“曲線(xiàn)與方程”的教學(xué)實(shí)踐與反思 - 中學(xué)數(shù)學(xué)優(yōu)秀教案教學(xué)反思
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1、“曲線(xiàn)與方程〞的教學(xué)實(shí)踐與反思 - 中學(xué)數(shù)學(xué)優(yōu)秀教案教學(xué)反思 2021年10月17日~19日,在嘉興,那是思緒飛揚(yáng)與心情澎湃的日子.盡管西塘古鎮(zhèn)那通向久遠(yuǎn)的小巷故事伴著輕風(fēng)潛入記憶滋潤(rùn)著心靈,但腦海中卻總想著自己要送給孩子們什么?是“曲線(xiàn)的方程〞?還是“方程的曲線(xiàn)〞?或者是別的什么? 在第七次課題研討會(huì)上,筆者以“曲線(xiàn)與方程〞為課題進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐.本文是根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施后,通過(guò)兩次重新設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐再寫(xiě)出的反思,希望能為一線(xiàn)教師的教學(xué)提供參考. 第一局部 教學(xué)反思 在秀州中學(xué)上完課后,看著自己眼前的那群孩子,內(nèi)心充滿(mǎn)遺憾.那一刻,我甚至在想,自己要是能留在秀州中
2、學(xué)一段時(shí)間該多好! 雖然感慨萬(wàn)千,但現(xiàn)在想來(lái),最想寫(xiě)下來(lái)的有以下幾點(diǎn): 1.了解學(xué)生根本情況是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)的重要條件 在設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)時(shí),筆者不僅關(guān)注概念的形成,而且充分關(guān)注知識(shí)間的聯(lián)系以及知識(shí)所表達(dá)出來(lái)的思想方法.但是,如果設(shè)計(jì)離學(xué)生原有的認(rèn)知環(huán)境、認(rèn)知水平有較大差異的話(huà),在教學(xué)實(shí)施時(shí)是很難到達(dá)預(yù)期目標(biāo)的.因此,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),了解學(xué)生是非常重要的. 例如,原設(shè)計(jì)中的“引子〞是想讓學(xué)生體會(huì)坐標(biāo)法在刻畫(huà)點(diǎn)中的重要作用,為將曲線(xiàn)與方程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)化為“點(diǎn)〞與“坐標(biāo)〞之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系作準(zhǔn)備.但是“引子〞中的聚會(huì)地點(diǎn)是深圳市的某個(gè)位置,秀州中學(xué)的學(xué)生是不熟悉的,講解時(shí)學(xué)生腦子中根
3、本沒(méi)有這個(gè)位置,所以教師費(fèi)了較多的時(shí)間來(lái)說(shuō)明環(huán)境,這是不可取的. 又如,原設(shè)計(jì)中“臺(tái)風(fēng)〞發(fā)生后輪船航道是否需要變化的問(wèn)題,是學(xué)生在?數(shù)學(xué)2?中學(xué)習(xí)過(guò)的問(wèn)題,設(shè)計(jì)的意圖是想讓學(xué)生在回憶的根底上重新認(rèn)識(shí)“試驗(yàn)〞的方法不可取,建立坐標(biāo)系后可以通過(guò)考察直線(xiàn)與圓的方程所組成的方程組是否有解來(lái)解決問(wèn)題,讓他們體會(huì)坐標(biāo)法的重要作用,為曲線(xiàn)與方程的學(xué)習(xí)提供興趣與動(dòng)力.但教學(xué)中發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題不了解〔似乎沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)一樣〕,被提問(wèn)的學(xué)生答復(fù)說(shuō)“把臺(tái)風(fēng)范圍與航道畫(huà)在紙上就能看出有沒(méi)有危險(xiǎn)〞,這說(shuō)明學(xué)生沒(méi)有用坐標(biāo)法思考問(wèn)題的意識(shí),這也就使得實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)的意圖費(fèi)時(shí)耗力.如果學(xué)生學(xué)習(xí)?數(shù)學(xué)2?時(shí)對(duì)這個(gè)問(wèn)題所滲透的思
4、想方法有深刻印象,或者課前讓學(xué)生重新回憶了?數(shù)學(xué)2?上的這個(gè)問(wèn)題,課堂上是可以做到更流暢地實(shí)現(xiàn)意圖的.當(dāng)然,從這個(gè)問(wèn)題也能看到,教學(xué)中思想方法的滲透是多么重要! 再如,原設(shè)計(jì)中的的設(shè)計(jì)意圖,一方面是想為歸納曲線(xiàn)與方程提供特例,另一方面,我們知道曲線(xiàn)上的點(diǎn)的幾何特征是求曲線(xiàn)方程的重要根底,而直線(xiàn)是沒(méi)有定義的,因而直線(xiàn)上的點(diǎn)的幾何特征難以表述,因此,這里試圖以向量方法來(lái)刻畫(huà)直線(xiàn)上的點(diǎn)的幾何特征,以方便求出直線(xiàn)的方程,并從“統(tǒng)一性〞的角度說(shuō)明直線(xiàn)方程的形式是二元一次方程.在實(shí)際教學(xué)中,我們看到學(xué)生對(duì)兩個(gè)向量平行的坐標(biāo)刻畫(huà)方式是不熟悉的,這也為課堂教學(xué)增加了難度. 由此可見(jiàn),應(yīng)充分重視了解學(xué)生、根
