橢圓及橢圓的標準方程的教學設計

2022-04-29 10:03:03 字數 3404 閱讀 3744

浙江省黃岩中學馮海容

學生現狀分析、本課的背景及地位

本課是學生學習了直線和圓的方程及其性質、曲線與方程的關係的基礎上,學生對解析幾何有一定的了解的基礎上,已具有一定的觀察、分析問題、解決問題的能力之後,開始學習圓錐曲線方程的第一課時.掌握橢圓的研究方法,既培養了學生的觀察、分析、發現、概括、探索等能力,又為後續學習雙曲線、拋物線甚至整個解析幾何打下堅實的基礎.新高中數學教學大綱要求加強創新能力的培養,使學生在學科領域或在現實生活情境中,通過發現問題、調查研究、動手操作、表達與交流等**性活動,獲得知識、技能.故本課能夠通過有關設計使之成為一節研究性課,也有必要使它成為研究性課.

本課的教學目標

由本課的地位及學生現狀分析,確定本課的教學目標:在準確掌握橢圓的定義,熟練掌握標準方程及其推導的基礎上,注重數形結合和待定係數法等數學思想方法的滲透,注重掌握運用解析法研究幾何的一般方法,注重動手能力、探索能力的培養.

本課的教學方法

為了使學生更主動地參加到課堂教學中,培養他們的能力,發展他們的「最新發展區」,以及為了實現本課的教學目標本課採用探索研討法,即「

問題誘導——啟發討論——探索結果」及「直接觀察——歸納抽象——總結規律」的一種研究性教學方法.

本課的教學準備

教師製作課件(乙個powerpoint課件,乙個幾何畫板課件),準備25副畫橢圓工具(每副包括一塊木板、兩顆圖釘、一根細繩,一張白紙).

本課的教學過程設計

一.橢圓定義的探索(通過觀察、實驗、探索、抽象、歸納得出定義)

1.**課件及觀察實物;學生觀察,形成橢圓的直觀形象,創設問題情境,引起學生興趣.**內容:天體執行圖(月亮繞地球,地球繞太陽旋轉)、立體幾何中圓的直觀圖.實物:圓柱形杯傾斜後杯中水的形狀.

這是實際生活中圖形,數學中我們也遇到這一類圖形:在教材p72(4)(歸結為到兩定點距離之和為定值的點的軌跡)問題:如何用現有的工具畫出圖形?

2.實驗:

教師與學生一起找出上述問題的解決方案,並一同畫出圖形,與上述圖形相似——橢圓,並問:

1)在生活中除上述外有沒有遇見過?(加深橢圓的印象,若學生回答雞蛋輪廓線,雞蛋的輪廓線兩頭有大小不是橢圓,有興趣的同學可查有關的資料)

2)這樣給橢圓下定義?

得出橢圓的直觀定義:平面內到兩定點f1、f2距離之和為定值2a的點m的軌跡.即點m滿足.

3.繼續探索:平面內到兩定點f1、f2距離之和為定值2a的點m的軌跡都是「橢圓」嗎?

改變2a的大小後,或改變f1、f2之間的距離(2c),教師與學生一起畫出圖形,並觀察圖形的變化規律,由畫圖不方便,改用幾何畫板課件(圖形能隨著2a、或2c的改變而改變),並引導學生發現問題:

1)當(即2a=2c)時,點m的軌跡是什麼?

師生共同用現有的工具畫出(是一段線段).

2)當(即2a<2c)時,點m的軌跡是什麼?

師生共同分析:點m的軌跡不存在.

歸納得出橢圓的定義:(教材)

設計說明:這樣設計能從從學生的知識的「最近發展區」出發發展知識、能力,有利於構建,動手實驗不但能鞏固橢圓的定義,而且能培養動手操作能力、探索能力,特別是最後畫出是一段線段、及軌跡不存在的實驗更是如此.

二.橢圓的標準方程

1.**課件:本章引言,2023年初,中國科學院紫金山天文台發布了一條訊息,從2023年2月中旬起,海爾波普彗星將逐漸接近地球,4月以後,又將漸漸離去,並**2023年以後,它還將光臨地球上空.

問題討論:紫金山天文台**2023年以後它還將光臨地球上空依據什麼?

原來,海爾波普彗星執行的軌道是乙個橢圓,通過觀察它執行中的一些有關資料,可以推算出它的執行軌道的方程,從而算出它執行的週期.

說明軌跡方程有很大作用,即在解析幾何中有乙個一般方法:

軌跡(圖形)——求軌跡方程(數)——討論軌跡性質(圖形)

讓學生回憶求曲線方程的步驟.

