Применение производной в науке и технике

Разделы: Математика


Тип урока: урок закрепления и контроля знаний.

Продолжительность урока: 2 часа.

Цели урока:

– добиться усвоения учащимися систематических, осознанных сведений о понятии производной, её геометрическом и физическом смысле;
– формировать навыки практического использования производной в различных отраслях науки и техники;
– развивать познавательный интерес у учащихся через раскрытие практической необходимости и теоретический значимости темы и использование возможностей ЭВМ в изучении темы;
– формировать у учащихся понятие о научной организации труда с помощью ЭВМ.

Задачи урока:

– рассмотреть задачи использования производной в физике, химии, биологии, экономике;
– устранить имеющиеся у учащихся пробелы в знаниях по данной теме;
– развить умение анализировать, сравнивать, классифицировать;
– способствовать формированию таких качеств, как ответственность, организованность, самостоятельность;
– через включение в самостоятельную деятельность способствовать саморазвитию личности.

Методы обучения: частично – поисковый, исследовательский.

Применяемые педагогические технологии: личностно-ориентированное обучение, игровые технологии, проектный метод.

Формы работы: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Оснащение урока:

– мультимедийный проектор;
– портреты Лейбница, Ньютона, Лагранжа, Ферма, Коши;
– презентации, подготовленные учителем и учащимися;
– подборка разноуровневых упражнений для совершенствования навыков нахождения производных функций;
– “Алгебра и начала анализа” – учебник для 10-11кл. под редакцией А.Н. Колмогорова, /А.Н. Колмогоров, А.М. Абрамов, Ю.П. Дудницин, Б.М Ивлев, С.И. Шварцбурд., Москва “Просвещение”, 2003.

Этап подготовки учащихся к уроку: 1. Предварительно за две недели до урока класс разбивается на 4 группы. Группы формируются с учетом индивидуальных особенностей, личных симпатий, общего уровня теоретической и практической подготовленности учащихся. В каждой группе выбирается консультант из числа сильных учащихся, осуществляющий связь группы с учителем на этапе подготовки к уроку. Каждая группа проводит исследовательскую работу и готовит проект по заданной теме, Темы, по которым работают группы:

– Исторические сведения о производной;
– Производная в физике и технике;
– Производная в химии и биологии;
– Производная в экономике.

2. Учитель проводит не менее двух консультаций с каждой группой.
На уроке проекты оцениваются по критериям:
– полнота изложения материала;
– рациональная организация работы в группе;
– оформление проекта;
– умение воспользоваться данным проектом другими учащимися.

Ход урока:

1. Организационный момент

Производная – одно из фундаментальных понятий математики. Умение решать задачи с применением производной требует хорошего знания теоретического материала, умения проводить исследование различных ситуаций. Поэтому сегодня на уроке мы закрепим и систематизируем полученные знания, рассмотрим и оценим работу каждой группы и на примере некоторых задач покажем, как при помощи производной и родственных понятий можно решать другие задачи.

В начале повторим некоторые теоретические понятия. Вопросы проектируются на экран.

а) Что называется производной функции в точке?

Ответ: производной функции у = f(x) в точке х0 называется предел отношения

приращения функции в точке х0 к приращению аргумента, когда последнее стремится к нулю.

б) В чем заключается геометрический смысл производной?

Ответ: значение производной f '(x) при данном значении аргумента x равно тангенсу угла,

образованного с положительным направлением оси Ox касательной к графику функции f(x) в

точке M(x, f(x)). k = tg = f '(x0).

в) В чем заключается механический смысл производной?

Ответ: производная функции y = f(x) в точке x0 – это скорость изменения функции f (х) в

точке x0 x'(t) = (t)

5) На рисунках изображены графики функций и касательные к ним в точке а. Укажите функцию, производная которой в точке а равна 1.

Ответ: (3)

1) 2)
3) 4)

2. Устный счет

Задачи для устного счета предлагаются в виде презентаций.

1. Найти производные следующих функций:

2. Найти угловой коэффициент касательной, проведенной к графику функции в точке с абсциссой х0. Каждому верному ответу соответствует буква, из этих букв необходимо составить имя известного математика.

На следующем слайде предлагается таблица, в которой зашифровано имя:

4

3

-2

-1

1

8

0

б

ц

л

и

е

н

й

Учащиеся складывают из получившегося набора букв имя “Лейбниц”.

3. Проверка домашнего задания

В течение предыдущих двух недель учащиеся, разбившись на группы, готовили сообщения по теме урока. Свои работы они демонстрируют с помощью мультимедийного проектора.

  1. История развития дифференциального исчисления. (Приложение 1)
  2. Применение производной в физике и технике. (Приложение 2)
  3. Применение производной в химии и биологии. (Приложение 3)
  4. Применение производной в экономике. (Приложение 4)

По мере выступления групп в тетрадях заполняется следующая таблица:

Таблица

Примеры, приводимые в сообщениях, также записываются учащимися в тетради.

4. Решение задач

Предложить учащимся решить следующие задачи (таблица с задачами проецируется на экран с помощью мультимедийного проектора). Каждая задача решается у доски одним из учеников с комментариями.

Таблица

5. Домашнее задание

  1. Составить кроссворд по теме “Производная”;
  2. Используя записи в тетради и учебник, повторить основные вопросы и формулы по данной теме;
  3. Решить задачи (задачи распечатываются на отдельных листах и раздаются каждому учащемуся)

Таблица

6. Подведение итогов. Рефлексия

Учитель отмечает, что благодаря огромной подготовительной работе учащихся, проведен очень интересный урок. Учитель объявляет оценки и просит учащихся проанализировать свою деятельность на уроке:

1. Удовлетворен ли ты своей работой на уроке?

а) да; б) частично;
в) нет; г) затрудняюсь ответить.

2. Каким образом ты собираешься устранить пробелы?
а) спросить у учителя; б) спросить у товарища;
в) справлюсь сам; г) не знаю.

3. Смог бы объяснить процесс решения задачи своему товарищу?
а) да; б) частично;

в) нет; г) затрудняюсь ответить;

4. Какую форму работы на уроке ты предпочитаешь?
а) индивидуальную; б) парную;
в) групповую; г) всем классом.

Выбери картинку, соответствующую твоему настроению на уроке:

Литература:

  1. Сборник конкурсных задач для поступающих в ВУЗы. Под ред. М. И. Сканави. Киев: Канон, 1997.
  2. Математика. Подготовка к ЕГЭ – 2010. Под ред. Ф. Ф. Лысенко, С. Ю. Кулабуховой. Ростов-на-Дону: Легион – М, 2009.
  3. Практикум по высшей математике для экономистов. Кремер, Н.Ш. М.: Юнити, 2005.
  4. Математика. Для подготовки к единому государственному экзамену. Составители В. Г. Агаков, Н. Д. Поляков и др. Чебоксары: Изд-во ЧГУ, 2006.