郭江燕
一、教材分析
1.教材的地位與作用
眾所周知,解析幾何是一門通過建立直角坐標(biāo)系,用代數(shù)方法研究幾何對象之間的關(guān)系和性質(zhì)的一門幾何學(xué)分支。具體的做法是建立直角坐標(biāo)系,使平面上的點(diǎn)與一個(gè)有序?qū)崝?shù)對一一對應(yīng),從而體現(xiàn)了形與數(shù)的統(tǒng)一與轉(zhuǎn)化,其內(nèi)容有著豐富的辯證關(guān)系。
解析幾何主要解決兩類基本問題:(1)已知曲線求方程;(2)已知方程求曲線性質(zhì)。橢圓、雙曲線、拋物線統(tǒng)稱為圓錐曲線,高中解析幾何主要研究它們的性質(zhì)與應(yīng)用,是學(xué)生掌握解析幾何的關(guān)鍵,是領(lǐng)會(huì)解析法構(gòu)思的途徑。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了曲線與方程,以及橢圓、雙曲線的定義,標(biāo)準(zhǔn)方程,幾何性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的,所以可通過類比的方法得到拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程以及下節(jié)課內(nèi)容拋物線的簡單幾何性質(zhì)。
2.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):(1)掌握拋物線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)能根據(jù)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,求出焦點(diǎn)坐標(biāo)、準(zhǔn)線方程,并畫出其圖形;根據(jù)拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)或準(zhǔn)線方程,求出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程。
難點(diǎn):(1)拋物線定義的形成過程,用坐標(biāo)法求出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)引導(dǎo)學(xué)生正確進(jìn)行數(shù)學(xué)圖形語言、文字語言、符號(hào)語言的相互轉(zhuǎn)化。
二、目標(biāo)分析
解析幾何的基本方法是坐標(biāo)法,在坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上,用代數(shù)方法研究圓錐曲線。本章我們將繼續(xù)采用必修課程《數(shù)學(xué)2》中研究直線與圓所用的坐標(biāo)法,在探究圓錐曲線幾何特征的基礎(chǔ)上,
建立它們的方程,通過方程研究它們的簡單性質(zhì),并用坐標(biāo)法解決一些與圓錐曲線有關(guān)的簡單幾何問題和實(shí)際問題,進(jìn)一步感受數(shù)形結(jié)合的基本思想。
本節(jié)課的內(nèi)容是拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程,通過45分鐘,學(xué)生需要掌握的內(nèi)容有:(1)了解拋物線的定義,在根據(jù)圖形得出拋物線定義的過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、理解能力,繼續(xù)滲透數(shù)形結(jié)合的思想。(2)掌握拋物線四種形式的標(biāo)準(zhǔn)方程,在得到拋物線四種形式的標(biāo)準(zhǔn)方程的過程中培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、探索能力、合
作交流的能力和團(tuán)隊(duì)精神,激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng),養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,同時(shí)通過一些實(shí)例加強(qiáng)學(xué)生對拋物線的認(rèn)識(shí),使學(xué)生感受到美的享受,陶冶情操。
三、教法分析
本節(jié)課我以學(xué)生為中心,以問題為載體,采用啟發(fā)、引導(dǎo)、探索相結(jié)合的教學(xué)方法。
1.通過實(shí)例和設(shè)置“問題”情境,激發(fā)學(xué)生解決問題的欲望。
2.提供觀察的機(jī)會(huì),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生思維。
3.通過探索、交流,使學(xué)生在開放的活動(dòng)中獲取知識(shí)。
四、過程分析
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動(dòng)的整合。因此,我將整個(gè)教學(xué)過程分為以下六個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié):
(1)創(chuàng)設(shè)情境,引入課題;(2)研究圖形,形成概念;(3)根據(jù)概念,得到方程;
(4)變式演練,深入探究;(5)運(yùn)用新知,解決問題;(6)歸納總結(jié),鞏固提高。
1.創(chuàng)設(shè)情境,引入課題
課堂教學(xué)的開始,我會(huì)問學(xué)生幾個(gè)熟悉的問題:在現(xiàn)實(shí)中,我們都有觀看籃球比賽的經(jīng)歷,那么籃球劃過的軌跡是什么?逢年過節(jié)我們都會(huì)放煙花,那么煙花綻放的痕跡是什么?我把手里的粉筆拋進(jìn)垃圾桶,粉筆劃過的痕跡是什么?而在數(shù)學(xué)中我們學(xué)過二次函數(shù),請問二次函數(shù)的圖象是什么?所有的答案都是拋物線,我以實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,明確今天的課程主題,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。
由上面的問題我們可以發(fā)現(xiàn),無論在日常生活中,還是在數(shù)學(xué)中,我們都能見到拋物線的影子,那么究竟什么是拋物線呢?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。(書寫課題)根據(jù)書中描述的拋物線的產(chǎn)生過程在黑板上畫出拋物線,邊畫邊口述畫法,通過在定直線上取不同的點(diǎn),產(chǎn)生幾個(gè)拋物線上的點(diǎn),最后把那幾個(gè)點(diǎn)用平滑的曲線連接起來便得到了拋物線。
2.研究圖形,形成概念
雖然拋物線已經(jīng)呈現(xiàn)在大家的面前,那么,究竟拋物線的定義是什么呢?
