《椭圆及其标准方程》教学设计
龙城高级中学 胡宇娟
(一) 指导思想与理论依据
1、本节课的设计力图体现“教师为主导,学生为主体”的教学思想。 在教学的过程中始终本着“教师是课堂教学的组织者、引导者、合作者”的原则,让学生通过实验、观察、思考、分析、推理、交流、合作、反思等过程建构新知识,并初步学会从数学的角度去观察事物和思考问题,产生学习数学的浓厚兴趣。
2、在“椭圆的标准方程”的引入与推导中,遵循学生的认识规律,运用“实验——猜想——推导——应用”的思想方法,逐步由感性到理性地认识定理,揭示知识的发生、发展过程;遵循现代教育理论中的“要把学生学习知识当作认识事物的过程来进行教学”的观点。
3、数学学习的核心是思考,离开思考就没有真正的数学。针对这节课的内容:教师提问;学生操作、观察、思考、讨论;教师再演示、点评,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教学重难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间与空间进行思考与讨论,教师适时给予适当的思维点拨,必要的可进行大面积提问,让学生做课堂的主人,充分发表自己的观点,交流、汇集思想。这样既有利于化解难点、突出重点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃,让学生在生生互动、师生互动中掌握知识,提高解决问题的能力。另外通过学法指导,引导学生思维向更深更广发展,以培养学生良好的思维品质,并为以后进一步学习椭圆的几何性质及双曲线和抛物线作好辅垫。
(二) 教学背景分析
A、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;
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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。
B、教材分析
在教材处理上,根据椭圆定义的特点,结合学生的认识能力和思维习惯在概念的理解上,先突出“和”,在此基础上再完善“常数”取值范围.在标准方程的推导上,并不是直接给出教材中的“建系”方式,而是让学生自主地“建系”,通过所得方程的比较,得到标准方程,从中去体会探索的乐趣和数学中的对称美和简洁美.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,辨析椭圆标准方程。
C、教学分析
教学方法: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,即教师通过问题诱导→启发讨论→探索结果,引导学生直观观察→归纳抽象→总结规律,使学生在获得知识的同时,能够掌握方法、提升能力。
逐步让学生进行探究性的学习。探究性学习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。
教具准备:多媒体课件、绘图板、细绳。
(三) 本节课教学目标设计
A、知识与技能目标
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
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结合的数学思想。
B、过程与方法目标
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。
C、情感态度与价值观目标
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、通过经历椭圆方程的化简,增强学生战胜困难的意志品质和契而不舍的钻研精神,养成学生扎实严谨的科学态度,形成学习数学知识的积极态度。
(四) 教学过程与教学资源设计
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[板书设计]
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(五) 学习效果评价设计
1、能从结构把握、理解点在运动过程中,满足关系式:
判断点的轨迹是什么曲线;为什么;能写出它的方程。
2、能写出适合一定条件的椭圆的标准方程。体会分类讨论等数学思想。
3、绳长不变的前提下,学生能预测改变焦点之间的距离对所得椭圆形状的影响;能动手操作检验,验证;能从椭圆的标准方程给出解释;为下节课中重要的几何性质离心率作铺垫。能从概念的角度发现椭圆与圆之间的关系。理解体会知识之间的联系与区别。
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第二篇:高中数学椭圆及其标准方程教案(第一课时)新人教版选修2
椭圆及其标准方程
教学目标: 理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程,以及a,b,c三者的关系
教学重点:椭圆的定义及标准方程
教学难点:标准方程的推导
教学过程:
一、引入
师:同学们,我们上两节课学习了方程与曲线的关系,把几何图形与坐标进行了挂钩,也即是一条曲线满足某个方程,我们就知道满足这个方程的点一定在这条曲线上,这条曲线上的点一定能满足这个方程,我们同时还学习了求一条曲线的方程一般步骤:建系,写出点的坐标的集合,建立方程,化简方程,检验。曲线在我们是生活中到处可见,其中有不少都是非常有规则的,具有一些特殊性质的曲线,今天我们将要学习一种特殊的曲线,在学习之前我们先来看一段小视频。
这个是我们神六飞行的一些片段,好通过这个视频同学们可以看到神六绕地飞行的轨迹是一个椭圆,我们知道除了神六,我们太阳系里的行星绕太阳飞行的轨迹也是椭圆,椭圆在我们的生活中也是随处可见。
既然椭圆在生活中是如此的常见,人们是怎么准确的画出椭圆的呢?在画椭圆之前同学们回忆一下我们是怎样画圆的?定出圆心,去半径长,绕着圆心画一圈就可以了,对比圆,椭圆会不会有相似的画法呢?