5、據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平設(shè)計(jì)問(wèn)題的重要性.如果是給自己不了解情況的學(xué)生上課,教學(xué)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題應(yīng)在能到達(dá)目標(biāo)的前提下盡可能簡(jiǎn)單. 2.?dāng)?shù)學(xué)內(nèi)容的地位與作用決定教學(xué)目標(biāo),教學(xué)目標(biāo)的份量產(chǎn)生教學(xué)重點(diǎn) 如果不明確教學(xué)過(guò)程中的數(shù)學(xué)內(nèi)容,或者不明確數(shù)學(xué)內(nèi)容的地位與作用,我們就不可能制定出恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo),就不可能通過(guò)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的能力與素質(zhì).因此,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的解析,不僅可以明確內(nèi)容中所涉數(shù)學(xué)概念的核心是什么,概念是否是核心概念,而且還是確定教學(xué)目標(biāo)的依據(jù).但有些情況下教學(xué)目標(biāo)是不唯一的,不同目標(biāo)在教學(xué)中所占的份量〔或比重〕也是不同的.因此,按照各教學(xué)目標(biāo)所占的份量來(lái)產(chǎn)生教學(xué)重點(diǎn)就是一件自然的事情.筆者認(rèn)為,應(yīng)該
6、在對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行解析時(shí)給出教學(xué)重點(diǎn). 例如,對(duì)曲線(xiàn)與方程的內(nèi)容進(jìn)行分析后,我們確立了四個(gè)教學(xué)目標(biāo)〔見(jiàn)后〕,在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行解析時(shí),我們指出了目標(biāo)中的〔1〕、〔2〕分別為第一課時(shí)、第二課時(shí)的教學(xué)重點(diǎn). 3.教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì),必須緊密?chē)@教學(xué)目標(biāo)〔特別是教學(xué)重點(diǎn)〕 設(shè)計(jì)問(wèn)題串引導(dǎo)學(xué)生思考是教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一,設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是有利于以最小的教學(xué)資源〔如教學(xué)時(shí)間〕來(lái)達(dá)成教學(xué)目標(biāo),也就是說(shuō)所設(shè)計(jì)的問(wèn)題必須緊密?chē)@教學(xué)目標(biāo),必須始終關(guān)注學(xué)生的知識(shí)構(gòu)建和思想方法的提煉. 例如,在曲線(xiàn)與方程的第一課時(shí)中,我們的問(wèn)題始終是圍繞“曲線(xiàn)的方程〞和“方程的曲線(xiàn)〞的概念形成〔也是第一課時(shí)的教學(xué)重點(diǎn)〕來(lái)設(shè)計(jì)的;而在
7、曲線(xiàn)與方程的第二課時(shí)中,我們的問(wèn)題就是圍繞“求曲線(xiàn)的方程,并證明方程就是曲線(xiàn)的方程〞〔也就是第二課時(shí)的教學(xué)重點(diǎn)〕來(lái)設(shè)計(jì).在對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行修改時(shí),第一課時(shí)刪去原來(lái)的,增加、、,修改原來(lái)的為現(xiàn)在的,并把原來(lái)的作為第二課時(shí)的,第二課時(shí)設(shè)置、、,就是基于上述原因. 4.教學(xué)支持條件不應(yīng)僅是客觀(guān)條件〔如信息技術(shù)〕,更重要的是學(xué)生的認(rèn)知根底 就本節(jié)課而言,學(xué)生對(duì)函數(shù)及其圖象的了解,以及在?數(shù)學(xué)2?的學(xué)習(xí)中對(duì)直線(xiàn)方程和圓的方程的了解均是現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線(xiàn)與方程的重要支持條件.同時(shí),學(xué)生對(duì)向量知識(shí)與向量運(yùn)算的掌握程度,也是教學(xué)設(shè)計(jì)得以順利實(shí)施的重要條件.如果沒(méi)有這些根底,學(xué)生對(duì)曲線(xiàn)與方程的理解會(huì)更困難,也直接影響
