展开完整教参说明
3.2 对数
教学重点
对数的定义和运算性质, 对数的换底公式: 经历从指数引入对数的概念、从幂指数的运算性质推出对数的运算性质的过程, 理解和掌握对数的概念和对数的运算性质. 理解对数的换底公式的推导过程, 在进行和对数有关的计算时, 懂得用换底公式将不同底的对数互相转换, 体会换底公式的作用.
内容分析
本节是在学习了幂、指数及其运算性质之后, 通过具体的实际背景, 由指数引入对数的概念; 在强调了对数运算是指数运算的逆运算之后, 再由幂指数的运算性质推出了对数的运算性质. 由于在实际问题中往往会碰到不同底数的对数, 对数换底公式可起到将不同底数的对数化为同底的对数的作用, 从而可以简化问题.
通过本节课的教学,对转化与化归、对立与统一思想的形成以及逻辑推理、数学运算等素养的提升, 都有着重要的作用.
注意事项
本教材是从银行贷款问题入手,经过抽象后,提出在 ,且 的情况下,唯一满足 的数 ,称为 以 为底的对数. 在教学中应突出指数式与对数式的对应关系, 从指数式入手, 通过对应关系理解对数式中的真数、底数及对数的定义. 对于底数和真数的取值范围,本教材从存在性和唯一性出发,在 的条件下,说明这是使方程 存在唯一解所应满足的条件. 教学中虽应说明这部分的内容, 但是要把握好度, 对存在性和唯一性不必证明, 只需直观了解即可.
对数是一种数学运算, 同时也是一个运算结果. 在教学中应该从这两方面给予解释, 不可只强调其中的一方面; 要善于利用教材中已有的材料加强对这两方面的认识, 如对数恒等式的引入、对数的运算性质及对数换底公式等都可以从这两方面加以认识.
对数的运算性质的教学,切不可只停留在运算本身,要让学生体会到对数对于简化运算的功能, 可结合本节的课后阅读材料“用对数简化计算”进行教学, 让学生充分体会对数的作用, 这是以往教材所忽略的.
对数的运算性质是本节的重点之一. 教材通过指数的运算性质引入对数的运算性质 1(对数化乘为加). 这是对数最基本的性质,由它可以推出对数的其他性质.
需要特别指出的是, 不论在对数概念的引入还是在对数的计算中, 对计算器的使用需掌握好度, 切不可用计算器代替思维, 舍本求末.
数学建议
对数的教学可结合一定的生活实例, 让学生充分体会对数在生活中的重要作用, 体会对数的应用价值.
对数的教学可从结合数学文化的层面进行, 适当加入对数的起源与其在数学及其他科学领域所起到的作用. 在引入新课时,可让学生阅读本节的课后阅读材料“对数简史”,体会对数在人类的发展史上所起到的石破天惊的作用,感受引入对数概念的必要性; 亦可在对数的运算性质的教学中, 结合本节的课后阅读材料“用对数简化计算”进行教学,加强对对数简化运算的作用的认识.
可尝试设计一定的问题情境, 结合信息技术进行教学. 例如, 可采取从特殊到一般的方法, 先利用计算器探索对数的运算性质及规律, 再进行严格的证明.
可根据实际情况, 鼓励学生收集、阅读对数概念的形成与发展的历史资料, 撰写小论文, 论述对数发明的过程以及对数对简化运算的作用.