【設(shè)問意圖】本章的主要學(xué)法就是類比,通過這個(gè)問題,學(xué)生會(huì)很自然想到橢圓、雙曲線的定義,想要去找尋同橢圓、雙曲線相似的在拋物線產(chǎn)生過程中始終不變的一個(gè)幾何關(guān)系。
通過觀察拋物線的圖形,逐步引導(dǎo),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)拋物線上的點(diǎn)是隨著定直線上任意點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的,而在運(yùn)動(dòng)過程中,一個(gè)始終不變的幾何關(guān)系是:到定點(diǎn)的距離等于到定直線的距離。從而確定拋物線的大致定義:平面內(nèi),到定點(diǎn)與定直線的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫拋物線。
請大家想一想,定義中有一個(gè)定點(diǎn)、一條定直線,是不是無論這兩者是任何位置關(guān)系,只要滿足定義中的條件,就一定可以形成拋物線呢?
【設(shè)問意圖】從內(nèi)容的完整度和準(zhǔn)確度出發(fā),讓學(xué)生通過分析點(diǎn)與直線的兩種位置關(guān)系,得出只有定點(diǎn)不在定直線上時(shí)才會(huì)形成拋物線,否則是一條直線。
從而得到拋物線的完整定義:我們把平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l(l不經(jīng)過點(diǎn)F)距離相等的點(diǎn)的軌跡叫拋物線,點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線。
由前面的畫圖過程和與橢圓、雙曲線定義的類比進(jìn)行新概念的講解,使得知識(shí)的銜接較為順暢,概念的形成水到渠成。
3.根據(jù)概念,得到方程
由拋物線的定義,我們可以得到一個(gè)幾何關(guān)系式MF=d(其中d是拋物線上的點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離),那么,如何建系才能使拋物線的方程更簡單呢?
【設(shè)問意圖】此問題會(huì)讓學(xué)生自然想到橢圓、雙曲線的建系方式,激發(fā)學(xué)生靈感,讓學(xué)生主動(dòng)思考交流。
學(xué)生可能會(huì)想到三種建系方式,無論哪種建系方式都設(shè)焦準(zhǔn)距為P,按照三種建系方式,通過將幾何關(guān)系代數(shù)化、化簡,可以得到三個(gè)不同的方程,通過對比,可以發(fā)現(xiàn)y2=2px是最簡單的,從而得到了拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程。
4.變式演練,深入探究
我們知道,在建立橢圓、雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程時(shí),選擇不同的坐標(biāo)系我們得到了不同形式的標(biāo)準(zhǔn)方程,那么,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程有哪些不同的形式?
【設(shè)問意圖】學(xué)生會(huì)自然想到橢圓、雙曲線的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方程是通過變換x軸,y軸得到的,所以學(xué)生會(huì)通過變換坐標(biāo)軸的方式去獲得拋物線的其他標(biāo)準(zhǔn)方程。
分別將拋物線的焦點(diǎn)放在x軸的負(fù)半軸,y軸的正、負(fù)半軸可以得到其他三種形式的標(biāo)準(zhǔn)方程。完成表格:
拋物線有四種形式的標(biāo)準(zhǔn)方程,那么,如何根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方程,快速得到拋物線的焦點(diǎn)在哪里呢?
【設(shè)問意圖】通過觀察標(biāo)準(zhǔn)方程得到一個(gè)一般性的結(jié)論,對于學(xué)生來說更實(shí)用。
結(jié)論:x,y中誰是一次項(xiàng)焦點(diǎn)就在哪個(gè)軸上,一次項(xiàng)系數(shù)的正負(fù)決定了焦點(diǎn)在正半軸還是負(fù)半軸。
5.運(yùn)用新知,解決問題
為了及時(shí)鞏固知識(shí),反饋教學(xué)信息,就必須有練習(xí)這個(gè)環(huán)節(jié)。所以我安排了以下的練習(xí):
(1)已知拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是y2=6x,求它的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程。
(2)已知拋物線的焦點(diǎn)是F(0,-2),求它的標(biāo)準(zhǔn)方程。
6.歸納總結(jié),鞏固提高
為使學(xué)生對所學(xué)的知識(shí)有一個(gè)完整而深刻的印象,我請學(xué)生從以下兩方面自己小結(jié)。
(1)拋物線的定義和標(biāo)準(zhǔn)方程是什么?
(2)如何根據(jù)給定的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程得出其焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程?
(學(xué)生回答)
【設(shè)計(jì)意圖】有利于學(xué)生養(yǎng)成及時(shí)總結(jié)的好習(xí)慣,并將所學(xué)知識(shí)納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)交流和表達(dá)的
能力。
五、評價(jià)分析
對于本節(jié)課,我的設(shè)計(jì)思路是:從學(xué)生熟悉的案例及數(shù)學(xué)中的二次函數(shù)出發(fā)引出拋物線,始終以學(xué)生為主體,以問題為載體,得到拋物線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程。教授過程以合作交流為手段;以能力提高為目的。整堂課我較重視概念的提取過程和知識(shí)的形成過程,學(xué)生通過自主探究、合作交流,體會(huì)冥思苦想后的豁然開朗、合作學(xué)習(xí)的默契和諧,通過本堂課的學(xué)習(xí),讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想,感受幾何坐標(biāo)的美。
參考文獻(xiàn):
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