8、到教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)與實(shí)施. 第二局部 反思后的教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教學(xué)內(nèi)容與內(nèi)容解析 1.內(nèi)容: 〔1〕曲線(xiàn)的方程與方程的曲線(xiàn)的概念;〔2〕求曲線(xiàn)的方程;〔3〕坐標(biāo)法的根本思想. 其中〔1〕、〔3〕為第一課時(shí)的內(nèi)容,〔2〕、〔3〕為第二課時(shí)的內(nèi)容. 2.內(nèi)容解析: “曲線(xiàn)與方程〞是?普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容.這一內(nèi)容既是直線(xiàn)與方程、圓與方程理論的一般化,也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)的指導(dǎo)思想.盡管學(xué)習(xí)這一內(nèi)容是學(xué)生體會(huì)并理解圓錐曲線(xiàn)與其方程的根底,但是更為重要的是使人們通過(guò)坐標(biāo)系這座橋,可以利用方程以及代數(shù)的運(yùn)算來(lái)研究曲線(xiàn),這正是這一內(nèi)容成為數(shù)學(xué)的核心概念的原因,也是曲
9、線(xiàn)與方程這一概念的核心之所在.因此,教學(xué)時(shí)不僅要讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何求曲線(xiàn)的方程,而且要通過(guò)這一內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的坐標(biāo)法思想,使學(xué)生明白求出曲線(xiàn)方程的真正意義在于利用曲線(xiàn)的方程去研究曲線(xiàn). 事實(shí)上,研究曲線(xiàn)與方程的過(guò)程,就是把曲線(xiàn)的幾何特征轉(zhuǎn)化為代數(shù)中的數(shù)量關(guān)系,并通過(guò)代數(shù)中的運(yùn)算等方便手段,處理已得到的數(shù)量關(guān)系來(lái)得出曲線(xiàn)的幾何性質(zhì),并到達(dá)利用曲線(xiàn)為人們效勞的目的.因此,學(xué)習(xí)這一局部?jī)?nèi)容可以加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)中的代數(shù)方法的認(rèn)識(shí),也能夠讓學(xué)生更好地體會(huì)數(shù)學(xué)的本質(zhì). 在平面直角坐標(biāo)系建立以后,任何曲線(xiàn)都有惟一的方程,任何方程也都有惟一確定的曲線(xiàn)(或點(diǎn)集).曲線(xiàn)與方程之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,是通過(guò)曲線(xiàn)上的點(diǎn)所成
10、的集合與方程所有解所成的集合之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)建立的.因此,曲線(xiàn)的方程是曲線(xiàn)的惟一表示.這種表示,不僅為我們研究曲線(xiàn)提供了方便,還為人們表達(dá)自己的思想觀(guān)點(diǎn)提供了一種標(biāo)準(zhǔn),這是人們應(yīng)該具備的根本素養(yǎng). 二、教學(xué)目標(biāo)與目標(biāo)解析 1.目標(biāo): 〔1〕通過(guò)實(shí)例理解曲線(xiàn)的方程與方程的曲線(xiàn)的概念,能判斷已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的特殊的曲線(xiàn)與方程之間是否具有互為表示的關(guān)系; 〔2〕通過(guò)實(shí)例體會(huì)求曲線(xiàn)的方程的根本步驟,能求出給定了幾何特征的曲線(xiàn)的方程; 〔3〕通過(guò)實(shí)例體會(huì)不同的平面直角坐標(biāo)系對(duì)同一曲線(xiàn)方程的影響,體會(huì)如何“恰當(dāng)〞地建立平面直角坐標(biāo)系. 〔4〕通過(guò)一些簡(jiǎn)單曲線(xiàn)的方程及其研究,體會(huì)坐標(biāo)法的根本思想
11、. 2.目標(biāo)解析: 教學(xué)目標(biāo)〔1〕、〔4〕是第一課時(shí)應(yīng)該完成的目標(biāo),其中〔1〕是教學(xué)重點(diǎn);〔2〕、〔3〕、〔4〕是第二課時(shí)應(yīng)該完成的目標(biāo),〔2〕是教學(xué)重點(diǎn).教學(xué)時(shí),落實(shí)好目標(biāo)〔1〕、〔2〕和〔3〕是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)〔4〕的前提與保證. 學(xué)生通過(guò)函數(shù)及其圖象、直線(xiàn)的方程與圓的方程的學(xué)習(xí),對(duì)曲線(xiàn)的方程與方程的曲線(xiàn)有了初步認(rèn)識(shí),但這只是一種意會(huì),我們現(xiàn)在的任務(wù)是要建立曲線(xiàn)與方程之間的一般性的概念,讓學(xué)生能從“定義〞的角度去理解這些概念. 教學(xué)目標(biāo)〔3〕是學(xué)生初學(xué)時(shí)不易到達(dá)的目標(biāo),教學(xué)時(shí)要提供學(xué)生熟悉的曲線(xiàn)〔比方直線(xiàn),圓等〕在不同坐標(biāo)系中的方程的簡(jiǎn)潔程度,讓學(xué)生體會(huì)建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)該關(guān)注的要點(diǎn).
