指数函数——教学设计及数学教育心理学分析

文化   2025-01-02 21:46   广东  



指数函数


数学

教育

心理学




本节课选自人民教育出版社出版的《高中数学》必修一第四章第二节。


教材分析


本课主要是让学生通过已有的函数知识和实际生活中的例子入手,掌握指数函数的概念以及表示方法,通过类比幂函数的研究方法,引导学生探究指数函数的性质,并利用这些函数解决简单的实际问题。

指数函数是高中数学函数学习中的重要组成部分,它不仅与初中的幂的概念紧密相连,更为后续的对数函数、三角函数等的学习奠定基础。

通过指数函数的学习,学生能深入理解函数的性质,掌握其图象特征,为解决实际问题提供有效工具。



教学目标



A.学生能准确理解指数函数的定义,掌握底数对函数性质的影响

B.能够绘制和识别不同底数的指数函数图象,理解并能计算指数函数的值。

C.在现实情境中识别指数函数的应用,如计算复利、生物种群的增长等,掌握数学抽象能力

D.通过对指数函数的定义和性质的学习,理解指数函数的基本特征如增长速度、渐近线



重难点分析



教学重点



理解指数函数的定义、掌握指数函数的基本性质、以及能够运用指数函数解决实际问题。


教学难点


从具体的实际问题中抽象出指数函数的概念,以及理解指数函数的本质变化规律。



教学过程


一、情景引入

教师提出情景:

情境(一):庄子曰:一尺之棰,日取其半 ,万世不竭。若设经历天数为x,木棒长度为y,那么y与x的关系是什么?

情境(二):某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,4个分裂成8个……一个细胞分裂x次后,得到细胞的个数为y,则y与x的关系是什么呢?

思考:上面情境中的关系式有什么共同点又有什么不同?

教育心理学分析

识记、保持、再现(再认)。反映一类对象本质属性。

相关理论

数学概念学习

二、探索新知

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相关理论

A.认知发展理论:皮亚杰将认知发展分为以下四个阶段:感知运动阶段(0~2岁左右)、前运算阶段(2~6、7岁)、具体运算阶段、形式运算阶段(11岁及以后)。高中生处于第四个阶段,思维发展到抽象逻辑推理水平,能够摆脱现实的影响,关注假设的命题,进行假设-演绎推理。

B.元认知策略:大致可分以下三种:计划策略、监控策略和调节策略。计划策略是根据认知活动的特定目标,在一项活动之前制定计划,预计结果、选择策略、想出解决问题的方法,并预计其有效性,包括设置学习目标、浏览阅读材料、产生待回答的问题以及分析如何完成学习任务。监控策略是在认知活动进行的过程中,根据认知目标及时评价、反馈认知活动的结果与不足,正确估计自己达到认知目标的程度、水平,并根据有效性标准评价各种认知行动、策略的效果,包括阅读时对注意加以跟踪、对材料进行自我提问、考试时监视自己的速度和时间。调节策略是根据对认知活动结果的检查,如发现问题,则采取相应的补救措施;或者根据对认知策略的效果的检查,及时修正、调整认知策略。

C.信息加工理论:信息加工理论将人的认知过程看作是对信息的加工过程,包括如何注意、选择和接收信息,如何对信息进行编码、内在化和组织,以及如何利用这些信息做出决策和指导自己的行为等。它主张人的大脑是一个复杂的信息加工系统,与计算机的信息处理过程存在类比关系。

三、达标检测

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教育心理学分析

巩固强化知识,不断回忆并运用指数函数的定义、性质、图象等内容,加深对这些知识的理解,整合到学生的认知结构中;提供自我评估与反馈,让学生了解自身掌握程度,教师也能据此给予反馈;培养问题解决的能力,锻炼逻辑思维。

相关理论

A.行为主义:刺激反应,强化训练

B.信息加工理论:促使学生对指数函数信息进行加工和提取,提高解题速度与准确性

C.成就动机理论:检测结果满足学生成就需求,影响其学习动机。



编辑|陈洇慧、陈卓琦、袁佳睿、蔡静宜、王若曦

排版|黄敏莹



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