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1、
《拋物線及其標準方程》說課稿
導語:
各位專家、評委、老師,大家好!
我今天說課的題目是《拋物線及其標準方程》,本節(jié)是蘇教版高二數(shù)學選修1-1第二章第四節(jié),本節(jié)共分為2課時,這是第一課時。從內(nèi)容上看,這一節(jié)與前面的橢圓、雙曲線的知識結構相同,研究方法為學生所熟悉,學生的自主探究活動具備良好的基礎;從數(shù)學思想上講,它始終貫穿著數(shù)形結合、化歸、函數(shù)與方程的思想。今天我就從教材、教法、學法以及教學過程四個方面說一說我對這節(jié)課的理解。
一、 教材分析
1、 本節(jié)在教材中的地位和作用。
拋物線是中學數(shù)學的重要內(nèi)容,它貫穿在整個中學數(shù)學教材中,并隨著學生認知水平的提高而不斷加深。
2、拋物線最早見于初三數(shù)學,作為二次函數(shù)的圖像。高中階段,它在一元二次不等式的解法、求最大(小)值等方面都有重要的作用。但對于這種曲線的本質(zhì)學生并不清楚,二次函數(shù)不能代替對整個拋物線體系的研究。隨著學生數(shù)學知識的逐漸完備,尤其是學習了橢圓、雙曲線的第二定義之后,已具備了探討這個問題的能力。從本章來講,這一節(jié)放在橢圓和雙曲線之后,一方面是三種圓錐曲線統(tǒng)一定義的需要,拋物線是離心率e=1的特例。另一方面也是解析幾何“用方程研究曲線”這一基本思想的再次強化。本節(jié)對拋物線定義的研究,與初中階段二次函數(shù)的圖像遙相呼應,體現(xiàn)了數(shù)學的和諧之美。教材的這種安排,是為了分散難點,符合認知的漸進性原則。
2、 教學
3、目標
(1) 知識目標
①理解拋物線的定義,掌握拋物線的標準方程及其推導。
②明確拋物線標準方程中P的幾何意義,能解決簡單的求拋物線標準方程問題。
(2) 能力目標
①通過對拋物線和橢圓、雙曲線離心率的比較,體會三種圓錐曲線內(nèi)在的區(qū)別和聯(lián)系。
②熟練掌握求曲線方程的基本方法,通過四種不同形式標準方程的對比,培養(yǎng)學生分析、歸納的能力。
(3) 情感目標
引導學生用運動變化的觀點發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,
體會數(shù)學的簡捷美、和諧美。
3、 重點與難點
重點:拋物線的定義及其標準方程的推導。通過學生自主建系和對方程的討論選擇突出重點。
難點:拋物線概念
4、的形成。通過條件e=1的畫法設計,標準方程與二次函數(shù)的比較突破難點。
二、 教法分析
為了充分調(diào)動學生的積極性,使學生變被動學習為主動學習,我采用了“引導探究”式的教學模式,在課堂教學,我始終貫徹“教師為主導,學生為主體,探究為主線”的教學思想,通過引導學生實驗、觀察、比較、分析和總結,使學生充分地動手、動口、動腦,參與教學的全過程。
三、 學法指導
本節(jié)課在實驗畫法的基礎上,以問題為核心,創(chuàng)設情景,通過教師的適時引導,學生間、師生間的交流互動,啟迪學生的思維,使學生通過自己的分析、反思、對比并形成拋物線的概念,構建自己的知識體系,嘗試合作學習的快樂,體驗成功的喜悅。
四、 教學過程
5、
本節(jié)課的教學實施過程分為兩大部分:課外部分和課內(nèi)部分
(0)課前準備,實驗材料。(課外)
(1)設置情景,導入新課。(課堂)
(2)引導探究,獲得新知。
(3)深入探索,完善體系
(4)指導應用,鼓勵創(chuàng)新。
(5)小結概括,深化認識。
下面我著重談談本節(jié)課的教學設計:
(I)設置情景,導入新課
上課開始,用計算機出示太陽系九大行星運行圖,以最近天文學熱點事件“冥王星”的降級引入新課:同學們,最近在我們的太陽系發(fā)生了一件重大的事件,你們知道嗎?
【設計意圖】通過學生的回答,使同學們體會到科學的探索永無止境。從而激發(fā)興趣,樹立遠大的志向,對學生產(chǎn)生積極的心理影響,為下面
6、的探究學習營造一種良好的科學氛圍。
雖然太陽系九大行星中少了一位老朋友,但是今天在我們圓錐曲線家族里卻要迎來一位新伙伴,它是誰呢?