12、對(duì)許多與曲線(xiàn)有關(guān)的具體問(wèn)題而言,原本是沒(méi)有坐標(biāo)系的.因此,通過(guò)這樣的問(wèn)題,可以使學(xué)生體會(huì)如何建立坐標(biāo)系,求出問(wèn)題中曲線(xiàn)的方程,并通過(guò)曲線(xiàn)的方程幫助解決問(wèn)題,這應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)〔4〕的一種較好的方法. 三、教學(xué)問(wèn)題診斷分析 1.如何理解曲線(xiàn)與其方程之間的關(guān)系?學(xué)生可以很流利地背出曲線(xiàn)與其方程應(yīng)該滿(mǎn)足的兩條,但是如何證明“一條曲線(xiàn)與一個(gè)方程之間具有互為表示的關(guān)系〞,這是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)可能遇到的第一個(gè)教學(xué)問(wèn)題,也是第一課時(shí)的教學(xué)難點(diǎn). 這個(gè)教學(xué)問(wèn)題可以結(jié)合“直線(xiàn)與其方程〞、“圓與其方程〞進(jìn)行說(shuō)明. 2.在求曲線(xiàn)的方程時(shí),如何建立平面直角坐標(biāo)系?這是學(xué)生會(huì)遇上的第二個(gè)教學(xué)問(wèn)題,也是第二課時(shí)的教學(xué)難
13、點(diǎn).教學(xué)時(shí),應(yīng)通過(guò)實(shí)例,幫助學(xué)生總結(jié)出建立坐標(biāo)系的根本要點(diǎn),并用具體問(wèn)題讓學(xué)生練習(xí)進(jìn)行體會(huì). 3.在將曲線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)該滿(mǎn)足的幾何特征轉(zhuǎn)化為點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足的等式后,常常遇上“將所得等式化簡(jiǎn)得到所求方程〞的問(wèn)題.對(duì)于有些復(fù)雜的等式,化簡(jiǎn)是一個(gè)學(xué)生不易把握的問(wèn)題,學(xué)生在此極易出錯(cuò),這是第三個(gè)教學(xué)問(wèn)題.教學(xué)時(shí)不能因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題而使教學(xué)偏離重點(diǎn),因此教學(xué)時(shí)可適當(dāng)使用信息技術(shù)工具以解決這個(gè)問(wèn)題. 4.學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí),可能會(huì)因更多地關(guān)注代數(shù)運(yùn)算而忽略數(shù)學(xué)思想的提煉,這個(gè)教學(xué)問(wèn)題的解決,需要教師有目的地進(jìn)行引領(lǐng). 四、教學(xué)支持條件 1.在進(jìn)行曲線(xiàn)與方程的教學(xué)時(shí),學(xué)生已經(jīng)在數(shù)學(xué)必修1中學(xué)習(xí)了函數(shù)及其圖象,在數(shù)學(xué)
14、必修2中學(xué)習(xí)了直線(xiàn)的方程與圓的方程,這些內(nèi)容是學(xué)生理解曲線(xiàn)與方程概念的重要條件,因此教學(xué)時(shí)應(yīng)予以充分注意,引導(dǎo)學(xué)生多進(jìn)行歸納與概括. 2.向量是刻畫(huà)直線(xiàn)的幾何特征、位置關(guān)系以及進(jìn)行運(yùn)算的重要工具,學(xué)生在數(shù)學(xué)4時(shí)學(xué)習(xí)了平面向量,這就使其成為學(xué)習(xí)本內(nèi)容的重要支持. 3.曲線(xiàn)與方程是數(shù)形結(jié)合的典范,教學(xué)這一內(nèi)容時(shí)會(huì)涉及大量圖形的繪制與方程的簡(jiǎn)化等代數(shù)運(yùn)算,因此,圖形計(jì)算器或幾何畫(huà)板是重要的支持條件,教學(xué)時(shí)充分注意這一條件,不僅可以節(jié)省大量時(shí)間用于學(xué)生思考,而且可以對(duì)實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)據(jù)不加“修飾〞地進(jìn)行分、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 第一課時(shí) 如果你邀請(qǐng)朋友在你所在城市的某餐館聚會(huì),你會(huì)怎樣告訴他〔她〕聚會(huì)地
15、點(diǎn)?例如,如果聚會(huì)地點(diǎn)在“深圳市筍崗路南,寶安路東的澳葡街〞〔如圖一〕,你會(huì)怎樣說(shuō)? 〔圖一〕 〔圖二〕 意圖:通過(guò)建立平面直角坐標(biāo)系,用坐標(biāo)來(lái)刻畫(huà)點(diǎn)的位置,為后面用點(diǎn)與坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)研究曲線(xiàn)與方程的關(guān)系作準(zhǔn)備,同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)坐標(biāo)法思想. 師生活動(dòng):教師提出問(wèn)題讓學(xué)生思考,然后通過(guò)建立平面直角坐標(biāo)系,給出聚會(huì)地點(diǎn)的坐標(biāo)〔如圖二〕. 請(qǐng)你先在紙上畫(huà)出一條直線(xiàn)與一個(gè)圓,然后與你同桌同學(xué)所畫(huà)的圖形進(jìn)行比擬,你們所畫(huà)的圖形一致嗎?如果要大家畫(huà)的直線(xiàn)與圓都一樣,然后研究直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系,該怎么辦? 意圖:通常情況下,不同學(xué)生畫(huà)出的圖形是不
