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高中数学《椭圆的标准方程》说课稿

2016年12月20日 浏览:

一、教材分析

1、地位及作用

圆锥曲线是一个重要的几何模型,有许多几何性质,这些性质在日常生活、生产和科学技术中有着广泛的应用。同时,圆锥曲线也是体现数形结合思想的重要素材。

推导椭圆的标准方程的方法对双曲线、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。因此本节课具有承前启后的作用,是本章的重点内容。

2、教学内容与教材处理

椭圆的标准方程共两课时,第一课时所研究的是椭圆标准方程的建立及其简单运用,涉及的数学方法有观察、比较、归纳、猜想、推理验证等,我将以课堂教学的组织者、引导者、合作者的身份,组织学生动手实验、归纳猜想、推理验证,引导学生逐个突破难点,自主完成问题,使学生通过各种数学活动,掌握各种数学基本技能,初步学会从数学角度去观察事物和思考问题,产生学习数学的愿望和兴趣。

3、教学目标

根据教学大纲和学生已有的认知基础,我将本节课的教学目标确定如下:

1.知识目标

①建立直角坐标系,根据椭圆的定义建立椭圆的标准方程,

②能根据已知条件求椭圆的标准方程,

③进一步感受曲线方程的概念,了解建立曲线方程的基本方法,体会数形结合的数学思想。

2.能力目标

①让学生感知数学知识与实际生活的密切联系,培养解决实际问题的能力,

②培养学生的观察能力、归纳能力、探索发现能力,

③提高运用坐标法解决几何问题的能力及运算能力。

3.情感目标

①亲身经历椭圆标准方程的获得过程,感受数学美的熏陶,

②通过主动探索,合作交流,感受探索的乐趣和成功的体验,体会数学的理性和严谨,

③养成实事求是的科学态度和契而不舍的钻研精神,形成学习数学知识的积极态度。

4、重点难点

基于以上分析,我将本课的教学重点、难点确定为:

①重点:感受建立曲线方程的基本过程,掌握椭圆的标准方程及其推导方法,

②难点:椭圆的标准方程的推导。

二、教法设计

在教法上,主要采用探究性教学法和启发式教学法。以启发、引导为主,采用设疑的形式,逐步让学生进行探究性的学习。探究性学习就是充分利用了青少年学生富有创造性和好奇心,敢想敢为,对新事物具有浓厚的兴趣的特点。让学生根据教学目标的要求和题目中的已知条件,自觉主动地创造性地去分析问题、讨论问题、解决问题。

三、学法设计

通过创设情境,充分调动学生已有的学习经验,让学生经历"观察--猜想--证明--应用"的过程,发现新的知识,把学生的潜意识状态的好奇心变为自觉求知的创新意识。又通过实际操作,使刚产生的数学知识得到完善,提高了学生动手动脑的能力和增强了研究探索的综合素质。

元874b件东网a688有限优升习8a332202慧科是途a4a7e10a软公习学技学-是广cd5c3033司 四、学情分析

1.能力分析

①学生已初步掌握用坐标法研究直线和圆的方程,

②对含有两个根式方程的化简能力薄弱。

2.认知分析

①学生已初步熟悉求曲线方程的基本步骤,

②学生已经掌握直线和圆的方程及圆锥曲线的概念,对曲线的方程的概念有一定的了解,

③学生已经初步掌握研究直线和圆的基本方法。

3.情感分析

学生具有积极的学习态度,强烈的探究欲望,能主动参与研究。

五、教学程序

从建构主义的角度来看,数学学习是指学生自己建构数学知识的活动,在数学活动过程中,学生与教材及教师产生交互作用,形成了数学知识、技能和能力,发展了情感态度和思维品质。基于这一理论,我把这一节课的教学程序分成六个步骤来进行,下面我向各位作详细说明:

教 学 过 程

设 计 意 图

1. 创设问题情境:

情境1 请同学们举出生活中椭圆形物体的实例 (展示一些椭圆形物体图片)

情境2 宿迁中学校园内一些椭圆形小花坛 (展示自拍图片)问题1 施工时工人师傅是怎样砌建小花坛的? (复习椭圆定义,动画演示)

问题2 宿迁中学新校区绿化、美化工作正在进行,准备在一块长10米、宽6米的矩形空地上建造一个椭圆形花园,要尽可能多地利用这块空地,请问:如何画这个花园的边界线?

