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人教A版高中選修2-1第二章《橢圓及其標準方程》四川省樂山

視頻標簽:橢圓及其標準方程

所屬欄目:高中數學優質課視頻

視頻課題:人教A版高中選修2-1第二章《橢圓及其標準方程》四川省樂山

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人教A版高中選修2-1第二章《橢圓及其標準方程》四川省樂山

《橢圓及其標準方程》教學設計說明

一、教材所處的地位和作用
    本節內容是選修2-1第二章圓錐曲線的第二節,主要學習橢圓的定義和標準方程。從知識上說,本節既是對“曲線與方程”的復習鞏固又是下一步研究橢圓幾何性質的基礎;從方法上說,它既可以類比圓的研究過程和方法,又為我們后續研究雙曲線和拋物線提供了基本模式和理論基礎。可見,本課具有承前啟后的作用。
本節對橢圓定義和方程的研究滲透了函數與方程、數形結合的重要數學思想。在橢圓定義和方程的探究過程中,主張學生積極有效參與,在表達,交流,質疑,反思,探究,遷移,重組,修正,創造的過程中展開學生思維活動,著眼學生發展,還課堂以生命力,還學生以活力。
二、教學目標的確定
    在學習本節知識以前,學生已經學習了《直線和圓的方程》,初步了解了用坐標法求曲線的方程的基本步驟,已具備了一定的分析能力、計算能力,概括歸納的能力和語言轉換能力。在本節學習中,橢圓定義的歸納、方程的推導化簡學生仍會遇到困難,需要老師引導。因此,根據新課標強調的知識與技能,過程與發展,情感態度與價值觀目標制定如下教學目標:

  1. 掌握橢圓的定義,標準方程,會用定義法和待定系數法求橢圓方程;
  2. 培養學生發現,探索的研究能力;通過橢圓定義的形成和標準方程的推導,建立類比化歸的數學思想,加強學生的數形結合意識,提高學生的邏輯推理與分析探究能力;
  3. 學會主動探究、合作學習、加強團隊協作,感受數學的生機和樂趣;在橢圓標準方程的獲取過程,培養學生發現問題,分析問題,解決問題的能力,在參與中感受數學的嚴謹性和數學結論的確定性,形成科學的態度。
三、如何突出重點,突破難點
1.教學重點
掌握橢圓的定義,標準方程,理解坐標法的基本思想。采用了學生實驗,小組探索,合作發現的方式來突出重點。通過實驗→發現→總結→質疑→再實驗→再總結→沉淀定義。讓學生在實驗中探究,在探究中發現。
2.教學難點
橢圓標準方程的推導與化簡,坐標法的應用。采用先做后說,師生共作的方式突破難點。先學生動手,分組討論分享化簡思路及化簡過程中的障礙。再由教師引導分析常見思路,平方去根號(直接平方,移項后再平方)的優劣,提出雙根號內結構對稱時有理化去根號的化簡思想,并與平方法對比,優化計算路徑。
四、教法設計與學法指導
1.教法設計
采用問題教學法,即老師通過問題誘導→啟發討論→探索結果→歸納總結,具體做法如下:(1).引導學生親自動手嘗試畫圖,發現橢圓的形成過程,通過學生觀察,類比,讓學生參與知識的獲取,歸納,完善的全過程,得到橢圓的定義及其應注意的條件,提高學生的綜合分析能力。(2).由復習鞏固出發,問題思考→研究討論→演算分析→點撥引導→轉化化簡,得到橢圓在X軸上的標準方程。教師邊提問邊分析,充分調動學生學習自主性和積極性,并從中體會獲取知識,攻克困難的喜悅。(3).使用多媒體輔助教學,幾何畫板,增強動感和直觀感,加大課堂信息量,提高學生的學習興趣和學習效率。
2.學法指導
通過恰當情境,激活學生探索的動機及發現的欲望,讓學生動手實踐,組內合作,分享思路,主動探究,在積極有效的主動參與中完成知識的自主建構。
五、教學過程的設計與說明
1.教學過程
基本線索:從生活中的幾何圖形出發認識橢圓圖形→通過實驗畫出橢圓圖形→分析圖形形成的實質→類比圓的定義思考并歸納出橢圓的定義→建立坐標系尋找橢圓焦點在X軸上的標準方程→初步簡單的應用→課后鞏固和思考→名人名言結束。
2.設計說明
《課標》對橢圓概念的要求是“讓學生經歷從具體情境中抽象出橢圓的過程,掌握它的定義,標準方程,幾何圖形及簡單性質。”同時,《課標》還要求“教師要創造適當的問題情境,鼓勵學生發現數學的規律和問題解決的途徑,使他們經歷知識的形成過程。”本堂課的教學設計都是基于這些原因,并圍繞著的教學目標,重難點展開。在設計中,力求做到:關注學生的已有知識儲備和生活經驗,注重新舊知識的有機聯系;正確處理數學學科和相關學科的關系,輔之以信息技術;生動呈現知識的發現和發展過程,在問題解決中,通過我+我們的形式獲取新知,完善自我,發展自我。
 
