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1、
《直線參數(shù)方程的應用》
1
教材說明:人教版選修4-4《直線的參數(shù)方程》
課型:習題課
課時:1課時
學情分析
(一)學生已有知識基礎或學習起點
學生剛剛學習了曲線的參數(shù)方程,以及直線的參數(shù)方程,本班學生具備較好的知識基礎,對直線的參數(shù)方程的一般形式和標準形式都已經(jīng)了解,并且能夠進行標準參數(shù)方程和一般參數(shù)方程的互化,對參數(shù)的幾何意義相對也比較熟悉.
(二)學生已有生活經(jīng)驗和學習該內(nèi)容的經(jīng)驗
在前面學生已經(jīng)學過了直線的標準參數(shù)方程和一般方程,具備了把一般參數(shù)方程轉化為標準參數(shù)方程的能力,能解決一些實際問題,并能夠進行合作交流,具備合作探究的
2、能力.
(三)學生的思維水平以及學習風格
學生的思維系統(tǒng)不夠完善,缺乏邏輯思維能力和發(fā)散能力.學生中沉思型的學生少,在碰到問題時不愿意深思熟慮,不用充足的時間考慮、審視問題,更不會權衡各種問題解決的方法,然后從中選擇一個滿足多種條件的最佳方案;多數(shù)是沖動型學習,看到題傾向于很快地檢驗假設,根據(jù)問題的部分信息或未對問題做透徹的分析就倉促作出決定,反應速度較快,但容易發(fā)生錯誤。
(四)學生學習該內(nèi)容可能的困難
學生學習該內(nèi)容時可能遇到如下困難:不看參數(shù)方程的形式是否標準,直接套用,t的幾何意義找不準,欠缺轉化能力,數(shù)形結合能力和計算能力.
(五)學生學習的興趣、學
3、習方式和學法分析
由于學生自我歸納能力較差又習慣于就題論題,因此適合提問引導啟發(fā)式授課方式和層層設疑的學習方法。授課講解的時候,應做到幫助學生分析題干,引發(fā)學生對問題的思考,引導學生找到解題思路并選擇簡潔的解題方法,并能及時歸納總結.
教學內(nèi)容分析
(一) 教學的主要內(nèi)容
參數(shù)方程是以參變量為中介來表示曲線上點的坐標的方程,是曲線在同一坐標系下的又一種表示形式。某些曲線用參數(shù)方程表示比用普通方程表示更方便。學習直線參數(shù)方程有助于學生進一步體會解決問題中數(shù)學方法的靈活多變。 本專題是解析幾何初步、平面向量、三角函數(shù)等內(nèi)容的綜合應用和進一步深化。學習直線的參數(shù)方程為接下來
4、的圓等復雜曲線的參數(shù)方程打下基礎,通過對本專題的學習,學生將掌握直線參數(shù)方程的基本應用,了解直線的多種表現(xiàn)形式,體會從實際問題中抽象出數(shù)學問題的過程,培養(yǎng)探究數(shù)學問題的興趣和能力,體會數(shù)學在實際中的應用價值,提高應用意識和實踐能力。
(二)教材編寫的特點和設計意圖
1、教材特點:
直線參數(shù)方程的意義,以及參數(shù)的幾何的意義的應用,讓學生了解參數(shù)方程的作用.
2、設計意圖:
通過具體題讓學生明白為何引進參數(shù),以及參數(shù)方程的真正用處河意義,培養(yǎng)學生轉化的能力和靈活解決問題的能力.
教學目標
(一)知識與技能:
應用直線的參數(shù)方程中t的幾何意義解決求距離,求線段長
5、度、與中點有關的問題。
(二)過程與方法:
通過學生聯(lián)系已有的知識,采用學生探究,觀察,討論的方式,引導學生分析思路,體驗解題方法。(三)情感態(tài)度與價值觀:
通過對教學思維的轉變,激發(fā)學生的求知欲,鼓勵學生大膽嘗試,勇于探索的思維品質,培養(yǎng)學生積極探索,勇于鉆研的科學精神、嚴謹求實的科學態(tài)度。
教學重點
利用直線的參數(shù)方程求線段的長,求距離、求與中點有關等問題.
