角度来引入较为适宜。

二、教学目标解析

1.结合具体的问题，并从特殊推广到一般，使学生领会函数与方程之间的内在联系，从而了解函数的零点与方程根的联系。

2.结合函数图象，通过观察分析特殊函数的零点存在的特点，通过问题，理解连续函数在某个区间上存在零点的判定方法，并能由此方法判定函数在某个区间上存在零点。了解定理应用的前提条件，应用的局限性，及定理的准确结论。

3.通过具体实例，学生能结合函数的图象和性质进一步判断函数零点的个数。

4.在学习过程中，体验函数与方程思想及数形结合思想。

三、教学问题诊断分析

1.通过前面的学习，学生已经了解一些基本初等函数的模型，掌握了函数图象的一般画法，及一定的看图识图能力,这为本节课利用函数图象，判断方程根的存在性提供了一定的知识基础。对于函数零点的概念本质的理解，学生缺乏的是函数的观点，或是函数应用的意识，造成对函数与方程之间的联系缺乏了解。由此作为函数应用的第一课时，有必要点明函数的核心地位，即说明函数与其他知识的联系及其在生活中的应用，初步树立起函数应用的意识。并从此出发，通过问题的设置，引导学生思考，再通过实例的确认与体验，从直观到抽象，从特殊到一般的学习方式，捅破学生认识上的这层“窗户纸”。

2.对于零点存在的判定定理，教材不要求给予其证明，这需要教师提供一定量的具体案例让学生操作感知，同时鼓励学生举例来验证，最终能自主地获得并确认该定理的结论。对于定理的条件和结论，学生往往考虑不够深入，需要教师通过具体的问题，引导学生从正面、反面、侧面等不同的角度重新进行审视。

3.函数的零点，体现了函数与方程之间的密切联系，教学中应遵循高中数学以函数为主线的这一原则进行联结，侧重在从函数的角度看方程，同时为二分法求方程的近似解作知识和思想上的准备。

四、教学过程设计

(一)创设情景，揭示课题

函数是中学数学的核心内容，它不仅在生活中有着大量的应用，与其他数学知识有着千丝万缕的联系，若能抓住这一联系，你就拥有了一把解决问题的金钥匙。

案例1：周长为定值的矩形

不妨取l=12

问题1：求其面积的值：

显然面积是一个关于x的一个二次多项式

，用几何画板演示矩形的变化：

问题2：求矩形面积的最大值?

当x取不同值时，代数式的值也相应随之变化，你能从函数的角度审视其中的关系吗?

问题3：能否使得矩形的面积为8?你是如何分析的?

(1)实验演示的角度进行估计，拖动时难以恰好出现面积为8的情况;

(2)解方程：x(6-x)=8

(3)方程x(6-x)=8能否从函数的角度来进行描述?

问题4：

一般地，对于一般的二次三项式，二次方程与二次函数，它们之间有何联系?

结论：

代数式的值就是相应的函数值;

方程的根就是使相应函数值为0的x的值。

更一般地

方程f(x)=0的根，就是使函数值y=f(x)的函数值为0的x值，从函数的角度我们称之为零点。

设计意图:本节课是函数应用的第一课，有必要让学生对函数的应用有所了解。从具体的问题出发,揭示函数与代数式、方程之间的内在联系，并从学生所熟悉的具体的二次函数，推广到一般的二次函数，再进一步推广到一般的函数。

(二) 互动交流 研讨新知

1.函数零点的概念：

对于函数

，把使

成立的实数

叫做函数

的零点.

2.对零点概念的理解

案例2：观察图象

问题1：此图象是否能表示函数?

问题2：你能从中分析函数有哪些零点吗?

问题3：从函数图象的角度，你能对函数的零点换一种说法吗?

结论：函数

的零点就是方程

实数根，亦即函数

的图象与

轴交点的横坐标.即：

方程

有实数根

函数

的图象与

轴有交点

函数

有零点.

设计意图：进一步掌握函数的核心概念，同时通过图象进行一步完善对函数零点的全面理解，为下面借助图象探究零点存在性定理作好一定的铺垫。

2.零点存在定理的探究

案例3：下表是三次函数

的部分对应值表：

问题1：你能从表中 ……此处隐藏795个字……函数的零点：

（1）；

（2）.

练2.求函数的零点所在的大致区间.

三、总结提升

※学习小结

①零点概念；②零点、与x轴交点、方程的.根的关系；③零点存在性定理

※知识拓展

图象连续的函数的零点的性质：

（1）函数的图象是连续的，当它通过零点时（非偶次零点），函数值变号.

推论：函数在区间上的图象是连续的，且，那么函数在区间上至少有一个零点.

（2）相邻两个零点之间的函数值保持同号.

学习评价

※自我评价你完成本节导学案的情况为（）.

A.很好B.较好C.一般D.较差

※当堂检测（时量：5分钟满分：10分）计分：

1.函数的零点个数为（）.

A.1B.2C.3D.4

2.若函数在上连续，且有．则函数在上（）.

A.一定没有零点B.至少有一个零点

C.只有一个零点D.零点情况不确定

3.函数的零点所在区间为（）.

A.B.C.D.

4.函数的零点为.

5.若函数为定义域是R的奇函数，且在上有一个零点．则的零点个数为.

课后作业

1.求函数的零点所在的大致区间，并画出它的大致图象.

2.已知函数.

