一.教学任务分析 学生学习平面解析几何后,对运动对象的不变性有了一定的了解。本课的教学任务是让学生通过对满足一定条件的动直线的不变性(如恒过某定点)的探究,了解“囿变几何对象的不变性”探究的基本方法,这是解析几何中的常见问题,也是学生数学学习的一个难点。这类问题之所以成为学生学习的难点,主要是所研究的几何对象动不起来。为此,我们利用TI图形计算器这一平台可以解决这一困难. 本节课的主要教学目的是训练学生从特殊到一般的归纳能力,以及从运动变化的事物中寻求“规律”的能力. 学生这些能力的形成,会使他们即使有一天忘记了曾学习过的某些具体问题,但是研究这些问题的思想与方法却已深深地烙在他们的脑海中了。 二.教学重点难点 重点:训练学生从特殊到一般的归纳能力,以及囿变几何对象的不变性的探究方法。 难点:在获得囿变几何对象的不变性后,如何从数学上加以严格的证明. 三.教学基本流程 四.教学情景设计
问 题 问题设计意图 师生活动 1.已知抛物线上两个动点和点且,试问动直线具有什么特征? 在运动中发现结论:动直线恒过某定点. 师:让学生动手操作,或老师在屏幕演示 生:发现不变的点 略解:设,则, 由得即…………① 将代入①式整理得:…………② 另一方面,设直线所在的直线方程为,与抛物线联列,消去字母并整理得,从而 2.如果点的坐标改变,结论是否成立呢? 发现新的问题 师:演示课件,或让学生自己动手. 生:猜想结果,观察动画,发现规律,验证猜想. 结论:不论点在抛物线上的位置如何,动直线恒过某个定点;点的位置变化时,点的位置也随之发生变化。这个结论比原题更具有一般性 3.已知点为抛物线上的一个动点,连接和分别与抛物线相交于另外一个交点,求证直线恒过一个定点,并求出该定点的坐标。 进一步研究较为复杂的动直线恒过定点的问题. 师:演示课件,或让学生自己动手. 生:通过观察,发现定点的大概位置,并形成解题思路 略解:设,则 与抛物线方程联列,消去字母并整理得: ,由韦达定理得 ,将代入并解得…………① 同样的方法可求得…………② 设直线的方程为, 与抛物线方程联列,消去字母并整理得:,由韦达定理 。将①②分别代入并解之得 直线方程为 即 按字母降次排列: 由,可令解得。直线恒过定点 4.思考一系列的问题 (1)当点与重合时情况如何?点能否与点重合?为什么? (2)当点在无穷远处情况如何? (3)当M、A、B三点共线时情况如何? 多方面观察,培养思维的严密性,在技术环境下让思维能力得到更充分的发挥. 师生:(1)当点与重合时,直线与轴垂直但仍然过定点,且点不能与点重合;(2)点接近无穷远处时,直线和接近平行,但直线仍然过定点;(3)当M、A、B三点共线时,点重合,这时直线蜕化为抛物线的一条切线,该切线仍然过定点. 如下图. 5.求直线的斜率的取值范围. (这个问题是由追踪直线的轨迹以后意外地发现的,这充分体现了技术的魅力.) 培养逆向思维的能力和数形结合的数学思想方法. 略解:这是一个利用导数求函数的值域的问题.前面我们已经求出,利用技术手段作出函数的图象,再对k求导,令得到当,对应的,故或,如右图所示. 6.能否从知识、方法、技术三个方面对本节课进行小结? 学会概括总结,加深对知识和方法的理解掌握. 师:从三个方面让学生回顾本节课所学内容. 生:讨论、提炼、语言刻画. 五.课后反思 信息技术的介入使我们的学习方式发生了根本性的改变,并且使我们的数学思维形式发生了变化。在技术落后的时候,我们把大部分精力都花在复杂的计算和凭空的伦铜想象中。虽然运算能力和想象能力是数学的重要能力,但是人的计算能力和想象的空间毕竟是有限的。有了技术的介入,我们的运算和想象力就象插上了翅膀,我们不再为生活中的大量繁琐的数据而犯愁,我们也不再满足于只会做一两个题目。 本文获得“高中数学课程教材与信息技术整合的研究”课题子课题论文和优秀案例评比一等奖
将①②分别代入并化简得
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