16、一致的.如果是在平面直角坐標(biāo)系中,只要給出了直線(xiàn)與圓的方程,那么不同學(xué)生畫(huà)出的直線(xiàn)與圓應(yīng)該是一樣的位置關(guān)系,提此問(wèn)題主要是讓學(xué)生增加曲線(xiàn)與方程的感性認(rèn)識(shí),并由此認(rèn)識(shí)坐標(biāo)系的重要作用,進(jìn)一步體會(huì)坐標(biāo)法思想. 師生活動(dòng):〔1〕教師提出問(wèn)題后讓學(xué)生先畫(huà)一條直線(xiàn)與一個(gè)圓,然后同桌進(jìn)行比擬. 〔2〕給出直線(xiàn)與圓的方程分別為、,然后讓學(xué)生在同一坐標(biāo)系〔兩軸上的單位長(zhǎng)為1 cm〕中畫(huà)出圖形. 〔3〕計(jì)算圓心與直線(xiàn)的距離,并答復(fù)直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系.〔4〕學(xué)生答復(fù)以下問(wèn)題. 為什么說(shuō)方程表示一、三象限的平分線(xiàn)? 意圖:學(xué)生已經(jīng)知道平面直角坐標(biāo)系中的點(diǎn)與坐標(biāo)是一一對(duì)應(yīng)的,也知道方程確實(shí)可以表示一、三象限
17、的平分線(xiàn),但并不知道這是為什么,而這正是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容.因此,本問(wèn)題是為引出曲線(xiàn)與方程的概念作準(zhǔn)備. 師生活動(dòng):〔1〕教師提出問(wèn)題后讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)“為什么表示一、三象限的平分線(xiàn)?〞 〔2〕指出:一、三象限的平分線(xiàn)上的點(diǎn)組成集合,方程的全部解組成集合,那么P、Q之間有什么關(guān)系呢? 〔3〕通過(guò)說(shuō)明P、Q之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,讓學(xué)生體會(huì)方程與一、三象限的平分線(xiàn)可以互相表示的原因. 我們知道,圓心在(0,1),半徑為2的圓C可用方程表示,可這是為什么呢? 意圖:通過(guò)對(duì)本問(wèn)題的研究,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)圓與其方程之間的關(guān)系和直線(xiàn)與其方程之間的關(guān)系完全類(lèi)似,以此豐富學(xué)生對(duì)曲線(xiàn)與方程的認(rèn)識(shí),為歸納得出曲線(xiàn)與
18、方程的概念作進(jìn)一步的準(zhǔn)備. 師生活動(dòng):〔1〕教師結(jié)合講解給出以下過(guò)程: 設(shè)點(diǎn)是圓C上任意一點(diǎn),那么 , 因此,即的坐標(biāo)是方程的解. 反過(guò)來(lái),設(shè)是方程的解,那么 , 即 ?。? 所以,對(duì)應(yīng)的點(diǎn)M滿(mǎn)足,即點(diǎn)M在(0,1)為圓心,2為半徑的圓C上. 〔2〕給出,,幫助學(xué)生體會(huì)到:P、Q之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系. 對(duì)一般的曲線(xiàn)與方程,你能給出方程是曲線(xiàn)的方程,曲線(xiàn)是方程的曲線(xiàn)的概念嗎? 意圖:讓學(xué)生在歸納概括、的根底上,給出曲線(xiàn)的方程與方程的曲線(xiàn)的概念. 師生活動(dòng):〔1〕讓學(xué)生先思考,然后教師引領(lǐng)學(xué)生閱讀教科書(shū)上的“定義〞,給出曲線(xiàn)的方程與方程的曲線(xiàn)的概念:如果曲
19、線(xiàn)C上的點(diǎn)的坐標(biāo)都是方程f (x,y) = 0 的解;反過(guò)來(lái),以方程f (x,y) = 0 的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是曲線(xiàn)C上的點(diǎn),那么,方程f (x,y) = 0叫做曲線(xiàn)C的方程,曲線(xiàn)C叫做方程f (x,y) = 0的曲線(xiàn). 〔2〕教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出:假設(shè),,那么“方程f (x,y) = 0叫做曲線(xiàn)C的方程,曲線(xiàn)C叫做方程f (x,y) = 0的曲線(xiàn)〞等價(jià)于“P、Q之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系〞. 我們知道,直線(xiàn)x-y = 0上的點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離相等,你認(rèn)為到兩坐標(biāo)軸的距離相等的點(diǎn)的軌跡方程是否為x-y = 0? 意圖:讓學(xué)生根據(jù)曲線(xiàn)與方程的概念來(lái)判斷,以此加深對(duì)概念的理解,并得到“方程是曲線(xiàn)的方程