(II)引導探究,獲得新知
結識新朋友,不忘老朋友,向?qū)W生提出如下兩個問題:
(i)復習橢圓、雙曲線的第二定義,橢圓和雙曲線的離心率e的取值范圍各是什么?
【設計意圖】通過這個問題,達到如下兩個目的:①明確離心率e的幾何意義:到定點的距離與到定直線的距離之比。②由橢圓:;雙曲線:,自然引出下面問題。
(ii)離心率是什么含義?你能據(jù)此設計一種方案,畫出一個這樣的點嗎?
【設計意圖】將問題交給學生,充分發(fā)揮學生的聰明才智,體現(xiàn)學生的主體地位。同時,通
7、過畫圖方案的設計,加深學生對條件的理解。
【學生活動設計】前后學生組成四人小組,探討畫圖方案。
【教師活動】教師以平等的身份介入學生的討論中,并且關注:
(1) 學生在知識認知與情感發(fā)展方面的疑惑,及時引導鼓勵。
(2) 關注每個人的活動情況,做到全員參與,從同學們的探究中,了解學生對知識理解的不同程度,思考的不同方向,對有代表性的方案注意收集。
(3) 了解學生探究的進展,把握課堂節(jié)奏。
一段時間后,讓同學們匯報自己的設計方案,并用實物投影儀展示自己所畫的圖形,師生共同就方案的可行性進行論證。
【注意】對于每一種方案的評判盡量交給學生,在整個交流過程中,教師的身份始終是啟發(fā)者、
8、鼓勵者和指導者。
同學們的設計讓我們看到了這條曲線上的一個點,這種曲線是什么樣子呢?下面我們向同學們介紹另一種畫法,看看這條曲線的廬山真面目。
F
K
L
可由教師用預先制作的教具向?qū)W生演示這種畫法,給一定的時間讓學生以六人小組為單位,合作完成曲線的作圖,并請同學們解釋這個畫法的原理。得到如下圖形:
(iii)這條曲線是什么?我們以前見過嗎?
【設計意圖】引導學生求該曲線的方程,復習求曲線方程的步驟,強化解析幾何“用方程研究曲線”的思想。
【學生活動設計】①請同學們增大點F到直尺L的距離,重復剛才的實驗,比較一下,曲線有什么變化?再縮小這個距離試一試。
9、
②這說明了什么?
【設計意圖】學生實驗有了初步結論后,可利用幾何畫板演示隨著距離逐漸增大,曲線的開口由小變大的過程,設,體會參數(shù)P的重要性。
以下由學生自主建系,求出該曲線的方程。
【學生活動設計】以原來的四人小組為單位,討論建系方案,一段時間后,各組交流,對可行的方案進行驗證。
F
K
L
圖1
x
y
大致有如下幾種建系方案,本著自愿的原則,由各小組選擇一種進行方程的推導。請三位同學上來板演。
①以K為原點,定直線所在的直線為
Y軸建立平面直角坐標系,此時可得
曲線方程為:
(>0)
F
K
L
圖2
x
y
②以F為原點
10、,過F且垂直于定直線L
的直線為x軸,此時可得方程:
(>0)
F
K
L
圖3
x
y
③以垂線段KF的中點為原點,KF
所在的直線為x軸,此時可得方程:
(>0)
【探究結論】方案3所得出的方程比較
簡潔,把它叫做該曲線的標準方程。再
次明確參數(shù)P的幾何意義。
與橢圓、雙曲線的標準方程對比,這種曲線并非橢圓、雙曲線的一部份。
(iv)如果仍以KF的中點為原點,KF所在的直線為y軸建立平面直角坐標系,求出該曲線的方程。
此時可得方程
【探究結論】此方程即為初中學過
的二次函數(shù),
由此得出該曲線是拋物線。
【定義】
11、平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線L 的距離相等的點的軌跡叫做拋物線。
定點F叫做拋物線的焦點,定直線L叫做拋物線的準線。(至此,本節(jié)課的重點突出、難點突破,約需時25分鐘)
(III)深入探索,完善體系
(v)一條拋物線,由于它在坐標平面內(nèi)的位置不同,方程也不同,比較圖3和圖4 ,它們在坐標系中的位置有何不同,試將你的練習本旋轉一下再觀察。
【設計意圖】通過觀察,使學生總結出開口方向向右、向上兩種情況及其對應得標準方程,用計算機出示下表:(表格的填寫順序設計如下)
①參數(shù)P的幾何意義是什么?完成表格第一、第三項。
②拋物線的開口方向還可能有幾種情況?