教學難點
對t的幾何意義的理解和應用。
教學策略的選擇與設計
為了教給學生學習思路,訓練科學方法,發(fā)展學生應用知識的能力,以更好地培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的能力,使他們能夠在較高層次上更加有效地學習。具體來說,在
6、習題教學中應突出以下策略:
(一)例題精選策略
所選習題應該既要全面,以利于知識技能的鞏固,又要具有代表性、典型性,能體現(xiàn)科學方法和觀念的滲透以及直線參數(shù)方程與實際生活的聯(lián)系。
(二)思路點撥策略
習題課應該重視解題思路的啟迪與解題方法的引導,使學生學會如何審題、如何分析問題、如何找思路、如何選擇解題方法、如何規(guī)范化地把解決問題的過程呈現(xiàn)出來。
(三)引導反思策略
習題教學應該使學生學會反思自己的解題活動,體驗知識的理論價值和應用價值,達成知識的遷移。
(四)借題發(fā)揮策略
習題課不能就題論題,重要的是“借題發(fā)揮”,挖掘習題的多重價值,對選定的習題進行精心研究與設計,達到鞏固知識
7、和提高能力的雙重目的。
教學資源與手段
資源:三角板、彩粉筆、多媒體
手段:通過多媒體大屏幕顯示,更加直觀形象,提高速度.
教學過程設計
教學
環(huán)節(jié)
教學過程
師生活動
設計意圖
創(chuàng)設情 境
設置問題
強化知識
典例剖析
8、
鞏固練習
我們剛剛學習了直線的參數(shù)方程,今天我們一起來研究一下它的應用.
1.已知直線過點M0(-4,0),傾斜角為 。
(1)求直線的參數(shù)方程
(2)若上一點M滿足M0M=2, 求點M 的坐標.
2. 已知直線(t為參數(shù)),點P(2.-3),直線與直線 2x +y ?3 =0 交于點Q,求|PQ|。
1.標準形式
t的幾何意義是:有向直線上從已知點P0()到點
P()的有向線段的數(shù)量,且
9、|P0P|=|t|
① 當t>0時,點P在點P0的上方;
② 當t=0時,點P與點P0重合;
③ 當t<0時,點P在點P0的下方;
2.
一、實際應用
例1.當前熱帶風暴中心位于點O處,大連在它的西面220km的點A處,風暴正以40km/h的速度向西偏北600方向運動,已知距風暴中心200km以內(nèi)的地方都會受到風暴侵襲,計算經(jīng)過多長時間大連會受風暴侵襲,侵襲會持續(xù)多長時間.
二、求直線上動的坐標
例2.求點A(?1,?2)關于直線:2x ?3y+1=0的對稱點A 的坐標。
二、求直線于曲線相交弦長問題
例3 已知直線過點P(1,-2),
10、傾斜角為450,橢圓C:x2+2y2=8設
兩交點為A,B,弦AB的中點為M。
求| AB | , | PA | | PB | , | PA | + | PB | ,| MP| .
變式:點P改為(1,1)如何?
改為(5,6)呢?
1. 過點P(5,-3),且傾斜角a滿足cosa= 的直線與圓x2+y2=25交于P1, P2兩點,則| PP1| | PP2| =______弦P1P2中點M的坐標是____
2. 過橢圓x2+4y2=4的右焦點作一直線交橢圓于M,
11、N兩點,
且|FM| | FN |= ,求直線的方程。
第1題:
給學生一分鐘思考時間,找學生說出自己做題時的思維過程,具體解題步驟判斷的依據(jù)和得到的結論。
第2題
學生思考后體問,估計回答時不會盡如師意.老師進一步引導學生觀察參數(shù)方程.
部分學生也會把參數(shù)方程化一般方程,求交點,再求兩點間距離,正好通過這種解法比較出直線參數(shù)方程有時的便捷性.
引導學生說出這兩個形式,老師強調并提問,化一般形式為標準形式的方法
并再次通過幾何意義強調動點和定點的位置關系.
讓學生讀題,分析問題的實質.
分組討論
設問;什么情況下大連受到侵襲?
12、并找學生回答
找?guī)酌瑢W回答解題思路和方法.學生多數(shù)未參數(shù)方程解決.
老師引導如果求兩點間距離需要什么呢?
(3)引導反思
參數(shù)方程的意義
提問學生;用我們原來的辦法怎么解?能不能用參數(shù)方程解?用參數(shù)方程來解需要什么?怎么找到?