(动画演示,书写课题)

问题情境的创设应有利于激发学生的求知欲。为了复习椭圆的定义,我设计如下两个学生熟悉的情境:

通过情境1,让学生感受到椭圆的存在非常普遍。小到日常生活用品,大到建筑物的外形,天体的运行轨道。

通过情境2和问题1,让学生主动思考如何画椭圆及椭圆的定义。

通过问题2,要求学生以小组为单位进行实验、观察、归纳、猜想、概括,激发学生探索的欲望和浓厚的学习兴趣,使学生的主体地位得到体现。

2. 探求椭圆方程

回顾圆的方程的建立过程,首先是做什么? (提问学生)

如何选择适当的坐标系来建立椭圆的方程呢? (学生回答)

在学生复习圆的方程的建立过程的基础上,让学生讨论思考如何选择适当的坐标系来建立椭圆的方程,我想学生通过这些活动能够建立几种常见的坐标系,并列出相应的代数方程。我认为这样有利于培养学生的动手实验,分析比较,相互协作等能力。让学生体验到知识的产生过程。

在不同建系下,列出关于x,y的等式。它们都含有两个根式,如何化简这种方程?(学生思考回答,师生共同比较选择)

由于化简两个根式的方程的方法特殊,难度较大,估计学生容易想到直接平方,这时可让学生预测这样化简的难度,从而确定移项平方可以简化计算。为此,我首先启发学生如何去掉根号较好,让学生动手比较,最后得出移项平方化简方程比较简单,这样有利于培养学生的分析比较能力。

法一 以两定点F1、F2所在直线为轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系(如图1).

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设为椭圆上的任意一点,设MF1 MF2=m,F1F2=n,(m >n>0)

则、.

由MF1 MF2=m得

移项得

平方得

整理得

再平方得

再整理得

所以 即

令m=2a,n=2c 即MF1 MF2=2a, F1F2=2c,上面方程化简可得

在比较如何化简方程简单后,我选择放手让学生化简,让学生体验化简方程的艰辛,经受锻炼,尝试成功,提高学生参与教学过程的积极性。

为了让学生明白设常数2a、2c的合理性。我选择首先设常数m,n,然后以2a,2c替换,其目的是让学生体会到设2a,2c的合理性。

结合图形,找出方程中a、c对应的线段.

如图,OF2=c,MF2=a, a与c可以看成Rt△MOF2的斜边和直角边.那么a2-c2就是另一直角边的平方,因此我们令b2=a2-c2(b>0),

则方程变为(a>b>0)

由上述过程可知,椭圆上的点的坐标(x,y)都满足上面

这个方程;满足这个方程的点(x,y)都在已知的椭圆上。

所以,这个方程就是所求得椭圆的方程.

法二 以两定点F1、F2所在直线为x轴,F1为原点,建立直角坐标系(如图2).

设为椭圆上的任意一点,设MF1 MF2 =m, F1F2=n,m>n>0,则、.

由MF1 MF2=m得

类似第一种方法,移项后平方,整理可得

再平方,整理可得所以 即

令m=2a,n=2c 即MF1 MF2=2a, F1F2=2c,上面方程为

令b2=a2-c2(b>0),则方程变为通过比较可知,方程(a>b>0)更简洁。

把方程叫做椭圆的标准方程。总结推导椭圆的标准方程的步骤:

(1)建系--建立适当的坐标系

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(2)设点

(3)列式

(4)化简

(5)证明如果椭圆竖起放置,怎样建系?

