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【摘要】随着“互联网 ”时代的到来,信息化教学已成为课程改革的风向标.利用信息化手段优化教学,可以更好地激发学生的学习兴趣,让学生主动参与进来,轻松高效地完成教学目标.定积分是微积分学的重要知识,与各个专业有着千丝万缕的联系,应用定积分可以解决生活工作中的许多问题.本文介绍了在新理念下,对“定积分在平面图形面积中的应用”教学进行的探究.
【关键词】信息化;定积分;平面图形面积
一、教学分析
(一)教材分析
定积分是微积分学的重要内容,微元法和元素法是定积分应用中的一个基本的,也是非常重要的方法,是科学计算和解决现实问题的重要工具,是理论到应用过渡的桥梁,是学生后续学习中不可或缺的部分,同时也是理工科学生学好专业课的基础.其中,元素法更是工程技术上常用的方法.
(二)学情分析
授课对象为工程测量技术专业大一学生,他们已经了解了定积分的概念和几何意义.会用元素法求简单的图形面积.具有一定的归纳、概括、类比、抽象思维能力和立体思维能力.学生对理论知识兴趣不大,但喜欢动手操作.
(三)重点与难点
教学重点:应用定积分解决平面图形的面积,使学生在解决问题的过程中体会定积分的价值.
教学难点:恰当选择积分变量和确定被积函数.
(四)教学目标
知识目标:应用定积分解决平面图形的面积,学会将实际问题化归为定积分的问题.
能力目标:培养数学知识运用于生活的意识,达到将数学和其他学科进行转化融合的目的.
素质目标:培养学生自主学习的良好习惯、探究意识和团队协作的能力.通过互动交流,让学生体会到探索的乐趣,感受到数学的价值.
二、教学思路
采用“引、思、探、练”四部教学法.利用微课、微信公众平台、慕课、蓝墨云班课手机APP、电子白板、数学软件Microsoft Mathematics这些信息化技术优化教学,发起头脑风暴,采用示范演示、分组讨论、小组合作、探究学习法,初步实现课堂的翻转.实现“在做中教、在做中学”.
三、教学设计
教学过程分为课前准备、课程实施和课后提升三部分.
(一)课前准备
通过微信客户端向学生推送微课,复习定积分的概念和利用定积分思想求解曲边梯形的步骤,并借助蓝墨云班课发起头脑风暴,提出问题:类比曲边梯形,如何通过定积分思想求解以下三个不规则图形的面积?
设计意图:微课可以让学生在短时间内迅速回顾上节课关键知识点.对于教师提出的问题,每名学生都可以在云班课回答,形成一对多的高效互动.
(二)课程实施
1.“引”:借助旧知,承上启下
根据学生的回答,教师归纳总结,并利用电子白板动态展示最优求解方式.教师演示的只是求解方法,要具体求解,还存在一个问题,从而引出新课内容.
问题一:图形具体位置不同,在x轴上方(图4)和x轴下方(图5),其面积和所对应定积分值的关系是什么?
①当f(x)≥0时,A=∫baf(x)dx.
②当f(x)≤0時,A=-∫baf(x)dx.
设计意图:让学生带着问题听课,激发他们对问题探究的兴趣,变灌注知识为主动获取知识,从而使学生真正成为课堂教学活动的主体.导入效果更显著,由课前通过微课复习的知识,学生很容易完成这个问题.电子白板呈现出的动画效果把原本枯燥的知识变成生动形象的画面,学生由原来的死记硬背转化为理解和掌握.
2.“思”:转变思路,柳暗花明
知道如何求解曲线y=f(x)与直线围成的图形面积,那么曲线x=φ(y)与直线围成的面积如何求解?
问题二:求由曲线x=φ1(y),x=φ2(y)及直线y=c,y=d所围成的图形面积(图6).
三、平时成绩
包括课堂表现、课上签到等学生借助云班课参与的每一个环节,根据完成情况都能获得相应的经验值,教师将经验值的多少作为平时成绩的依据,每名学生都能看到自己和别人的经验值.此方法公开、公平,对学生有激励作用.
四、教学反思
借助云班课,无论是课上签到、课下测验,还是平时成绩经验值的PK榜,实现教学过程可监测、易管理.利用头脑风暴,教学形式互动高效.将基础课与专业课有机地结合起来,体现出数学独具的“工具性”价值.通过电子白板、数学软件Microsoft Mathematics让学生自主探究,自己归纳总结定义,轻松实现教学目标的同时激发学生的学习兴趣,让他们体验到做出来的一种愉悦感,学生测验成绩明显提高.可见借助信息化手段可以大大优化教学.
