Урок-исследование по теме: "Построение графика квадратичной функции, содержащей модуль"

Разделы: Математика, Информатика


Информационные, телекоммуникационные, компьютерные технологии не могут рассматриваться вне связи с современными дидактическими подходами к обучению, они существенно влияют на достижение педагогических целей:

  • развитие личности обучаемого, подготовка его к самостоятельной продуктивной деятельности в условиях информационного общества;
  • реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества;
  • интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса.

Обучение на основе компьютерных технологий создает условия для эффективного проявления закономерностей мышления, оптимизирует процесс познания.

Предлагаем вариант использования информационных технологий в процессе обучения математике.

“Настоящий ученик умеет выводить известное из неизвестного и этим приближаться к учителю”.
И. Гете

Цель урока:

1. Исследование расположения графика функции на координатной плоскости в зависимости от модуля.

2. Развитие исследовательских умений , навыков самостоятельной работы.

3. Воспитание коммуникативных качеств личности.

4. Умение анализировать и на основании экспериментальных данных делать выводы.

5. Воспитание познавательного интереса к математике и информатике.

6. Воспитание наблюдательности, самостоятельности, способности к коллективной работе.

Цель интеграции математики и информатики.

1. Совершенствование содержания образования.

2. Освоение и использование информационных технологий в учебном процессе.

Оборудование:

1. Компьютерный класс

2. Мультимедийным проектором.

Ход урока:

I. Организационный момент

/Учитель задает вопросы

Учащиеся отвечают – “это Я”/

- Кто сегодня рано проснулся?

- У кого темные волосы?

- У кого много друзей?

- Кто умеет работать на компьютере?

- Кто знает программу Excel?

- Кто пришел учиться?

- Кто выполнил домашнее задание?

- Кто готов к работе на уроке?

II. Этап актуализации знаний

1. Изобразите схематически график функции и укажите область ее значений

а) y=x2+3
б) y=(x+1)2
в) y=-x2+2

{Учащиеся выполняют работу в тетрадях и на доске. Затем объясняют получение каждого графика из графика функции y=x2}

2. Перечислите этапы получения функции y=|-x+3|-1 из функции y=|x|. Схематично изобразите график полученной функции. {Для проверки используем проектор}

  1. Преобразуем функцию к виду y=|х-3|-1
  2. Исходный график y=|x| относим к штриховым осям координат
  3. Переносим ось ОУ на три единицы вправо
  4. Переносим ось ОХ на одну единицу вниз

img1.JPG (5830 bytes)

III. Исследование расположения графика квадратичной функции, содержащей модуль.

/Каждая подгруппа получает функцию, заданную аналитически, выдвигает гипотезу о расположении графика функции для общего рассмотрения. Используется ватман, маркеры/.

    Вариант

    Функция

    I вариант у=2х2-3|х|-2
    II вариант у=|(1/2)х2-х|-4
    III вариант у=2x|х|-3x+4
    IV вариант у=х-2x|х|

/Варианты, представленные подгруппами для обсуждения/

    Вариант I

    img2.jpg (10152 bytes)

    Вариант II

    img3.jpg (11301 bytes)

    Вариант III

    img4.jpg (9898 bytes)

    Вариант IV

    img5.jpg (13592 bytes)

В результате обсуждения учащиеся дали рекомендации подгруппе III рассмотреть вопрос о распадении функции на две, а подгруппе IV повторить расположение функции у=|x|.

Далее после выступления каждой подгруппы выдвинутая гипотеза проверяется на компьютере.

IV. Проверка гипотезы с помощью компьютерной техники, программного обеспечения.

План выполнения работы.

  1. Включить компьютер.
  2. При загрузке операционной системы, выполняем Пуск – > Программы – > Microsoft Excel

После запуска Excel экран содержит пять областей:

  • Окно книги, которое занимает большую часть экрана,
  • Строку меню,
  • Две или несколько панелей инструментов,
  • Строку формул
  • Строку состояния.

Все эти пять областей называются рабочей областью книги.

Выполнение работы:

  1. С помощью мыши или клавиш перемещения курсора сделать активной ячейку А1. В этой ячейке мы должны указать начальное значение области определения.
  2. В ячейке А1 ввести значение “ - 2,5”, по завершении нажать клавишу Enter;
  3. Курсор автоматически переходит на ячейку ниже и она стала активной. В ячейке А2 ввести значение “ - 2,25
  4. Чтобы продолжить список, нет необходимости вводить все значения. Можно использовать функцию автозаполнения. Существует несколько способов. Применим наиболее простой способ.
  5. Выделить ячейку А1 и не отпуская левой клавиши мыши перевести курсор на ячейку ниже. Отпустить клавишу мыши.

img6.JPG (5335 bytes)

  1. Затем подвести курсор мыши к нижнему правому углу до получения курсора в виде черного креста.
  2. Нажать левую клавишу мыши и не отпуская ее потянуть вниз. Рядом с курсором будет подсказка, каким значением будет заполняться данная ячейка.

img7.JPG (5326 bytes)

  1. Необходимо заполнить область определения от “ - 2,5” до “ + 2,5
  2. Далее необходимо ввести формулы, для этого переводим курсор в ячейку В1, для того, чтобы посчитать значение функции для первого значения области определения.
  3. Вариант

    Функция

    Формула

    I вариант у=2х2-3|х|-2 =2*А1^2-3*ABS(A1)-2
    II вариант у=|(1/2)х2-х|-4 =ABS((1/2)*А1^2-A1)-4
    III вариант у=2x|х|-3x+4 =2*А1*ABS(A1)-3*A1+4
    IV вариант у=х-2x|х| =А1-2*А1*ABS(A1)
  4. По завершении ввода нажать клавишу Enter
  5. После полученного результата мы так же можем выполнить автозаполнение остальных ячеек для расчета значения функции при других значениях х.
  6. Теперь необходимо по полученным данным построить график, для этого выделить диапазон ячеек с данными с ячейки А1 по В21.
  7. Выполнить: пункт меню Вставка –>Диаграмма
  8. (ШАГ 1 из 4) Для того чтобы получился более красивый и точный график в появившемся меню выберем Точечная, –> Точечная диаграмма со значениями, соединенными сглаживающими линиями без маркеров. Нажимаем кнопку Далее
  9. (ШАГ 2 из 4) Диапазон ячеек указан, по этому нажимаем кнопку Далее
  10. (ШАГ 3 из 4) Переходим на вкладку “Линии сетки”, чтобы установить отображение основных линий оси ОХ. Нажимаем кнопку Далее
  11. (ШАГ 4 из 4) Помещаем диаграмму на том же листе. –> Нажимаем кнопку Готово.
  12. И вот, что у нас получилось:

Вариант I

img8.JPG (11589 bytes)

Вариант II

img9.JPG (10650 bytes)

Вариант III

img10.JPG (10333 bytes)

Вариант IV

img11.JPG (9663 bytes)

После выполнения задания на компьютере сравниваются результаты работы, сделанные от руки и с помощью электронных таблиц.

Учащиеся подгрупп I, II выдвинули верную гипотезу, подгрупп III, IV не полностью рассмотрели вопросов о распадении исходной функции на две составляющих.

V. Итог урока:

- Кто доволен своей работой на занятии? Почему?

- Кто может выделить этапы исследований? Назовите их.

- Кто может назвать особенности построения графика функции, содержащий модуль? Каковы они?

- Сформулируйте домашнее задание для работы из другой подгруппы.

/были предложены варианты у=|-х2+5х-4| , у=4х-2х|х|, у=х2-2|x|-8, у=х2-2|x+4| /