同学们看一看课本的探究活动,前面一部分同学们应该都清楚那是一个圆,我们现在来看后一部分,把细绳两端拉开一段距离,固定,拉紧绳子,移动笔尖,同学们想想,在这个过程中什么是不变的?(绳子长),对,鉴于用绳子操作起来比较麻烦,通过几何画板来给同学们演示一下。
画板上有固定的两点F1,F2,M三个点,现在我们保持MF1+MF2不变,同学们观察M点会画出怎样的一条轨迹,留意这几个数字的变化。
根据这一变化,我们给椭圆下个定义:
平面内到两个定点的F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。
问:为什么这个常数要大于|F1F2|?如果没有这个限制会出现什么样的情况呢?
生:学生讨论
师:好我们现在同样通过几何画板来看看。
我们可以看到当等于|F1F2|是轨迹是线段F1F2,当小于|F1F2|时,这样的M点不存在。
师:给F1,F2这两个点一个新名词,叫做椭圆的焦点,而这两点的距离叫做是椭圆的焦距。 为了书写方便我们规定|F1F2|=2c,MF1+MF2=2a,再重述遍椭圆的定义
师:椭圆的定义已经给出,椭圆也是一条曲线,他有没有方程呢?再回忆一下求曲线方程的一般步骤。
生:回答求曲线方程的步骤
师:现在我们要求椭圆的方程,第一步就是要建系,我们应该怎样来建立坐标系呢?
生:同学们各抒己见,最后得出
以F1,F2所在直线为x轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系,最后选定方案,如图2-27,推导出方程.
以F1,F2所在直线为y轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系,如图2-26;
师:我们选择方案一来推导椭圆的方程
解 1)建系:以F1,F2所在直线为x轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系,并设椭圆上任意一点的坐标为M(x,y),
设两定点坐标为:
F1(-c,0),F2(c,0),
2)则M满足:|MF1|+|MF2|=2a,
4)化简.
师:我们要化简方程就是要化去方程中的根式,你学过什么办法?
生:化去方程中的根式应该用移项平方、再移项再平方的办法.
师:好,下面我们就一起来完成这部分计算.(师生共同完成)
a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2,整理得:
(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2).
师:到此我们已经推导出了椭圆的方程,但此形式还不够简洁,且x,y的系数形式不一致,为了使方程形式和谐且便于记忆和使用,我们应该如何将方程进行变形呢?
学生此时可能还不理解,教师可启发学生观察图形如图2-28,看看a与c的关系如何?
师:请结合图形找出方程中a、c的关系.
生:根据椭圆定义知道a2>c2,且如图所示,a与c可以看成Rt△MOF2的斜边和直角边.
师:很好!那我们不妨令b2=a2-c2,则方程就变形为b2x2+a2y2=a2b2,如果再化简,你会得到什么形式的方程呢?
师:其中a与b的关系如何?为什么?
生:a>b>0,因为a与b分别是Rt△MOF2的斜边、直角边.
教师指出(*)式就是焦点在x轴上的椭圆的标准方程,最后说明:
1)方程中条件a>b>0不可缺少(结合图形),当a=b>0时,就化成圆心在原点的圆的方程
2)b的选取虽然是为了方程形式简洁与和谐,但也有实际的几何意义,即:b2=a2-c2;
3)请学生猜想:若用方案二(即焦点在y轴上),得到的方程形式又如何呢?
如果此处学生不能给出,教师将自行给出
师:请同学们课后进行推导验证.
师:此时方程中a与b的关系又如何?(结合图形请学生将条件a>b>0补上.)
师:像这种焦点在坐标轴上建立起来的椭圆的方程,我们称之为椭圆的标准方程。
师:下面我们来对比一下,椭圆两个标准方程的异同
师:现在我们来看课本的例1
例2:设F1,F2为顶点,|F1F2|=6,动点M的满足|MF1|+|MF2|=8,求动点M的轨迹。