20、〞或“曲線(xiàn)是方程的曲線(xiàn)〞否認(rèn)方法. 師生活動(dòng):〔1〕學(xué)生思考、交流,發(fā)現(xiàn)“直線(xiàn)x-y = 0上的點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離相等〞,但是,發(fā)現(xiàn)點(diǎn)〔-1,1〕到兩坐標(biāo)軸的距離相等,但〔-1,1〕的坐標(biāo)不是方程的解,而是方程的解. 〔2〕得出結(jié)論:“到兩坐標(biāo)軸的距離相等的點(diǎn)的軌跡方程不是x-y = 0,而是〞. 〔3〕在教師啟發(fā)下,幫助學(xué)生總結(jié)出“方程是曲線(xiàn)的方程〞或“曲線(xiàn)是方程的曲線(xiàn)〞的否認(rèn)方法:假設(shè)曲線(xiàn)C上存在點(diǎn),其坐標(biāo)不是方程f (x,y) = 0 的解,或方程f (x,y) = 0存在解為坐標(biāo)的點(diǎn)不是曲線(xiàn)C上的點(diǎn),那么方程f (x,y) = 0不是曲線(xiàn)C的方程,曲線(xiàn)C也不是方程f (x,y)
21、= 0的曲線(xiàn). 〔4〕學(xué)生完成教科書(shū)P37練習(xí)第1題,并將題中的“中線(xiàn)AO〔O為原點(diǎn)〕所在直線(xiàn)的方程〞修改為“中線(xiàn)AO〔O為原點(diǎn)〕的方程〞后,提問(wèn)學(xué)生結(jié)論有無(wú)改變? 〔5〕學(xué)生完成P37練習(xí)第2題. 你能畫(huà)出函數(shù)的圖象嗎?圖象上的點(diǎn)相應(yīng)于坐標(biāo)軸的距離而言具有怎樣的幾何特征?是否具有這些幾何特征的點(diǎn)都在圖象上? 意圖:在一定意義上,這個(gè)問(wèn)題是的延續(xù),用以幫助學(xué)生穩(wěn)固剛得到的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步體會(huì)如何判斷“方程不是曲線(xiàn)的方程〞或“曲線(xiàn)不是方程的曲線(xiàn)〞.同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,用解析式表示的函數(shù)與其圖象之間的關(guān)系,其實(shí)就是方程與曲線(xiàn)之間的關(guān)系,以此可以豐富并穩(wěn)固對(duì)曲線(xiàn)與方程之間的關(guān)系的認(rèn)識(shí). 師生
22、活動(dòng):〔1〕師生畫(huà)出函數(shù)的圖象〔可以利用信息技術(shù)工具〕. 〔2〕學(xué)生思考“圖象上的點(diǎn)相應(yīng)于坐標(biāo)軸的距離而言具有怎樣的幾何特征〞,利用信息技術(shù)工具探究,可能歸納出的幾何特征是“圖象上的點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離的乘積是常數(shù)〞. 〔3〕學(xué)生思考:“到兩坐標(biāo)軸的距離的乘積是常數(shù)的點(diǎn)都在圖象上〞嗎? 〔4〕師生得出“到兩坐標(biāo)軸的距離的乘積是常數(shù)的點(diǎn)的軌跡方程是〞. 〔5〕證明所得結(jié)論,完成教科書(shū)P35例1. 你能說(shuō)說(shuō)本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是什么嗎? 意圖:對(duì)本節(jié)課進(jìn)行總結(jié),并以此幫助學(xué)生歸納與概括學(xué)習(xí)內(nèi)容. 師生活動(dòng):讓學(xué)生明確本節(jié)課主要研究的內(nèi)容是:〔1〕滿(mǎn)足怎樣的條件,方程f (x,y) =
23、0與曲線(xiàn)C的可以互相表示?〔2〕怎樣證明一個(gè)方程是曲線(xiàn)的方程,或曲線(xiàn)是方程的曲線(xiàn)? 第二課時(shí) 閱讀教科書(shū)P35“2.1.2求曲線(xiàn)的方程〞的第一段內(nèi)容,你能得出什么結(jié)論? 意圖:明確解析幾何研究的根本內(nèi)容:〔1〕根據(jù)條件,求出表示曲線(xiàn)的方程;〔2〕通過(guò)曲線(xiàn)的方程,研究曲線(xiàn)的性質(zhì). 師生活動(dòng):學(xué)生閱讀教科書(shū)并提煉答復(fù)內(nèi)容,請(qǐng)學(xué)生答復(fù),教師點(diǎn)評(píng).教師指出,本節(jié)課的主要任務(wù)是求曲線(xiàn)的方程. 我們知道,在平面直角坐標(biāo)系中,經(jīng)過(guò)點(diǎn),且方向向量為的直線(xiàn)是惟一確定的,你能求出這條直線(xiàn)的方程嗎?怎么說(shuō)明你所求得的方程就是這條直線(xiàn)的方程呢? 意圖:直線(xiàn)是沒(méi)有定義的,因此要想像圓那樣把直線(xiàn)上的點(diǎn)所滿(mǎn)
24、足的幾何特征表達(dá)出來(lái)是一件困難的事情,但蘊(yùn)含了刻畫(huà)直線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)滿(mǎn)足的幾何特征的一種方式,并且這種方式具有普遍意義.同時(shí),還給出了求曲線(xiàn)方程的最重要的環(huán)節(jié):將曲線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)滿(mǎn)足的“幾何特征〞等價(jià)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足的“數(shù)量關(guān)系〞. 師生活動(dòng):〔1〕教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)兩個(gè)向量平行的刻畫(huà)方式:在平面直角坐標(biāo)系中,假設(shè),那么 〔2〕教師講解:設(shè)點(diǎn)是所求直線(xiàn)上的任一點(diǎn),那么點(diǎn)應(yīng)滿(mǎn)足的幾何特征是: . 因此,所求直線(xiàn)可以看成點(diǎn)集. 因?yàn)?,又,所? ?。? 設(shè),下面證明所求的直線(xiàn)方程為: ?。 、? 設(shè)點(diǎn)是所求直線(xiàn)上的任一點(diǎn),由上面的過(guò)程
