复习课 :函数y=Asin(ωx+φ)教学设计
教材分析
函数y=Asin(ωx+φ)是高中数学三角函数章节的核心内容,它紧承“任意角和弧度制”“三角函数的概念”“正弦函数、余弦函数的图象与性质”等基础内容,同时为后续“三角函数的应用”“解三角形”及选择性必修课程中“三角恒等变换”“导数在三角函数中的应用”等知识提供支撑,是三角函数知识体系中“从基础函数到复杂函数、从性质理解到实际应用”的关键过渡模块。
从学科逻辑来看,该内容是对正弦函数y=sin x的纵向深化——通过引入振A、ω、φ三个参数,构建起更具通用性的三角函数模型,使学生理解“参数变化如何影响函数图象与性质”,进而掌握三角函数的本质规律;从应用价值来看,它是解决物理(如简谐运动、波动现象)、工程(如信号处理)、天文(如天体运行周期)等领域实际问题的重要数学工具,是实现“数学建模实的问题解决中构建知识、发展高阶思维。
二、学情分析
(一)知识掌握现状
1.基础能力有一定储备:能完成简单正弦函数(如y=sinx)的图像绘制与基本性质判断,对三角函数的概念、弧度制等前期知识有初步记忆,可应对课前预热中基础作图任务,但速度和准确率易受题目复杂度影响。
2. 核心难点存在突破瓶颈:对参数A、ω、φ的几何意义理解停留在“表面定义”,难以将参数变化与图像动态变换建立深层关联;尤其在“先伸缩后平移”的图像变换中,常混淆平移量计算,无法准确解释ω对平移过程的影响机理。
3. 知识整合与应用能力薄弱:面对融合定义域、值域、对称性的综合问题时,难以快速调用多知识点解题;对高考三角函数模块的命题趋势和高频考点缺乏系统认知,需依赖AI辅助才能梳理考查规律。
(二)学习能力与思维特点
1. 探究能力需引导:具备初步自主探究意识,能在小组合作中参与参数滑块操作(如几何画板实验),但独立设计探究步骤、归纳规律的能力不足,需教师明确任务指令并示范分析方法。
2. 批判性思维待培养:对生成式AI提供的解题方案或分析报告,易直接“被动接受”,缺乏主动审视错漏、提出疑问的意识,在课堂“AI互动任务”中需同伴或教师提示才会开展批判性思考。
3. 数形结合意识不足:解题时更倾向于“代数计算”,忽略借助图像辅助分析,面对函数性质与图像变换结合的题目时,易因缺乏直观认知导致思路卡顿。
(三)学习习惯与工具使用
1. 常规学习习惯尚可:能按要求完成课前绘图、课后基础作业等任务,但主动拓展练习、整理错题的意识较弱,对复杂题目易产生畏难情绪,完成挑战性作业(如AI命题)需额外激励。
2. 技术工具应用不熟练:可操作平板电脑/笔记本完成基础软件任务(如提交作业),但对deepseek等动态数学软件、生成式AI的高阶功能(如错题分析、题目变式)使用不熟练,需教师指导才能发挥工具的探究与辅助作用。
三、 教学目标
(一)通过操作动态数学软件,经历“观察-猜想-验证-归纳”的完整科学探究过程,深刻理解参数 A, ω, φ 的物理和几何意义,能精准描述其对函数图像的影响。
(二)能灵活运用多种策略(五点法、图像变换)绘制函数简图,并能辨析不同变换路径的等价性与差异性。
(三)通过分析、评判生成式AI提供的解题方案或命题,培养批判性思维和数学交流能力,并能解决与函数性质(对称性、定义域、值域)相关的综合问题。
四、 教学重难点
(一)重点:参数对图像影响的动态关系与内在机理。
(二)难点:图像变换中“先伸缩后平移”时平移量的确定;复杂函数性质的整合应用。
五、 教学准备
(一)教师端:教学平台:希沃白板、智学网等互动平台。
1.动态软件:deepseek(网页版,学生可同步操作)。
2.AI工具:准备至少两种主流生成式AI(如:DeepSeek,文心一言,ChatGPT等),并预设好提示词。
3.学习材料:设计精编的学案(含探究任务单、AI互动任务单)。
学生端:每人或每组配备可联网的平板电脑/笔记本电脑。
六、教学方法:小组合作、自主探究、启发引导
七、教学过程
教学环节 教学过程 教学意图
课前预热 课前预热: 任务一(个体完成):绘图并提交 绘制下列函数在一个周期内的简图,并将绘图结果以图片提交至学习平台。 请同学们画出下列函数在一个周期内的简图 (2) (3) (4) 教学活动:教师通过平台后台快速预览,精准把握学生对基础作图技能的起点水平。 任务二:分析近三年高考数学真题中三角函数模块的考查题型、核心考点、分值及命题趋势。(利用AI优化分析,整理写在一张A4纸上)。 教学活动:小组将AI生成的分析报告进行整理、批判性审视,并提出一个自己的疑问,制成一张A4摘要图。 AI辅助下的学情诊断与趋势感知