橢圓及其標準方程
四川省樂山第一中學校  岑雪蓮
一、教學內容解析
1.教材所處的地位和作用:
本節內容是選修2-1第二章圓錐曲線的第二節,主要學習橢圓的定義和標準方程。從知識上說,本節既是對“曲線與方程”的復習鞏固又是下一步研究橢圓幾何性質的基礎;從方法上說,它既可以類比圓的研究過程和方法,又為我們后續研究雙曲線和拋物線提供了基本模式和理論基礎。可見,本課具有承前啟后的作用。
本節對橢圓定義和方程的研究滲透了函數與方程、數形結合的重要數學思想。在橢圓定義和方程的探究過程中,主張學生積極有效參與,在表達,交流,質疑,反思,探究,遷移,重組,修正,創造的過程中展開學生思維活動,著眼學生發展,還課堂以生命力,還學生以活力。
  1. 在高考中的地位:
圓錐曲線在高考中能力要求較高。而橢圓是圓錐曲線中的高頻考點,涉及橢圓的定義,直線與橢圓等一系列問題。
二、教學目標分析
1.知識與技能目標:
(1)掌握橢圓的畫法和定義;
(2)掌握橢圓的標準方程,在化簡橢圓方程的過程中提高學生的運算能力。
2.過程與方法目標:
(1)經歷橢圓的形成過程,培養學生發現,探索的研究能力;
(2)通過橢圓定義的形成和標準方程的推導,建立類比化歸的數學思想,加強學生的數形結合意識,提高學生的邏輯推理與分析探究能力。
3.情感態度價值觀目標:
(1)在定義的學習中通過主動探究、合作學習、加強團隊協作,感受數學的生機和樂趣;
(2)親手嘗試橢圓標準方程的獲取過程,培養學生發現問題,分析問題,解決問題的能力。在參與中感受數學的嚴謹性和數學結論的確定性,形成科學的態度。
三、教學問題診斷分析
1.教學重難點,易錯易漏點
教學重點:掌握橢圓的定義,標準方程,理解坐標法的基本思想。
教學難點:橢圓標準方程的推導與化簡,坐標法的應用。
易錯易漏點:橢圓定義中2a>2c的條件限制;標準方程中的a和定義里的2a;焦點位置的判斷。
  1. 學情分析
在學習本節知識以前,學生已經學習了《直線和圓的方程》,初步了解了用坐標法求曲線的方程的基本步驟。對幾何圖形的認知,學生頭腦中雖然有一些橢圓的實物實例,但并沒有上升到“概念”的水平。他們渴望將感性認知理性化,渴望通過自己的動手,觀察,分析,得到概念,通過對比產生頓悟。在學習上,學生已具備了一定的分析能力、計算能力,概括歸納的能力和語言轉換能力。他們思維比較活躍,喜歡動手,樂于思考。但是,對于理論性的知識學習興趣不是非常大,對繁瑣的計算也不能較好的完成。
四、教學支持條件分析
硬件:多媒體課件,細繩,繪圖紙。
軟件:對生活中各種不同幾何圖形的認識;對用坐標法研究幾何問題有初步的了解;掌握坐標法求曲線的方程的基本步驟;對圓的圖形與定義的正確理解和掌握。嚴謹的學習態度,濃厚的學習興趣和過硬的運算能力。
五、教學過程設計
教學
環節
教師為主活動 學生為主活動 設計意圖
創設問題情境引入課題 【啟發誘導】
  從新知是生長在舊知的基礎上出發,引導學生思考學習了圓接下來將要學習的幾何圖形?
【觀察課件】
觀察一些圖片,從學生刻印在腦海中的原有直觀材料出發,得到“橢圓”的直觀定義。
【生活感知】
   觀察圓柱形水杯,隨著傾斜程度不同水面形狀的變化
【實驗】
   圓和橢圓形成的兩個實驗。
 
 
 
 
引出課題——橢圓及其標準方程。
 
 
 
 
 
感知生活中圓與橢圓的聯系和區別
 
 
 
學生以組為單位協作完成實驗,教師巡視指導。并讓其中兩組同學黑板上分享實驗成果。
 
 
 
通過對生活中接近圓的圖形的舉例,激發學生的探究心理,讓學生明白新舊知識的聯系。
 
通過實驗觀察,動手操作,讓學生從形上認識橢圓,并體會實驗的本質,為定義學習做好鋪墊。
形成概念 用現代多媒體技術將實驗重新呈現給學生,并讓他們從圖形的形成過程揭示變中的不變量。
【提問】實驗一:圓的形成是否能揭示出了圓的定義?
 
 
【提問】那么從實驗二中能否類似的歸納出橢圓的定義呢?
預設:這里學生通常會忽略掉距離和與|F1F2|的大小限制,而直接給出,平面內到兩定點F1,F2的距離和等于定長的點的軌跡。
【提問】現在回到黑板上兩組同學們分享出來的橢圓,觀察它們的形狀是否相同?如果不同是什么在影響?怎樣影響?
 