25、知點(diǎn)的坐標(biāo)是方程①的解;反過(guò)來(lái),設(shè)是方程①的解,由于以上每一步都可逆,所以對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在所求直線(xiàn)上. 所以,方程①就是所求的直線(xiàn)方程. 〔3〕教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)中的直線(xiàn)進(jìn)行分析,然后指出:方程①可以表示平面直角坐標(biāo)系中的任意一條直線(xiàn),由此可以看到:任何直線(xiàn)的方程均是二元一次方程,任何一個(gè)二元一次方程均表示直線(xiàn). 如果給出A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)是(-1,-1),(3,7),動(dòng)點(diǎn)P到A,B的距離相等. 你知道動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是什么嗎?如何證明你的結(jié)論? 意圖:學(xué)生通過(guò)已學(xué)知識(shí)知道,本問(wèn)題中的點(diǎn)的軌跡是直線(xiàn)〔而且是線(xiàn)段AB的垂直平分線(xiàn)〕,他們可能會(huì)用中點(diǎn)公式求出線(xiàn)段AB的中點(diǎn),并通過(guò)求出AB的斜率而得出直
26、線(xiàn)的斜率,最后用直線(xiàn)的點(diǎn)斜式寫(xiě)出直線(xiàn)方程.但如果問(wèn)學(xué)生:為什么問(wèn)題中的點(diǎn)的軌跡是直線(xiàn)?如果所求軌跡不是直線(xiàn),你怎么能用求直線(xiàn)方程的方法去求呢?很有可能學(xué)生答復(fù)不出原因來(lái),這就為用求曲線(xiàn)方程的一般方法求出軌跡方程,并用的結(jié)論說(shuō)明“點(diǎn)P的軌跡是直線(xiàn)〞提供了可能.這個(gè)問(wèn)題的另一個(gè)意圖是讓學(xué)生體會(huì)求曲線(xiàn)方程的步驟. 師生活動(dòng):〔1〕教師給出問(wèn)題后問(wèn)學(xué)生:你知道點(diǎn)P的軌跡是什么嗎?你會(huì)怎樣求出點(diǎn)P的軌跡? 〔2〕如果學(xué)生是用求線(xiàn)段AB的中垂線(xiàn)的方式求出點(diǎn)P的軌跡方程,那么問(wèn)點(diǎn)P的軌跡為什么是線(xiàn)段AB的中垂線(xiàn)? 〔3〕教師按教科書(shū)P35例2 的方式求出點(diǎn)P的軌跡方程,并按定義證明自己的結(jié)論. A
27、,B 是平面上兩個(gè)定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P到A,B的距離相等. 你知道動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是什么嗎?如何證明你的結(jié)論? 意圖:[問(wèn)題11]可以讓學(xué)生體會(huì)到求曲線(xiàn)方程的根本步驟,但由于問(wèn)題中已經(jīng)建立了坐標(biāo)系,所以步驟不完整.本問(wèn)題的一個(gè)重要作用就是讓學(xué)生體會(huì)如何建立平面直角坐標(biāo)系,并以此完善求曲線(xiàn)方程的步驟. 師生活動(dòng):〔1〕讓學(xué)生比擬[問(wèn)題12]與[問(wèn)題11]有什么相同點(diǎn)與不同點(diǎn). 〔2〕讓學(xué)生嘗試著建立平面直角坐標(biāo)系,體會(huì)建立平面直角坐標(biāo)系的要點(diǎn). 〔3〕教師幫助學(xué)生總結(jié)出以下兩種建立坐標(biāo)系的方式: 〔4〕師生一起總結(jié)建立坐標(biāo)系的要點(diǎn):如果曲線(xiàn)〔或軌跡〕有對(duì)稱(chēng)中心,通常以對(duì)稱(chēng)中心為原點(diǎn);如果曲線(xiàn)
28、〔或軌跡〕有對(duì)稱(chēng)軸,通常以對(duì)稱(chēng)軸為坐標(biāo)軸;盡可能使曲線(xiàn)上的關(guān)鍵點(diǎn)在坐標(biāo)軸上. 你能簡(jiǎn)要地說(shuō)出求曲線(xiàn)方程的步驟嗎? 意圖:幫助學(xué)生總結(jié)求曲線(xiàn)方程的根本步驟,并了解各個(gè)步驟的地位與作用. 師生活動(dòng):通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)[問(wèn)題11]與[問(wèn)題12]的求解過(guò)程,得出以下求曲線(xiàn)方程的步驟: (1)建系設(shè)點(diǎn):設(shè)動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為〔x,y〕; (2)寫(xiě)出集合:P={M|p(M)}; (3)寫(xiě)出方程:根據(jù)p(M〕寫(xiě)出f(x,y)=0; (4)化簡(jiǎn)方程:化f(x,y)=0為最簡(jiǎn)形式; (5)驗(yàn)證結(jié)論:解為坐標(biāo)的點(diǎn)在曲線(xiàn)上. 平面上的線(xiàn)段的長(zhǎng)為,動(dòng)點(diǎn)位于線(xiàn)段所在直線(xiàn)的同一側(cè),且向線(xiàn)段所張的角恒為,
