摘 要:主體參與課堂教學(xué)模式就是在課堂教學(xué)過程中,以教師和學(xué)生為主體,以學(xué)生發(fā)展為中心,師生共同參與教學(xué)活動,以實現(xiàn)課堂教學(xué)效率最大化的一種模式. 本文是基于這樣的指導(dǎo)思想而設(shè)計的一堂課,以供同行討論和參考.
關(guān)鍵詞:基本不等式;證明;主體參與
主體參與課堂教學(xué)模式就是在課堂教學(xué)過程中,以教師和學(xué)生為主體,以學(xué)生發(fā)展為中心,師生共同參與教學(xué)活動,實現(xiàn)課堂教學(xué)效率最大化的一種模式. 區(qū)別于其他模式,其顯著特征是教師和學(xué)生兩者都是課堂教學(xué)的主體,兩大主體交互在一起,共同參與課堂中的教和學(xué). 這種模式下的課堂是由教學(xué)內(nèi)容、教師和學(xué)生共同構(gòu)成的有機系統(tǒng). 三者之間是三者的相互作用、相互影響、互為一體的動態(tài)平衡關(guān)系. 主體參與的課堂教學(xué)系統(tǒng)就是由教學(xué)內(nèi)容、教師、學(xué)生及課堂環(huán)境有機構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng).這種模式可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新精神. 通過主體的主動參與,最大限度地關(guān)注到每一位學(xué)生的課堂生成及問題的解決,提高課堂整體效率.在深入研究該模式的理論后,筆者以《基本不等式的證明》為例精心設(shè)計了一堂實踐課.
教學(xué)目標
知識目標:探索并了解基本不等式≤(a,b≥0)的證明過程,體會證明不等式的基本方法. 能應(yīng)用基本不等式解決一些簡單問題. 滲透數(shù)形結(jié)合和等價化歸等數(shù)學(xué)思想.
能力目標:培養(yǎng)學(xué)生觀察、試驗、歸納、判斷、猜想等思維能力.
情感目標:培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度,體會數(shù)與形的和諧統(tǒng)一,領(lǐng)略數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
教學(xué)重點、難點
基本不等式≤(a,b≥0)的準確表達及其證明.
教學(xué)過程
一、問題情境
1. 有一架天平兩臂之長略有差異,其他均精確. 小王用它來稱一物體的重量,將此物體放在左右兩個托盤各稱一次,將所得數(shù)據(jù)相加后除以2所得的結(jié)果就認為是物體的真實重量,你認為小王所測量的結(jié)果是否準確?如果不準確,比真實重量是重還是輕?你能給小王提供一種用這架天平稱量此物體真實重量的方法嗎?
2. 引入課題
設(shè)第一次稱量時,放物體一邊的臂長為l1,另一邊的臂長為l2,稱得物體的重量為a,第二次稱得物體的重量為b,用小王的方法所得的結(jié)果為A=,這樣合理嗎?
事實上,設(shè)物體的實際質(zhì)量為M,根據(jù)力學(xué)原理有
l1M=l2a,?搖?搖?搖?搖?搖 ①
l2M=l1b.?搖?搖?搖?搖?搖 ②
①②相乘再除以l1l2,可以得到
?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖M=.
問題:A=與M=是否相等?若不相等,大小關(guān)系又怎樣?
點評:從生活中的具體問題出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考,該情境貼近學(xué)生認知的最近發(fā)展區(qū).
二、學(xué)生活動
1. 對于非負數(shù)a,b,稱為a,b的算術(shù)平均數(shù),為a,b的幾何平均數(shù).
2. 學(xué)生分組討論.
3. 學(xué)生通過取一些具體數(shù)據(jù)進行探究(見如下表格).
4. 猜想:當(dāng)a>0,b>0時,若a≠b,則<;若a=b,則=. 當(dāng)a<0,b<0時,很明顯>;當(dāng)ab<0時,無意義.
5. 初步結(jié)論:如果a>0,b>0,那么≤成立.
點評:誘發(fā)學(xué)生深入思考問題,體會學(xué)習(xí)研究的方法,科學(xué)探求未知的有效手段——從特殊到一般.
建構(gòu)數(shù)學(xué)
1. 呈現(xiàn)課題:基本不等式的證明.
引導(dǎo)學(xué)生分析、思考,給出基本不等式的證明,點評有關(guān)問題.
2. 基本不等式的證明.
證法1:(比較法)
因為-=[()2+()2-2]=?(-)2≥0,所以≤.
證法2:(分析法)
要證≤,只要證2≤a+b,只要證a-2+b≥0,只要證(-)2≥0. 因為最后一個不等式恒成立,所以≤成立,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時取“=”.
證法3:(綜合法)對于正數(shù)a,b,有(-)2≥0,?圯a+b-2≥0?圯a+b≥2?圯≥.