解完后比較解法,通過比較引出下一例題
學生分組討論,并派代表發(fā)言,傳統(tǒng)方法在解第2個問題時就相當麻煩。
教師引導學生分析:根據(jù)直線的參數(shù)方程中的參數(shù)幾何意義,求直線與曲線的交點的距離問題宜于用直線的參數(shù)方程。教師可以提出以下問題進行引導:(1)寫出直線 l 的參數(shù)方程需要那些條件?(2)交點A,B與參數(shù) t 有什么關系?(3)如何利用參
13、數(shù)求 ?(4)交點A,B與定點Pd的位置有什么關系,相應的t
讓學生回答
不完整地方進行補充。
板演,讓學生發(fā)現(xiàn)什么時候用參數(shù)方程比較簡單。
合作交流
下面請同學們以小組討論并且能夠說明理由,3分鐘后請小組代表到黑板上做,進行小組PK。
引導反思
引導學生談談對這類題型的感悟與體會,并反思自己的思維過程的欠缺和不足。
引導學生思考
分組討論,需要什么?
如何借助參數(shù)方程來求
通過第一小題讓學生回憶直線的標準參數(shù)方程,并回憶標準參數(shù)方程中t的幾何意義的應用.既鍛煉了學生組織語言的說理能力,又側面滲透給學生思本節(jié)課的思想.
通過這個小題再一次
14、強調t的幾何意義只有在標準方程里才成立.并通過此小題讓學生回憶,如何化一般參數(shù)方程形式為標準形式.
強化知識,為下面的學習打下伏筆.
滲透靈活應用的思想
再一次體會參數(shù)方程的好處
通過動手和小組討論鍛煉學生的團隊合作和交流能力。
讓學生體會參數(shù)方程如何用,在什么情況下想到應用參數(shù)方程,如何把它工具化。
剖析問題實質,避免因理解不深入導致無法入手。
讓學生思考如何使用直線的參數(shù)方程
引導學生反思,反思自己的解題活動,體驗知識的理論價值和應用價值,達成知識的遷移。
讓學生靈活掌握點P的位置決定了參數(shù)的
15、符號
滲透數(shù)學結合的思想
對參數(shù)方程的靈活應用,訓練學生形成自己的思維體系。
滲透學生類比的思想。鍛煉學生舉一反三的能力。
課堂小結
直線參數(shù)方程的應用(標準形式)
1、 求一端點是M0(x0,y0)的線段長
2、求弦長,若P1、P2是直線上兩點,所對應的參數(shù)分別為t1、t2, 則P1P2=t2-t1 ∣P1P2∣=∣t 2-t 1 |
3、求一端點是M0(x0,y0)的兩線段長的和與積
若P1、P2、P3是直線上的點,所對應的參數(shù)分別為t1、t2、t3,則P1P2中點P3的參數(shù)為
4、實際應用
教
16、師引導學生總結??梢詮囊韵聨讉€方面引導:
(1)與普通方程 的 聯(lián)系;(2)t的幾何意義(3)參數(shù)t表示的點的坐標、直線與曲線交點間的距離、與中點或定比分點對應的參數(shù) t 等等;
強化本節(jié)課的目標何方法。
課后作業(yè)
1、已知直線經(jīng)過點P(1,-3),傾斜角為,
(1)求直線與直線:的交點Q與P點的距離| PQ|;
(2)求直線和圓=16的兩個交點A,B與P點的距離之積.
2、設拋物線過兩點A(-1,6)和B(-1,-2),對稱軸與軸平行,開口向右,直線y=2+7被拋物線截得的線段長是4,求拋物線方程.
