李維興
摘 要:數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是指人用數(shù)學(xué)觀點(diǎn)、數(shù)學(xué)思維方式和數(shù)學(xué)方法觀察、分析、解決問題的能力及其傾向性,包含數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析等六個方面。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)基于數(shù)學(xué)知識技能,又高于具體的數(shù)學(xué)知識技能。核心素養(yǎng)反映數(shù)學(xué)本質(zhì)與數(shù)學(xué)思想,是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中形成的,具有綜合性。下面以《橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程》為例說明。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);橢圓;標(biāo)準(zhǔn)方程
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能目標(biāo):掌握橢圓的定義和標(biāo)準(zhǔn)方程;理解橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)。
2.過程與方法目標(biāo):通過讓學(xué)生積極參與、親身經(jīng)歷橢圓定義和標(biāo)準(zhǔn)方程的獲得過程,鍛煉邏輯推理能力;體驗(yàn)坐標(biāo)法在處理幾何問題中的優(yōu)越性,進(jìn)一步通過數(shù)與形的轉(zhuǎn)化思想,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)——數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象。
3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo):通過主動探究、合作學(xué)習(xí),相互交流,感受探索的樂趣與成功的喜悅。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.重點(diǎn):橢圓的定義和橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;2.難點(diǎn):橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的建立和推導(dǎo).
三、教學(xué)方法:引導(dǎo)探究式
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
多媒體輔助教學(xué),通過動態(tài)演示,有利于引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增大知識信息的容量,使內(nèi)容充實(shí)、形象、直觀,提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量.
五、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情景,提出課題
通過多媒體“神舟7號”圍繞地球運(yùn)行軌跡,讓學(xué)生觀察是什么圖形?給出生活中有關(guān)橢圓的圖片,教師進(jìn)一步提出問題1:那么橢圓該如何定義?
(二)自主探究,形成概念
1.讓學(xué)生拿出課前準(zhǔn)備好的一塊紙板,一段細(xì)繩,兩枚圖釘,按課本上介紹的方法,同桌間合作、動手繪圖,教師巡視,進(jìn)一步啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生討論,得出“到兩個定點(diǎn)的距離的和等于常數(shù)的點(diǎn)的軌跡是橢圓”
2.學(xué)生自己概括橢圓定義.
3.通過問題再次強(qiáng)調(diào)①當(dāng)2a>2c時,軌跡是橢圓;②當(dāng)2a=2c時,軌跡是什么;③當(dāng)2a<2c時,軌跡又是什么.
(三)師生互動,導(dǎo)出方程
[師]:由橢圓定義,知道了橢圓的“定性”描述,但是對于這種曲線還具有哪些性質(zhì),這需要我們利用坐標(biāo)法先建立橢圓的方程,進(jìn)行“定量”的描述,然后通過方程來研究其幾何性質(zhì)。
問題2.(1)求曲線方程的一般步驟是什么?(2)建立坐標(biāo)系的一般原則有哪些?
[生]:求曲線方程的一般步驟——建系、設(shè)點(diǎn)、寫出點(diǎn)集、列出方程、化簡方程、證明(可省略).建系的一般原則為:使已知點(diǎn)的坐標(biāo)和曲線的方程盡可能簡單,即原點(diǎn)取在定點(diǎn)或定線段的中點(diǎn),坐標(biāo)軸取在定直線上或圖形的對稱軸上,充分利用圖形的對稱性.
問題3.怎樣建立坐標(biāo)系,才能使求出的橢圓方程最為簡單?
1.建系:如圖1以兩定點(diǎn)F1、F2的連線為x軸,以線段 F1F2的垂直平分線為y軸,建立坐標(biāo)系,
2.設(shè)點(diǎn):設(shè)M(x,y)為橢圓上任意一點(diǎn),|F1F2|=2c(c>0),
則有F1(-c,0)、F2(c,0).又設(shè)M與F1和F2的距離的和等于常數(shù) 2a(a>0).
3.列出方程
4.化簡方程:教師引導(dǎo)學(xué)生化簡,得到(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2).∵a>c,∴a2-c2>0令a2-c2=b2,則方程化為b2x2+a2y2=a2b2,兩邊同除以a2b2得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,+=1(a>b>0)此時,橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,F(xiàn)1(-c,0)F2(c,0),這里,c2=a2-b2
問題4:如圖2焦點(diǎn)F1、F2在y軸上,橢圓的方程形式又如何呢?
[師]:同學(xué)們相互討論,并動手得出方程,(培養(yǎng)邏輯推理能力)
指出:橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(a>b>0),焦點(diǎn)在y軸上,F(xiàn)1(0,-c),F(xiàn)2(0,c),這里,c2=a2-b2
(四)為了加深對橢圓的定義及兩種標(biāo)準(zhǔn)方程的理解,利用多媒體動態(tài)演示。(培養(yǎng)直觀想象能力)
(五)初步運(yùn)用,強(qiáng)化理解(培養(yǎng)運(yùn)算應(yīng)用能力)
例1.判定下列橢圓的焦點(diǎn)在哪個軸上,并寫出焦點(diǎn)坐標(biāo)及焦距.
(1)+=1 (2)+=1
例2.已知橢圓的兩個焦點(diǎn)坐標(biāo)分別是(0,-2)、(0,2),并且經(jīng)過點(diǎn)(3,-4),求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。
(六)鞏固練習(xí) 1、課本P42練習(xí)1、2 2、練一練
(七) 知識整理,形成系統(tǒng)(由學(xué)生歸納,教師完善)
(八)布置作業(yè) 習(xí)題2.1 A組1 、 2
六、設(shè)計(jì)反思
本節(jié)課圍繞“層層設(shè)問——自主探索——發(fā)現(xiàn)規(guī)律——?dú)w納總結(jié)”這一主線展開,對教材內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合,在教學(xué)過程中,教師作為引導(dǎo)者,學(xué)生通過觀看“神舟7號”圍繞地球運(yùn)行軌跡圖片及生活中的相關(guān)圖片,動手實(shí)踐,自己總結(jié)出橢圓定義,符合從感性上升為理性的認(rèn)知規(guī)律,而且提升了數(shù)學(xué)抽象概括的能力,并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,鼓勵學(xué)生大膽探索,勇于創(chuàng)新,提高學(xué)生參與數(shù)學(xué)活動的興趣和積極性, 同時在進(jìn)行推導(dǎo)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的過程中,利用坐標(biāo)法解決幾何問題提高了邏輯推理及運(yùn)算能力,培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。