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《椭圆及其标准方程》教学设计

2015-03-19北京市通州区张家湾中学

卫星电视与宽带多媒体 2015年5期
关键词:学情定点椭圆

北京市通州区张家湾中学 田 雪

一、教学内容分析

本节课是《普通高中课程标准实验教科书•数学(选修2-1)》(人教A版)第二章第二节第一课(2.2.1)《椭圆及其标准方程》。根据我所任教的学生的实际情况,我将《椭圆及其标准方程》划分为两节课(探究椭圆定义及标准方程,椭圆定义及标准方程的应用),这是第一节课“探究椭圆定义及标准方程”。圆锥曲线是一个重要的几何模型,在科研、生产以及人类生活中都有广泛的应用。对椭圆定义与方程的研究,将曲线与方程对应起来,体现了函数与方程、数形结合的重要思想。另外,学生用坐标法已经研究了直线与圆,而对椭圆概念与方程的研究是坐标法的深入,对双曲线、抛物线方程的推导具有直接的类比作用,为学习双曲线、抛物线内容提供了基本模式和理论基础。

二、学生情况分析

在学习本节内容之前,学生已经学习了圆的方程和曲线与方程,初步了解了用坐标法求曲线的方程及其基本步骤,经历了动手实验、观察分析、归纳概括、建立模型的基本过程,这位进一步学习椭圆及其标准方程奠定了基础。在本节课的学习过程中,椭圆定义的归纳概括、方程的推导化简对学生是一个考验,可能会有一部分学生探究学习受阻,教师要适时给与点拨指导。

三、教学目标

一是通过探究活动理解椭圆的定义,掌握椭圆标准方程的两种形式,会根据条件求椭圆的椭圆方程。

二是通过对椭圆的认识及其方程的推导,培养学生的分析、探究、抽象、概括等逻辑思维能力,加强用坐标法解决圆锥曲线问题的能力。

三是鼓励学生大胆猜想、论证、合作交流、激发学生的学习热情,使他们获得成功的体验,培养学生严密的逻辑思维以及严谨的数学语言概括能力。

四、教学过程

(一)创设情景、提出问题

师:观察图片中的物体,你会想到什么形状呢?

学生回答圆、椭圆、双曲线、抛物线。

师:那你能准确的画出这些图形吗?

学情预设:学生能画出圆,也可能会说都能画出来师:请注意画出的图形要准确。学生回答圆,平面内,圆是到定点的距离等于定长的点的集合。

设计意图:用圆来对比引导学生画椭圆,体现数学的严谨性,激发学生学习新知的兴趣和欲望。

师:平面内,到两个定点的距离之和等于定长的点的集合会是什么轨迹?

学情预设:学生可能会猜椭圆、双曲线、抛物线等,教师可以引导学生大胆猜测,然后再实际验证

(二)合作交流、探究新知

1.椭圆定义

探究:取一条定长的细绳,把它的两端分别固定在图板的两点处,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么曲线?

在这一过程中,你能说出移动的笔尖(动点)满足的集合条件吗?

(1)分组活动,合作探究学习

师:好,下面我们就开始动手画图。

①让学生分为8组(4人),同桌合作画图形,同组对比交流;

②每组都将研究所得到的结论或成果写出来以便交流。

引导学生把细绳的两端拉开一段距离,观察画出的图形,体会在移动笔尖的过程中,细绳的长度保持不变,即笔尖到两个定点的距离之和等于常数。

学情预设:考虑到各组的水平可能有所不同,教师应巡视,对个别组可做适当的指导。

设计意图:通过自主探索、合作学习不仅让学生充当学习的主人更可加深对所得到结论的理解。

(2)交流、总结

师:下面我们进行成果展示。

教师在巡视过程中应关注各组的研究情况,此时可选一些有代表性的小组上台展示研究成果,并对比结果的不同。

师:我们都画出了什么图形呢?

学情预设:①轨迹为椭圆,②轨迹为线段

设计意图:对比发现问题、进而解决问题,从而归纳出椭圆的定义

师:我们画出的这两个图形都满足到两个定点的距离之和等于常数,但是画出的图形却不相同,问题出现在哪里呢?

师:我们把平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点叫做椭圆的焦点,两个焦点之间的距离叫做椭圆的焦距。

2.椭圆的标准方程

(1)提出问题

如何求曲线的方程;

设计意图:让学生在研究研究曲线的方程是有步骤可以遵循。

(2)探究椭圆的方程

类比利用圆的对称性建立圆的方程的过程,我们根据椭圆的几何特征,选择适当的坐标系,建立它的方程。

设椭圆的焦距为2c(c〉0),M与F1,F2距离之和等于2a(a〉0)。

(3)交流、总结

师:下面我们进行成果展示。

教师在巡视过程中应关注学生的推导方程情况,此时可选一些有代表性的学生上台展示推导成果,并对比结果的不同。

学情预设:①以经过椭圆的两个焦点F1,F2所在直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy;

②以经过椭圆的两个焦点F1,F2所在直线为y轴,线段的垂直平分线为x轴,建立直角坐标系xOy;

③以焦点所在的直线建立x轴或者y轴,并以其中一个焦点建立原点。

设计意图:①椭圆的标准方程有两种:焦点在x上、焦点在y上,通过这个活动,让学生体会两种结果只是建系方式的不同,本质是一样的,知道求曲线的方程选取适当的建系方式就可以,不是固定的,教学生解题要灵活,要善于分析问题,一题多解。

②让学生进行研究成果展示,让学生有种成就感,同时还可训练其对数学问题的分析和表达能力,培养其数学素养;

③推导椭圆的标准方程是本课的一个难点,让学生在推导中自己发现问题、解决问题,使该难点的突破显得自然;

④对比建系方式不同,解题难易程度不同,教学生合理选择解题方法,另外,引导学生体会椭圆的对称美。

五、教学反思

一是本节课让学生大胆地去探究椭圆及其标准方程,通过观察实物、猜想、动手实践、多媒体验证,自己总结和完善椭圆定义的过程,符合从感性上升为理性的认识规律。更重要的是让学生体会到对圆锥曲线的研究方法。

二是教学中借助信息技术可以弥补传统教学在直观感、立体感和动态感方面的不足,可以很容易的化解教学难点、突破教学重点、提高课堂效率,本课使用几何画板可以动态地演示出椭圆的形成过程,让学生直观观察与两个定点F1,F2的距离之和2a与的大小对椭圆的形成的影响。

三是在教学过程中不断向学生渗透数学思想方法,比如类比,数形结合等,让学生在活动中感受数学思想方法之美、体会数学思想方法之重要,部分学生还能自觉得运用这些数学思想方法去分析、思考问题。

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