 
【提問】F1,F2之間的距離可以無限制的增大嗎?
【提問】通過剛才的分析,同學們是否發現剛才歸納的橢圓定義的問題?
經概括總結后得到:【多媒體】
平面內與兩個定點F1,F2的距離之和等于常數(大于|F1F2|)的點的軌跡叫做橢圓。這兩個定點F1,F2叫做橢圓的焦點,兩焦點的距離|F1F2|叫做橢圓的焦距。
通常記:|MF1|+|MF2|=2a; |F1F2|=2c
注意:2a>2c 軌跡為橢圓
      2a=2c 軌跡為線段F1F2
      2a<2c 無軌跡
 
 
 
預設:平面內到定點的距離等于定長的點的軌跡。
 
 
 
 
 
 
回答:形狀不同;F1,F2之間的距離;距離越小越接近于圓,距離越大越扁平。
回答:不能。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
記筆記,認真思考。
 
 
 
 
以實驗為載體,讓學生在做中學習,給他們提供一個自主探究獲得知識的機會。使學生經歷概念的生成和完善過程,提高概括能力和語言表達能力,加深對知識的理解和掌握,養成嚴謹的科學作風。
 
 
 
標準方程推導
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
形上認識了,就該從數的角度去解析橢圓,接下來我們該研究橢圓的方程。
【提問】要研究方程,我們首先要把橢圓放入坐標系中,如何放呢?
 
【多媒體】
①建系,設點:
F1F2所在直線為X軸,以線段F1F2的中垂線為Y軸,建立坐標系。
設|F1F2|=2cc>0,M(x,y)為橢圓上的任意一點,則F1(-c,0)F2(c,0).又設M與F1F2的距離的和等于2a
②  集合表示:
由橢圓定義得:動點M的集合為:P={M||MF1|+|MF2|=2a,|F1F2|<2a}③  坐標化:
動點M坐標的方程表示:
④  化簡:
【思考】如何化簡上式?
預設:學生會選擇直接平方或移項后平方的化簡方式。且在給定的時間內不一定能化出結果。
 
 
多媒體分享:有理化(注意:雙根號內式子的結構特征)和平方相結合消根號:

從方程形式的簡潔,易記出發引導學生引入b,最終整理方程最終得到:
 
⑤由曲線和方程的關系知,方程為橢圓的方程。我們稱為焦點在X軸上的橢圓的標準方程。
 
 
 
預設:F1F2所在直線為X軸,以線段F1F2的中垂線為Y軸。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
學生以組為單位討論出化簡方案,嘗試化簡。各組交流化簡過程中遇到的問題和最終的解決方法。分享化簡結果。
 
觀察方程的特點,得出標準方程。
 
 
記筆記
讓學生認識到坐標法研究曲線的一般方法和思路。
強調恰當坐標系在求方程中的重要性。清楚不同坐標系對方程,幾何特征的影響。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
讓學生在協作,交流中成長。學會在嘗試中發現問題,分析問題,解決問題。既提高學生的學習能力,又培養嚴謹的數學演算習慣。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
知識運用 例:已知圓O:(x+1)2+y2=16, 圓內一個定點F(1,0),A是圓上任意一個點,線段AF的垂直平分線l和半徑OA相交于點M當點A在圓上運動時, 求動點M的軌跡以及軌跡方程?
預設:學生在用定義判斷曲線類型時會忽略掉:2a>2c或是仍然選用求曲線方程的方法求解。
幾何畫板展示本題,從圓中衍生出橢圓的動態過程。
思考,組內交流,解答,分享結果 本題是教材課后作業改編,目的:加深學生對橢圓定義的理解與運用,學會用橢圓定義求曲線類型。
形象展現新舊知識的有機聯系,起到點題的作用。
歸納小結
 
總結
1.橢圓的定義;
2.焦點在X軸上的橢圓的標準方程。
學生小結歸納,不足的地方老師補充說明。 讓學生自己小結,不僅僅總結知識,更重要的是總結數學思想方法,這樣可幫助學生自行構建知識體系,理清知識脈絡,養成良好的學習習慣。
作業與思考 作業】1.教材P42  1,3,4
2.推導焦點在Y軸上的橢圓的標準方程
思考a,b,c的幾何意義?
   
既起到鞏固新知的作用又為下次課做好鋪墊。
結束 最后用雨果的一句話結束本節課的學習:人并不是只是一個圓心的圓圈;它是一個有兩個焦點的橢圓,事物是一個點,思想是另一個點。   數學課不僅要注重智慧的獲得,還要注重情感的發現。
六、目標檢測設計
   《課標》要求“教師要創造適當的問題情境,鼓勵學生發現數學的規律和問題解決的途徑,使他們經歷知識的形成過程”
    教學中通過:學生直觀感知生活中的橢圓圖形;親自動手實驗畫出圓與橢圓;教師逐步引導從實驗中提取不變量,從圓定義出發用類比的方法得出橢圓定義并引導學生完善定義;在標準方程的化簡中對比不同化簡方法的優劣;遇到困難時的鼓勵和引導;發現問題解決方法時的表揚和肯定,來完成本節課的三大教學目標。
 
 

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