2.推導橢圓的標準方程

1)讓學生根據所畫的橢圓,選取適當的座標系.(若學生選取適當的座標系都一樣,教師多畫幾個座標系,讓學生選,注意要有中心在原點焦點在y軸的座標系;並提問:為什麼選取這樣的座標系,依據是什麼)

2)師生共同推導橢圓的標準方程(中心在原點焦點在x軸):

即∴ ∴

∵(a>c>0)令∴

3)師生一起討論:

①上述方程變形同解嗎?促使學生理解:曲線方程必須是「以方程解為座標的點在軌跡上」,但該證明略去.

②討論當中心在原點焦點在y軸的橢圓的方程?怎樣求?與中心在原點焦點在x軸橢圓的方程有什麼聯絡?

促使學生理解數學的對稱美(圖形對稱美、方程對稱美及對稱在此處的作用).引出橢圓的標準方程(二種,中心一定在原點,焦點在座標軸的橢圓方程).

③為了方程的簡單,引入b,b的大小能否在圖形上找出?a、c呢?a、b、c大小如何?a、b、c之間的關係?

④方程,a、b、c滿足什麼條件時,是橢圓的方程?a、b、c滿足什麼條件時,是焦點在x軸上的橢圓的方程?a、b、c滿足什麼條件時,是焦點在y軸上的橢圓的方程?(舉例項)

設計說明:這樣設計絲絲入扣,既鞏固橢圓標準方程,且引起學生的興趣,培養了學生的運算能力,美的欣賞能力(對稱美及其作用),提出問題的能力,反思的能力,促使學生體會如何用解析法探索曲線的性質;促使學生領悟如何學習、辯識新事物.

三.鞏固練習(學生練習、思考、討論、反饋、矯正)

1)(教材例1改).求適合下列條件的橢圓的標準方程:

(1)兩個焦點的座標分別是(–4,0)、(4,0),橢圓上一點p到兩焦點距離的和等於10;

(2)兩個焦點的座標分別是(0, – 2)、(0 ,2),並且橢圓經過點.

((1)改)到兩定點的距離和等於8的點的軌跡方程.

讓學生總結:(教師及時矯正與補充)

①判斷所求方程是否是橢圓的標準方程,哪一種.

②用待定係數法等有關方法確定a、b(或利用a、b、c關係).

2)(課本p96 3.)寫出適合下列條件的橢圓的標準方程:

(1)a=4,b=1, 焦點在x軸上;

(2) a=4,,焦點在y軸上;

(3)3)(課本p96 2.)如果橢圓上一點p到焦點f1的距離等於6,則點p到另乙個焦點f2的距離是

設計說明:這樣設計有利於培養學生待定係數法、數形結合等的數學思想方法,鞏固橢圓的定義;也有利於教師與學生之間的交流.

四.繼續探索(為今後教學作準備、引起學生的探索慾望)

1.在探索橢圓定義時,發現橢圓有扁一些的、有圓一些的,用幾何畫板課件演示,注意a、b、c的變化,用什麼來表示橢圓的扁圓的程度.

2.在探索橢圓標準方程時,化簡過程中有:;它有什麼含義?

3.改為「到兩定點距離之差為定值的點的軌跡」,則其軌跡是什麼呢?你能否找到工具來驗證你的想法?你還有什麼類似的軌跡要研究、探索?

本教學設計是利用先進的教學理念,將傳統手段(讓學生畫橢圓等)與先進的計算機多**技術整合在一起,取長補短,展現知識的發生發展過程,讓學生始終處在問題探索研究狀態之中,讓學生在獲取知識的同時,培養了學生的學習數學的興趣;培養了待定係數、數形結合等數學思想方法,也培養了學生的動手能力、探索能力、美的欣賞能力,是研究性教學的一次有益的嘗試.

《橢圓的標準方程》教學設計

翟榮俊教材 蘇教版 數學 選修系列2 1 一 教學背景分析 一 教材的地位與作用 橢圓的標準方程 是繼學習必修2圓以後又一二次曲線的例項。從知識上說,它是對前面所學的運用座標法研究曲線的又一次實際演練,同時它也是進一步研究橢圓幾何性質和雙曲線 拋物線的基礎 從方法上說,它為我們後面研究雙曲線 拋物線...

《橢圓的標準方程》教學設計

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橢圓的標準方程

學習目標 1.了解橢圓的實際背景,經歷從具體情境中抽象出橢圓的過程,橢圓標準方程的推導與化簡過程.2.掌握橢圓的定義 標準方程及幾何圖形 學習重難點 橢圓的標準方程及其求法 使用說明及學法指導 1.先精讀一遍教材選修2 1的p39 p42,用紅色筆進行勾畫 再針對預習自學二次閱讀並回答 2.若預習完...