. 情境导入,聚焦问题 展示:匿名展示课前学生绘制的典型图像(正确、错误、有创意)。
核心问题:“从 到 ,图像经历了怎样的‘旅程’?哪个参数的‘魔力’最大? 教学活动:学生分享本组发现,倾听他组结论。
思考并阐述两种变换路径的异同与内在联系。
3.在教师演示下,理解ω对平移量的影响机理。 AI赋能展示:快速调取、对比学生作品,使课堂从“真实问题”开始,激发认知冲突。
协同探究 建构规律
(操作-归纳) 分组探究:
组A:专注研究 φ 的影响。
组B:专注研究 ω 的影响。
组C:专注研究 A 的影响。
教学活动:在利用几何画板中的组图工具制作相应参数滑块,让学生拖动滑块,记录数据,用数学语言描述规律,并尝试解释原因。 AI作为探究实验室:几何画板的即时可视化将抽象思维具象化,让学生亲身“看见”参数变化的连续过程,实现意义建构。
思维碰撞 破解难点 环节一:自主诊断 (回归课本P240)说明下列函数的图像可有正弦函数曲线经过怎样的变换得到: 2.(必修第一册P241T5改编)将函数f(x)=sin x图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移 个单位长度得到函数g(x)的图象, 则g(x)=__________. 环节二:强基训练 题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换 1.(跟踪训练1P70)(1)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin),为了得到曲线C2,则对曲线C1的变换正确的是 A.先把横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向右平移个单位长度 B.先把横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向左平移个单位长度 C.先把横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向右平移个单位长度 D.先把横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向左平移个单位长度 思维升华: 2.(例1 P70)(2023·淄博模拟)函数f(x)=A(ω>0)的图象与x轴的两个相邻交点间的距离为,得到函数g(x)=Acos ωx的图象,只需将f(x)的图象 A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度 C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度 变式训练: 1.若将函数的图象向右平移个单位,所得图象关于轴对称,则的最小正值是( ) A. B. C. D. 2.借助AI将上题进行变式训练 教学活动: 展示本组的成果并阐述思路。利用AI对题目进行修改、优化或重设。 通过习题训练,直击学生思维盲区,提高学生知识应用能力,破解教学难点。
课堂小结,升华延伸 课堂小结 本节课你收获了什么?并利用豆包将你的收获绘制称思维导图上传平台分享 教师引导学生总结:
知识层面:参数意义、变换路径。
方法层面:数形结合、AI辅助探究。
价值层面:技术如何赋能数学学习。 总结超越知识点本身,强调学习方法和数字素养的提升,将课堂价值引向更深远处。
分层作业,个性化探索 课后作业 基础性作业: 1.已知,关于该函数有下列四个说法:
的最小正周期为;
在上单调递增;
当时,的取值范围为;
的图象可由的图象向左平移个单位长度得到.
以上四个说法中,正确的个数为( ) A. B. C. D. 2.(2024新课标全国I)当时,曲线与y的交点个数为( ) A. B. C. D. 借助AI对第2题进行变式训练 挑战性作业(二选一): 1.AI错题分析师:选择一道错题,让AI分析其高频错误原因,并撰写一份《错因分析与策略》微报告。 2.AI命题进阶:尝试让AI生成一道融合了函数对称性和零点问题的综合题,并给出详解与评分标准。 学生从“解题者”变为“命题者”,利用AI的生成能力进行创造性学习,深度内化知识,并培养评价批判能力。