③拋物線的標準方程
12、還有和兩種形式,它們分別代表哪種開口方向?為什么?
完成表格第二、第四項。
標準方程
圖形
焦點坐標
準線方程
【注意】圖形的位置特征和方程的形式應結合起來記憶,通過四種標準方程對比,總結出①方程的一次項決定焦點的位置。②一次項系數(shù)的符號決定開口方向。
(IV)指導應用,鼓勵創(chuàng)新
例1、(1)已知拋物線的標準方程是,求它的焦點坐標和準線方程
(2)已知拋物線的焦點坐標是,求它的標準方程。
例2、已知拋物線焦點到準線的距離為2,求它的標準方程。
【點撥】鞏固四種方程的形式及曲線特征,熟悉相關公式。注
13、意圖形在解題過程中的作用,滲透數(shù)形結合的思想。
易錯題:求拋物線的焦點坐標和準線方程。
【設計意圖】強化拋物線的標準方程與二次函數(shù)的區(qū)別,分清系數(shù)a與p的不同意義。
(至此本節(jié)課的主要任務完成,約需時15分鐘)
(V)小結概括,深化認識
學生回答下列問題:①拋物線的定義是什么?說出P的幾何意義。
②拋物線的標準方程是什么?
統(tǒng)一三種圓錐曲線的定義
備選題:已知拋物線的標準方程為,求此拋物線的焦點坐標和準線方程。
(約需時5分鐘)
布置作業(yè):課本P46 1、 2
附板書設計
拋物線及其標準方程
拋物線的標準方程
拋物線
14、的定義
應用與小結
建系方案三
建系方案二
建系方案一
例題
練習
教學設計說明
本節(jié)教材是在學生學習了橢圓、雙曲線之后,因此在教學中,要時時注意與前兩種曲線進行對比,求曲線方程的步驟、建系方法都是學生已經(jīng)理解和掌握了的,我充分調(diào)動學生已有的知識,引導學生把新舊知識有機融合,掌握知識的系統(tǒng)結構。
一、 教學手段
直尺—三角板教具在本節(jié)課的概念形成過程中起到非常重要的作用,為學生的自主
探究活動提供了實物載體,相關的實驗材料可向?qū)W生預先布置,做好準備,計算機為教師進行教學演示和學生的觀察提供了平臺,二者有機結合,協(xié)調(diào)發(fā)
15、揮作用,使課堂更加緊湊有序。
二、 教學設計
為了突破本節(jié)課的難點——拋物線概念的形成,我注重與同學們所熟知的二次函數(shù)對比,通過變換坐標系的建立,一方面強化學生求曲線方程的基本功,另一方面與二次函數(shù)聯(lián)系起來,使學生有一種“頓悟”的感覺。在每個階段的教學中精心設計問題情景,為學生自主探究和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造條件。
三、設計評價
數(shù)學教育不僅要重視基礎知識、基本技能的落實,而且要重視學生能力的培養(yǎng),特別是學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
縱觀整個教學過程,我不斷為學生提供思考及合作的探究性活動,讓學生充分發(fā)揮他們的聰明才智,通過恰當?shù)膯栴}設置,啟發(fā)學生參與到問題中進行思考探究,學生在輕松、愉悅的氣氛中發(fā)
16、現(xiàn)問題、解決問題,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
本節(jié)課我的設計理念遵循三條原則,以學生為主體,以合作探究為手段,以能力提高為目的。教學過程中充分關注學生能否積極主動的參與知識探索,能否應用適當?shù)恼Z言表達自己的思想,交流自己的學習體驗.學生通過自主探究,合作交流,體味合作學習的快樂,體味冥思苦想后的豁然開朗,體味邏輯思維的嚴謹美。
三、 設計理念
古語云:紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。新課標也強調(diào)教學要突出學生的主體作用,本節(jié)課的設計圍繞“畫法”展開,從條件的熟悉,曲線的出現(xiàn),參數(shù)的引入均與此密切相關,強調(diào)學生動手、動腦,以畫法為載體,使學生的探究活動貫穿本節(jié)課的始終,不但學會,而且會學。
附拋物線的直尺——三角板畫法:
考慮到現(xiàn)場的情況,實物不便演示,我做了一個仿真課件,下面我介紹一下這種畫法:紫色部分APF是一段繩子,長度與AC相等,繩子的一端固定在A點打孔處,另一端繞過筆尖固定在F點,保持繩子拉緊,筆尖緊貼三角板。三角板沿直尺上下滑動,筆尖即畫出一條曲線。由于在畫圖過程中始終有PF=PC,所以該曲線滿足條件e=1。
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