建立如图所示的直角坐标系,类似于刚才的推导过程可得椭圆的方程,过程留给同学们课后完成。

让学生猜想结论:(a>b>0),并说明理由。

教师从另一角度分析:得到方程的原始等式为

而焦点在y轴上时,由MF1 MF2=2a得

对比这两个等式,能发现什么结论? 互换x,y

因此,焦点在y轴上的椭圆的方程为

由于这两种形式的方程都很简单,因此我们把这两种方程都叫椭圆的标准方程(其中b2=a2-c2)

3. 标准方程比较

(1)相同点

①方程中x,y表示椭圆上任意一点的坐标;

②关于x,y的二元二次方程;

③方程右边是常数1,左边是平方和的形式;

④a是椭圆上的点到两焦点距离和的一半,b2=a2-c2,c是焦距的一半;

a2=b2 c2,a>b>0, a>c>0,b与c大小不定

⑤焦点位置的判定:焦点在较大分母对应的变量的坐标轴上

(2)不同点

标准方程

图 形

焦点坐标

F1(-c,0),F2(c,0)

F1(0,c),F2(0,-c)

与坐标轴交点

A1(-a,0) A2(a,0)

B1(0,-b) B2(0,b)

A1(0,a) A2(0,-a)

软方上4824的广cd5c303386c5限西智途a4a7e10a45b2元874ba8b9-是件东4fa0心有学69b6高优9b8e972a技学4ed5科是网a688术17827301得公习895d得44a1智秀88fd慧4ca9升习8a332202633a4884司

B1(-b,0) B2(b,0)

4.初步运用知识

(1)若椭圆的焦距为8,a=5,那么它的标准方程是

(或)

(2)已知椭圆的方程为,则 a=___,b=___,c=___,焦点坐标为 ,与坐标轴交点坐标为 ,焦距等于 ;如果点P为该椭圆上一点,则PF1 PF2=__ __( F1,F2为焦点).

( 总结: 定位 、 定量 待定系数法 )

这里我选择设b2=a2-c2(b>0)其作用是

首先美化方程:使方程简洁美、对称美、和谐美,

其次使b具有明显的几何意义:原点与椭圆和y轴的交点之间的线段长。

通过这两种方法所得到的椭圆方程的比较,让学生在比较中体会哪种方程更能反映椭圆的对称美,从而引出椭圆的标准方程。

在得到椭圆的标准方程之后,我和学生共同总结推倒椭圆标准方程的步骤,其目的是进一步强化求曲线方程的一般步骤,同时也让学生享受成功的喜悦。

对于焦点在y轴上的椭圆的标准方程的建立,我选择让学生在比较、分析、猜想得到。

在得到焦点在y轴上的椭圆的标准方程过程中,考虑到学生对这一标准方程可能有怀疑的情绪,我选择引导学生回到建立方程的起始,让学生对比分析原来两个方程只是交换两个变量。

5.课堂小结

1.推导椭圆的标准方程

2. 椭圆两种标准方程的比较

3椭圆的标准方程的基本求法及应用

4.自主探索,合作交流

(总结本课学习内容及学习方式)

为了让学生建构自己的知识体系,我让学生自己概括所学的内容。我认为这样既能培养了学生的概括能力,又能营造民主和谐的师生关系。

6.课后作业布置

1.基础训练题:课本P28 1. 2.

2.动手操作题:课本P29 7(或用几何画板探求)

3.课后思考题:有关资料显示:"神舟六号"飞船的运行轨道是以地球的中心F2位一个焦点的椭圆。已知它的近地点A(离地面最近的点)距地面200公里,远地点B (离地面最远的点) 距地面347公里,并且在F2、A、B同一直线上,地球半径约为6371km。你能计算出"神舟六号"飞船的轨道方程吗? (精确到0.01 km)