（1）为何值时，函数的图象与轴有两个零点；

（2）若函数至少有一个零点在原点右侧，求值.

一、背景分析

1、学习任务分析

函数与方程是中学数学的重要内容，既是初等数学的基础，又是初等数学与高等数学的连接纽带。在新课程教学中有着不可替代的重要位置.为什么要引进函数的零点?原因是要用函数的观点统帅中学数学,把解方程问题纳入到函数问题中.引入函数的零点,解方程的问题就变成了求函数的零点问题.

就本章而言，本节通过对二次函数的图象的研究判断一元二次方程根的存在性以及根的个数的判断建立一元二次方程的根与相应的二次函数的零点的联系，然后由特殊到一般，将其推广到一般方程与相应的函数的情形．它既揭示了初中一元二次方程与相应的二次函数的内在联系，也引出对函数知识的总结拓展。之后将函数零点与方程的根的关系在利用二分法解方程中（3.1.2）加以应用，通过建立函数模型以及模型的求解（3.2）更全面地体现函数与方程的关系，逐步建立起函数与方程的联系．即体现了函数与方程的思想,又渗透了数形结合的思想.总之，本节课渗透着重要的数学思想 “特殊到一般的归纳思想” “方程与函数”和“数形结合”的思想，教好本节课可以为学好中学数学打下一个良好基础，因此教好本节是至关重要的。

2、学生情况分析

学生在学习本节内容之前已经学习了函数的图象和性质,理解了函数图象与性质之间的关系,尤其熟悉二次函数,并且已经具有一定的数形结合思想,这为理解函数的零点提供了直观认识,并为判定零点是否存在和求出零点提供了支持;学生有一定的方程知识的基础,熟悉从特殊到一般的归纳方法,这为深入理解函数的零点及方程的根与函数零点的联系提供了依据.但学生对于函数与方程之间的联系缺乏一定的认识，对于综合应用函数图象与性质尚不够熟练，这些都给学生在联系函数与方程，发现函数零点的存在性事造成了一定的难度。又加上函数零点存在性的判定方法表述较为抽象难以概括。因此教学中尽可能提供学生动手实践的机会，让学生亲身体验中掌握知识与方法，充分利用学生熟悉的二次函数图象和一元二次方程通过直观感受发现并归纳出函数零点的概念；在函数零点存在性的判定方法的教学时

应该为学生创设适当的问题情境，激发学生的思维引导学生通过观察、计算、作图、思考理解问题的本质。

二、教学目标设计

1、结合《课程标准》对本节的要求，制定本节课的教学目标为：

（1）、以二次函数的图象与对应的一元二次方程的关系为突破口，探究方程的根与函数的零点的关系.

（2）、掌握在某区间上图象连续的函数存在零点的判定方法；学会在某区间上图象连续的函数存在零点的判定方法。

（3）、让学生在探究过程中体验发现的乐趣，体会数形结合的数学思想，从特殊到一般的归纳思想，培养学生的辨证思维以及分析问题解决问题的能力。

2、教学重点难点设计

重点：函数零点与方程根之间的关系；连续函数在某区间上存在零点的判定方法。难点：发现与理解方程的根与函数零点的关系；探究发现函数存在零点的方法。

三、教学媒体设计

根据本节课的教学任务以及学生学习的需要，教学媒体设计如下：

1、多媒体辅助教学

在对某区间上图象连续的函数存在零点的判定方法的探究过程中，利用小马过河的形象实例把抽象的判定定理还原到具体的可观察可操作的层面上来，弱化纯粹的逻辑推理，把“数”转化到了“形”.

多媒体使用也为学生提供了更广阔的思维空间，提高了探究活动的质量。同时，为有效的指导学生活动，在教学中也使用了实物投影仪，展示学生所做的练习，并在此过程中队学生进行针对性的评价。

2、设计合理的板书

为对本课有一个整体的认识，教学时将重要内容进行板书，如：

四、教学过程设计

（一）设问激疑--创设情境问题1：求下列方程的根．（1）（2）（3）

设计意图:从学生较为熟悉的方程（一元一次、一元二次方程）出发，再提出稍微难一点的方程符合学生的认知规律，进而使学生认识到有些复杂的方程用以前的解题方法求解很不方便,需要寻求新的解决方法，让学生带着问题学习，激发学生的求知欲。

（二）启发引导，初步探究问题2：作出下列二次函数的图象

(1)y=x2+2x-3 (2)y=x2+2x+1 (3)y=x2+2x+3以上各函数图象与相应方程的根有何关系？

设计意图:与问题1联系起来结合一次、二次函数图象，判断方程根的存在性及根的个数，为理解函数的零点，了解函数的零点与方程根的联系作准备，充分发挥学生的主观能动性。问题3:二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)的图象与x轴交点和相应一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根有何关系?

设计意图：把具体的结论推广到一般情况,向学生渗透“从最简单、最熟悉的问题入手解决较复杂问题”的思维方法,培养学生的归纳能力．

由此的出结论:二次函数图象与x轴交点的横坐标就是相应方程的实数根。

（三）形成概念

归纳：方程f(x)=0的实数根就是函数y=f(x)图象与x轴交点的横坐标。定义：对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点。由此引出课题：等价关系

设计意图：让学生从熟悉的环境中发现新知识，并与原有的知识形成联系，利用方程与函数的联系，培养学生观察、归纳的能力，并渗透数形结合的数学思想。