鼓勵學生反思自己思維上的不足,通過這一類題的學習
17、過程都有什么收獲,有什么新的體驗。
并相互交流體驗
加深學生對問題的理解和考查學生對本節(jié)課目標的達成情況。
9
大連開發(fā)區(qū)第八高級中學
于丹
教學反思
我感到本節(jié)課成功之處在于:教學理念的更新:以人為本,面向全體學生,注重了學習,教學、研究同步協(xié)調的原則和“二主” 方針,表現(xiàn)在:
1、由生活實例引入課題收到了良好的效果,由教師舉例到學生舉例,再由教師點拔的方式,激起了學生強烈的學習欲望,活躍了課堂氣氛,同時實現(xiàn)由具體到抽象的自然地過渡。從簡單
18、而又熟悉的標準參數(shù)方程開始研究,符合循序漸進的原則,縮短了學生思維的“跨度”。同時在探求過程中,打破了傳統(tǒng)教學中“一言堂”的陳舊模式,由學生分組討論,給學生展示自己思維成果的時間和空間,再在學生提問,學生解答的互動過程中使學生對問題得到了多層次、多角度地透徹地理解,這對于培養(yǎng)學生的表達能力、應變能力及數(shù)學思維的嚴謹性等方面都起到了重要作用,真正發(fā)揮了學生的主體作用,創(chuàng)造了一種開放、民主、愉悅、和諧的學習氛圍??梢猿浞终{動主體的積極性,學生們都情不自禁地加入到探索、求知的行列中,同時,學生還能從中品味發(fā)現(xiàn)新知的樂趣,體會知識的應用價值。
2、在對例2作進一步研究時,通過對直線的參數(shù)方程的不同
19、表述,使學生體會到對同一問題,可有不同解法,既培養(yǎng)了學生發(fā)散思維的能力,又培養(yǎng)了學生優(yōu)化選擇的意識。
3、小結以學生暢談收獲和體會,教師點拔的方式來完成,培養(yǎng)了學生歸納能力,使學生在回憶和歸納中再對本節(jié)課的內(nèi)容和解題思想進行反思,這無疑對學生今后的學習是有指導作用的,而且是學生自我總結的東西,記憶將更為深刻和久遠。
通過學生自主探究,合作交流,在學習數(shù)學的過程中,培養(yǎng)了學生的綜合能力,這也是素質教育對課堂教學的要求。
5、本課利用了多媒體輔助教學,節(jié)省了時間,彌補了傳統(tǒng)教學手段的不足。
本節(jié)課的不足之處:由于探究性學習會出現(xiàn)許多課前無法估計的因素,如學生的提問的多樣性、學生思維水
20、平和表達能力的差異等,所以對課堂時間的把握也并不能如預期所至,若能再有一些時間在例2的基礎上讓學生通過參數(shù)方程求解時學生的反應并不如想象中的好。
教學評析
直線參數(shù)方程是解析幾何中研究曲線及其性質的重要方法。于丹老師本節(jié)課設計的知識目標、能力目標和品質素養(yǎng)目標,體現(xiàn)了以人為本,面向全體學生,學習、教學、研究同步協(xié)調的原則,很有新意。
在實施教學和完成教學目標的過程中,教師根據(jù)循序漸進的教學原則,從學生既熟悉的問題開始,縮短了學生的思維“跨度”;然后,通過題對知識的再鞏固,進一步引導學生研究實際應用中參數(shù)方程問題,這樣的處理對于發(fā)展學生的合情推理能力和邏輯思維能力是十分有益的。教師
21、注意到滲透“教學來源于實踐又服務于實踐”的數(shù)學思想,恰當?shù)剡x擇了風暴的問題,激發(fā)了學生的學習興趣,使課堂教學自然地過渡到直線參數(shù)方程的應用上。
于丹老師能將多種教學方法有機地運用于教學實踐,例如:將學生分組討論、師生對話、學生講授、學生歸納小結等方法服務于“參數(shù)方程”知識的重點和難點的教學中,充分體現(xiàn)了以人為本,鼓勵全體學生參與以及重視學法指導的教學新理念。本課恰當?shù)乩枚嗝襟w輔助教學,增強了教學中的直觀性。
本課在教學中注意到學生數(shù)學素養(yǎng)的形成和培養(yǎng),例如對直線的參數(shù)方程的不同表述和選取不同變數(shù)作為參數(shù)的研究,體現(xiàn)了教師對學生數(shù)學素養(yǎng)形成的重視;在教學中的種方法滲透,培養(yǎng)了學生的綜合能力的基本素質,是數(shù)學課堂教學中實施素質教育的一次很好的嘗試。
由于教師對學生思維水平和表達能力方面的差異估計不足,在時間安排上有點“前松后緊”的感覺;另外對學生思維的進一步延續(xù)和開拓的教學設想實施得也不夠理想。
(大連開發(fā)區(qū)第八高級中學 呂長偉)