1《探究牛顿的冷却模型》教学设计.docx

教学设计课题名称探究牛顿的冷却模型课型实验课 课时共（1）课时完成1. 教学内容分析本课内容是在学生学习了函数模型及其应用的基础上进一步利用通过实验收集数据并建立函数模型来进行研究的该教学内容旨在建立生活与数学的紧密联系，引导用积极的生活经验与态度认同正确的人生价值观，与此同时，培养学生的运算能力、数学建模思想、推理能力和数据分析观念、应用意识2. 学习者分析对于高一的学生来说，对一切高中知识都充满了求知欲，特别是本课时与日常生活紧密相关，再加上学生在知识储备上已经学习过指数函数图象及其性质和函数模型及其应用，他们有足够的学科能力在教师的引导下去探究牛顿冷却模型，但在此探究建立适当的函数模型的过程中，会碰到困难，这本就是数学建模中的难点3. 学习目标确定（1）、理解数学建模的意义，掌握数学建模的步骤与方法；（2）、在牛顿冷却模型的建立及解决问题的过程中，体会数学在生活中的应用价值；（3）、通过冷、热水管谁先结冰问题认识数学与其他学科的关系及事物的联系性和综合性4.学习重点难点 对数据进行分析整理，根据散点图建立适当的函数模型5.学习评价设计 通过数据、图象的分析，如何选择合适的函数模型6.学习活动设计教师活动学生活动活动一：情景引入 教师活动11、播放视频。

2、引导学生思考以下问题问题1：平时烧开的水要冷却到多少摄氏度才可以喝呢？问题2：一杯250ml的开水（100℃）温度降到50℃大约需要等待多少时间？ 问题3：有什么方法能找出物体冷却过程中温度与时间的关系式？学生活动11、观看视频2、思考并回答以上3个问题，全班交流活动意图说明：从生活习惯和身体健康息息相关出发，由晨起饮用的第一杯水为视频材料引入，激发学生学习热情活动二：实验探究教师活动2教师布置任务，让生提前回家自主模拟实验探究: 一杯250ml的开水（100℃）温度降到室温1.课前让学生回家自主模拟实验，并记录数据2.请该同学上台讲解实验过程并展示实验结果3、教师根据学生反馈回来的实验数据，在Excel上操作生成相应的散点图学生活动2学生回家提前进行实验探究实验探究: 一杯250ml的开水（100℃）温度降到室温大约需要多少时间？探究方法：1、 学生回家自主模拟实验，通过对水温考察，收集统计记录数据2、 学生上台讲解实验过程并展示实验结果3、课堂全班展示交流、根据实验数据，在Excel上并生成散点图活动意图说明通过学生的自主探究培养学生的动手实践能力、自主探究能力，在探究的过程中体会数学与生活之间的联系，激发学习数学的兴趣。

活动三：问题探究教的活动3教师提出问题，激发学生思维碰撞问题1：根据点的分布特征，你认为用什么样的函数模型来模拟更合适? 写出你认为合适的模型，并说说你的道理问题2: 如果水温的初始温度为 ，环境温度是 ，经过时间t后水的温度是，联系实际，我们想要的函数模型中的参数能否确定?怎么确定？问题3：现在你能否根据牛顿的冷却模型算出一杯250ml的开水温度降到50℃时大约需要多久呢?它和我们测出的时间一致吗？学的活动3学生按要求解决教师提出的问题根据问题1先独立在导学单问题1下方完成上述问题，完成后举手回答得出初步模型：按以下要求，解决问题21. 独立在导学单问题2下方完成上述问题，完成后组内订对答案，交流思路2.组长主持，依次发言，总结后，派一名代表上台展示3.展示同学邀请其他小组补充或提问进一步完善模型:生根据问题3先独立在导学单问题3下方完成上述问题，完成后组内订对答案，并准备派一名代表上台展示活动意图说明通过一步步探究问题，让学生体会建立函数模型的过程活动四：实验检验教师活动4检验: （通过模型计算结果和实验数据是否大致吻合） 则（教师将实验数据输入EXCEL表中生成函数图象，再与散点图对应，看是否重合，进行进一步检验。

经检验，符合实际学生活动4 学生在问题3的基础上，通过模型计算结果和实验数据是否大致吻合来检验模型是否符合实际，并用图形计算器作为辅助计算工具活动意图说明通过从实验探究到实验检验，体现科学实验的严谨性，培养学生的逻辑思维能力活动五：归纳总结教师活动5教师提出本节课有什么收获，还有什么疑问？（1）本节课你有什么收获?通过建立函数模型来解释实际问题的基本步骤是什么?本节课体现了哪些数学思想?（2）你还有哪些疑惑?学生活动5学生归纳总结出建立函数模型来解释实际问题的基本步骤：学生总结归纳出“数形结合”、“特殊到一般”、“极限思想”的数学思想学生针对本节课提出自己的疑惑活动意图说明 对本节内容综合整理，回归再认识.7.板书设计8.作业与拓展学习设计（1）思考1: 根据牛顿冷却模型，应在炒菜之前多长时间将冰箱里的肉拿出来解冻? （室温22℃，冻肉-10℃，解冻温度0℃，冷冻系数K=0.03）思考2：公安局接到报案，公园发现有一流浪汉被杀，法医6：30赶到测得尸体温度为18℃，人体正常温度为37℃，公园环境温度10℃，请问法医如何推断流浪汉被害时间？（2）请同学们查资料去了解姆潘巴（Mpemba）效应在寒冷季节，是冷水管容易结冰，还是热水管容易结冰?思考3：根据牛顿冷却模型，似乎是冷水管先结冰，实际是什么呢？查资料去了解姆潘巴（Mpemba）效应。

活动意图说明 让学生感受数学源于生活又服务于生活，提升由实际问题到构建函数模型的认知层次9.特色学习资源分析、技术手段应用说明（结合实践（实验）教学特点撰写） 本节课主要采取课前用生活小常识的视频建立情境引入，引起学生的兴趣在课前，还让学生回家完成测量温度的实验，并做好了数据收集，其目的在于让学生有参与感期间还利用EXCEL表格来生成相对应的散点图和函数图象，计算过程也在图形计算器中的辅助下完成，整个过程体现了数学源于生活，又服务于生活，数学建立在实验教学的基础上，锻炼了学生的运算能力和动手实践能力。