點評:(1)由證明過程可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,兩個均值相等,并解釋“當(dāng)且僅當(dāng)”兩方面的含義.
(2)強調(diào)結(jié)論成立的條件:a,b都是非負數(shù),并舉反例加以說明.
(3)比較法、分析法、綜合法都是證明不等式的基本方法.
3. 通過嚴格的證明,得到下列結(jié)論:
定理?搖 如果a,b是正數(shù),那么≤(當(dāng)且僅當(dāng)a=b時取“=”).
讓學(xué)生根據(jù)圖1,嘗試給出上述基本不等式的幾何解釋,并思考這個基本不等式的其他證明方法.
4. 對≤的幾何解釋:
如圖1,在圓O中,AB為圓的直徑,弦DD′⊥AB,垂足為C,AC=a,BC=b,由射影定理得 CD=,則弦DD′=2;而直徑AB≥弦DD′,所以a+b≥2,變形得≤,當(dāng)點C與圓心O重合時,即a=b時取等號.
點評:抓住時機,滲透數(shù)形結(jié)合思想,引導(dǎo)學(xué)生捕捉隱含信息,從多方位、多角度去理解并掌握所學(xué)知識,提升思維的靈活性.
5. 教師點評
(1)這個基本不等式的幾何解釋即“半弦≤半徑”.
(2)這個基本不等式可否推廣到“n個(n>1,n∈N)非負數(shù)”的情形?有興趣的同學(xué)可以課后查閱有關(guān)資料.
數(shù)學(xué)運用
1. 例題
例1 ?搖已知a,b為正數(shù),試證明下列不等式:
(1)+≥2;(2)a+≥2.
分析:可直接應(yīng)用基本不等式進行證明,并注意基本不等式的應(yīng)用條件.
證明(略).
例2 已知函數(shù)y=x+,x∈(-2,+∞),求此函數(shù)的最小值.
分析:不能直接使用基本不等式,應(yīng)將其變形為(x+2)+-2,可以對前兩項使用基本不等式.
解:(略).
點評:(1)在使用基本不等式求函數(shù)最值時,常需要將函數(shù)形式進行變形,創(chuàng)造條件使用基本不等式.
(2)在利用基本不等式求函數(shù)最值時,應(yīng)注意“一正、二定、三相等”,即必須兩個量都是正數(shù)(也可是非負數(shù)),才能直接使用基本不等式;要把函數(shù)式放縮到常數(shù),等號才能取到.
2. 練習(xí)
1. 若x>0,則f(x)=x+有_________值,為_________,此時x=________;
2. 若x<0,則f(x)=x+有_________值,為_________,此時x=________;
3. 已知x>0,y>0,且x+y=2,求xy的最大值;
4. 已知x>0,y>0,且xy=1,求x+y的最小值;
5. 已知0
回顧小結(jié)
學(xué)生回顧小結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容以及主要收獲,教師總結(jié).
1. 基本不等式≤(a,b≥0)的準確表達及其證明.
2. 基本不等式的簡單應(yīng)用(證明不等式,求函數(shù)最值).
教學(xué)反思
1. 在建立新知的過程中,教師力求引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生逐步應(yīng)用所學(xué)的知識來分析問題、解決問題,以構(gòu)建學(xué)生的完整的知識結(jié)構(gòu). 在設(shè)計時,每個問題充分考慮了學(xué)生的具體情況,力爭提問準確到位,便于學(xué)生思考和回答,使思考和提問持續(xù)在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi),讓學(xué)生在不斷的思考和討論中完善和加深對知識的理解和掌握.
2. 本節(jié)課的教學(xué)中要求學(xué)生對基本不等式的數(shù)與形兩個方面都要有充分的認識,在設(shè)計中特別強調(diào)數(shù)與形的統(tǒng)一,意圖是使學(xué)生在比較中對基本不等式得以深刻理解. 數(shù)形結(jié)合作為一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,不是教師提一提學(xué)生就能夠掌握并且會用的.只有學(xué)生通過實踐,意識到它的好處之后,學(xué)生才會在解決問題時去嘗試使用. 只有通過不斷的使用,才能促進學(xué)生對這種思想方法的再理解,從而掌握它.
3. 本課的設(shè)計是基于“主體參與課堂教學(xué)模式”,即通過師生課上的探索、互動學(xué)習(xí),達到理解掌握知識的目的. 在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下,學(xué)生自己尋找、探求解決問題的途徑是本節(jié)課所采用的教學(xué)方式. 課上學(xué)生學(xué)習(xí)熱情很高,師生的互動非常好,出現(xiàn)了很多討論問題的高潮. 學(xué)生能夠針對教師的問題進行充分的分析和討論,并且通過討論,學(xué)生對知識點的理解得到了深化.
課后作業(yè)
教材第91頁習(xí)題3.4第1,3,4題.
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·高中版2011年12期