【关键词】信息化;定积分;平面图形面积
一、教学分析
(一)教材分析
定积分是微积分学的重要内容,微元法和元素法是定积分应用中的一个基本的,也是非常重要的方法,是科学计算和解决现实问题的重要工具,是理论到应用过渡的桥梁,是学生后续学习中不可或缺的部分,同时也是理工科学生学好专业课的基础.其中,元素法更是工程技术上常用的方法.
(二)学情分析
授课对象为工程测量技术专业大一学生,他们已经了解了定积分的概念和几何意义.会用元素法求简单的图形面积.具有一定的归纳、概括、类比、抽象思维能力和立体思维能力.学生对理论知识兴趣不大,但喜欢动手操作.
(三)重点与难点
教学重点:应用定积分解决平面图形的面积,使学生在解决问题的过程中体会定积分的价值.
教学难点:恰当选择积分变量和确定被积函数.
(四)教学目标
知识目标:应用定积分解决平面图形的面积,学会将实际问题化归为定积分的问题.
能力目标:培养数学知识运用于生活的意识,达到将数学和其他学科进行转化融合的目的.
素质目标:培养学生自主学习的良好习惯、探究意识和团队协作的能力.通过互动交流,让学生体会到探索的乐趣,感受到数学的价值.
二、教学思路
采用“引、思、探、练”四部教学法.利用微课、微信公众平台、慕课、蓝墨云班课手机APP、电子白板、数学软件Microsoft Mathematics这些信息化技术优化教学,发起头脑风暴,采用示范演示、分组讨论、小组合作、探究学习法,初步实现课堂的翻转.实现“在做中教、在做中学”.
三、教学设计
教学过程分为课前准备、课程实施和课后提升三部分.
(一)课前准备
通过微信客户端向学生推送微课,复习定积分的概念和利用定积分思想求解曲边梯形的步骤,并借助蓝墨云班课发起头脑风暴,提出问题:类比曲边梯形,如何通过定积分思想求解以下三个不规则图形的面积?
设计意图:微课可以让学生在短时间内迅速回顾上节课关键知识点.对于教师提出的问题,每名学生都可以在云班课回答,形成一对多的高效互动.
(二)课程实施
1.“引”:借助旧知,承上启下
根据学生的回答,教师归纳总结,并利用电子白板动态展示最优求解方式.教师演示的只是求解方法,要具体求解,还存在一个问题,从而引出新课内容.
问题一:图形具体位置不同,在x轴上方(图4)和x轴下方(图5),其面积和所对应定积分值的关系是什么?
①当f(x)≥0时,A=∫baf(x)dx.
②当f(x)≤0時,A=-∫baf(x)dx.
设计意图:让学生带着问题听课,激发他们对问题探究的兴趣,变灌注知识为主动获取知识,从而使学生真正成为课堂教学活动的主体.导入效果更显著,由课前通过微课复习的知识,学生很容易完成这个问题.电子白板呈现出的动画效果把原本枯燥的知识变成生动形象的画面,学生由原来的死记硬背转化为理解和掌握.
2.“思”:转变思路,柳暗花明
知道如何求解曲线y=f(x)与直线围成的图形面积,那么曲线x=φ(y)与直线围成的面积如何求解?
问题二:求由曲线x=φ1(y),x=φ2(y)及直线y=c,y=d所围成的图形面积(图6).
三、平时成绩
包括课堂表现、课上签到等学生借助云班课参与的每一个环节,根据完成情况都能获得相应的经验值,教师将经验值的多少作为平时成绩的依据,每名学生都能看到自己和别人的经验值.此方法公开、公平,对学生有激励作用.
四、教学反思
借助云班课,无论是课上签到、课下测验,还是平时成绩经验值的PK榜,实现教学过程可监测、易管理.利用头脑风暴,教学形式互动高效.将基础课与专业课有机地结合起来,体现出数学独具的“工具性”价值.通过电子白板、数学软件Microsoft Mathematics让学生自主探究,自己归纳总结定义,轻松实现教学目标的同时激发学生的学习兴趣,让他们体验到做出来的一种愉悦感,学生测验成绩明显提高.可见借助信息化手段可以大大优化教学.