29、動(dòng)點(diǎn)的軌跡是否有有限長(zhǎng)度?假設(shè)有,你能求出其長(zhǎng)度嗎? 意圖:學(xué)生通過(guò)平面幾何知識(shí)可以知道動(dòng)點(diǎn)的軌跡是一段圓弧,但他們并不知道這是為什么,或者說(shuō)很難由平面幾何的方法證明他們的結(jié)論.通過(guò)求曲線(xiàn)方程的方法,我們可以得出點(diǎn)的軌跡方程,并可由方程說(shuō)明軌跡是一段圓?。虼?,本問(wèn)題可以讓學(xué)生更深刻地感受曲線(xiàn)與方程之間的關(guān)系,體會(huì)求曲線(xiàn)的方程的重要意義不僅在于尋求曲線(xiàn)的表示,而且在于研究曲線(xiàn)的性質(zhì). 師生活動(dòng): 〔1〕教師講解:以所在的直線(xiàn)為x軸,以線(xiàn)段的中垂線(xiàn)為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,那么,.設(shè)點(diǎn)在x軸的上方,坐標(biāo)為,那么點(diǎn)的集合為 . 由于 因?yàn)樗? 所以,點(diǎn)的坐標(biāo)滿(mǎn)
30、足方程; 反過(guò)來(lái),由于上述的步驟均可逆,所以方程①的解作為坐標(biāo)的點(diǎn)都在集合P中. 所以,點(diǎn)的軌跡方程是①,點(diǎn)的軌跡是一段以2為半徑的圓弧,它的長(zhǎng)度是整個(gè)圓的.因此,動(dòng)點(diǎn)的軌跡的長(zhǎng)度為 〔2〕提問(wèn)學(xué)生,有無(wú)其它建立坐標(biāo)系的方法使點(diǎn)的軌跡方程更簡(jiǎn)單,更簡(jiǎn)單的原因是什么? 〔3〕提問(wèn)學(xué)生思考:為什么不能把作為點(diǎn)的軌跡方程? 〔4〕學(xué)生練習(xí)教科書(shū)P37練習(xí)第3題. 一條直線(xiàn)和一個(gè)點(diǎn),點(diǎn)到的距離是2.一條曲線(xiàn)上面的點(diǎn)到的距離減去到的距離所得的差都是2.你能建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出這條曲線(xiàn)的方程嗎? 意圖:這是根據(jù)教科書(shū)P36的例3改編的問(wèn)題,意在幫助學(xué)生熟悉和穩(wěn)固求曲線(xiàn)方程的步驟. 師
31、生活動(dòng): 〔1〕師生一起討論如何畫(huà)出圖形,如何建立坐標(biāo)系. 〔2〕讓學(xué)生按步驟求出曲線(xiàn)的方程. 〔3〕師生一起討論如何防止軌跡中出現(xiàn)多余的點(diǎn)或方程中出現(xiàn)多余的解. 〔4〕簡(jiǎn)化求解步驟. 建立坐標(biāo)系后,是否存在一條曲線(xiàn)有兩個(gè)不同的方程?你能以和為例,歸納一下你本節(jié)課學(xué)得的東西嗎? 意圖:歸納總結(jié)本節(jié)內(nèi)容. 師生活動(dòng):學(xué)生思考交流,教師幫助總結(jié)出以下值得關(guān)注的問(wèn)題: 〔1〕如何建立平面直角坐標(biāo)系? 〔2〕準(zhǔn)確寫(xiě)出幾何特征p(M). 〔3〕將幾何特征轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系而得出方程. 〔4〕簡(jiǎn)化方程的過(guò)程是否同解變形. 六、目標(biāo)檢測(cè)設(shè)計(jì) 1.求中心在原點(diǎn),半徑為2的圓位于直線(xiàn)上方局
32、部所對(duì)應(yīng)的方程. 設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生體會(huì)曲線(xiàn)與方程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 2.教科書(shū)P37,習(xí)題2.1:A組第3、4題;B組第1題. 設(shè)計(jì)意圖:穩(wěn)固曲線(xiàn)與方程的概念,體會(huì)如何求曲線(xiàn)的方程〔或求軌跡方程〕. 3.平面上的線(xiàn)段的長(zhǎng)為,動(dòng)點(diǎn)向線(xiàn)段所張的角恒為,你能求出動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡的長(zhǎng)度嗎? 設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生學(xué)會(huì)用方程來(lái)判定軌跡是什么,并進(jìn)一步研究曲線(xiàn)的幾何性質(zhì). 結(jié)語(yǔ):“世界上所有的勇士,無(wú)不為這偉大的心靈而心潮澎湃,從中國(guó)的高山到海岸,我們依然能聽(tīng)到李小龍的吶喊.〞這是人們對(duì)中國(guó)功夫“截拳道〞的創(chuàng)立者李小龍的贊美!李小龍說(shuō)過(guò),“截拳道〞不是一種拳術(shù),不是一個(gè)門(mén)派,它是一種融會(huì)貫穿的武學(xué)思想.李小龍正是由于掌握和運(yùn)用了武學(xué)思想,才使得他打敗眾多敵手,并使中國(guó)功夫名揚(yáng)天下,他也因此獲得人們的崇敬和贊美,并永遠(yuǎn)地活在人們心中.我在想,一個(gè)學(xué)生的數(shù)學(xué)功夫要好,是只掌握解題中的“一招一式〞就行呢,還是要更多地關(guān)注“招式〞中的數(shù)學(xué)思想呢? 文
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