《圆锥曲线定义》教学设计
赵 军
一、教学内容分析
圆锥曲线的定义反映了圆锥曲线的本质属性,恰当地利用定义解题,许多时候能以简驭繁。因此,在学习了椭圆、双曲线、抛物线的定义及标准方程、几何性质后,我认为有必要再一次回到定义,熟悉“利用圆锥曲线定义解题”这一重要的解题策略。
二、设计思想
由于这部分知识较为抽象,难以理解。如果离开感性认识,容易使学生陷入困境,降低学习热情。在教学时,我有意识地引导学生利用波利亚的一般解题方法处理习题,针对学生练习中产生的问题,进行点评,强调“双主作用”的发挥。引导学生主动发现问题、解决问题,主动参与教学,在轻松愉快的环境中发现、获取新知,提高教学效率。
三、教学目标
1.深刻理解并熟练掌握圆锥曲线的定义,能灵活应用定义解决问题;熟练掌握焦点坐标、顶点坐标、焦距、离心率、准线方程、渐近线、焦半径等概念和求法;能结合平面几何的基本知识求解圆锥曲线的方程。
2.通过对练习,强化对圆锥曲线定义的理解,培养思维的深刻性、创造性、科学性和批判性,提高空间想象力及分析、解决问题的能力;通过对问题的不断引申,精心设问,引导学生学习解题的一般方法及联想、类比、猜测、证明等合情推理方法。
3.激发学习数学的兴趣。在民主、开放的课堂氛围中,培养学生敢想、敢说、勇于探索、发现、创新的精神。
四、教学重点与难点
(一)教学重点
1.对圆锥曲线定义的理解。
2.利用圆锥曲线的定义求“最值”。
3.“定义法”求轨迹方程。
(二)教学难点
巧用圆锥曲线定义解题。
五、教学过程设计
【设计思路】
由教师提出问题,激发学生积极思考,引导他们运用已有的知识经验,利用合情推理来自行获取新知识。通过个别回答,集体修正的方法让我及时得到反馈信息。最后,我将根据学生回答问题的情况进行小结,概括出问题的正确答案,并指出学生解题方法的优缺点。
(一)开门见山,提出问题
一上课,我就直截了当地给出——
例题1:(1)已知A(-2,0),B(2,0)动点M满足|MA|+|MB|=2,则点M的轨迹是( )。
A.椭圆B.双曲线C.线段D.不存在
(2)已知动点M(x,y)满足,则点M的轨迹是( )。
A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.两条相交直线
【设计意图】
定义是揭示概念内涵的逻辑方法,熟悉不同概念的不同定义方式,是学习和研究数学的一个必备条件,而通过一个阶段的学习之后,学生们对圆锥曲线的定义已有了一定的认识,他们是否能真正掌握它们的本质,是我本节课首先要弄清楚的问题。
【学情预设】
估计多数学生能够很快回答出正确答案,但是部分学生对于圆锥曲线的定义可能并未真正理解,因此,在学生们回答后,我将要求学生接着说出:若想答案是其他选项的话,条件要怎么改?这对于已学完圆锥曲线这部分知识的学生来说,并不是什么难事。但问题(2)就可能让学生们费一番周折——
在对学生们的解答做出判断后,我将把问题引申为:该双曲线的中心坐标是____________,实轴长为____________,焦距为____________。以深化对概念的理解。
(二)理解定义、解决问题
例2(1)已知动圆A过定圆B:x2+y2+6x-7=0的圆心,且与定圆C:x2+y2-6x-91=0相内切,求△ABC面积的最大值。
(3)在(2)的条件下求|PA|+|AB|的最小值。
【设计意图】
运用圆锥曲线定义中的数量关系进行转化,使问题划归为几何中求最大(小)值的模式,是解析几何问题中的一种常见题型,也是学生们比较容易混淆的一类问题。例2的设置就是为了方便学生的辨析。
【学情预设】
根据以往的经验,多数学生看上去都能顺利解答本题,但真正能完整解答的可能并不多。事实上,解决本题的关键在于能准确写出点A的轨迹,有了练习题1的铺垫,这个问题对学生们来讲就显得颇为简单,因此面对例2(1)、(2),多数学生应该能准确给出解答,但是对于例2(3)这样相对比较陌生的问题,学生要么就卡壳了,要么可能得出错误的解答。我准备在学生们都解答完后,选择几份有“共性”错误的练习,借助数形结合,加以点评。也许会有学生说应当是P、A、B三点共线时,取最小值。那么,我应该鼓励学生进行大胆的构想,同时不急于给出标准答案,让学生们自己发现错误,让学生们寻找到点B所在的正确位置后,叫学生演练出正确的解题过程。在学生们得出正确解答后,由一位学生进行归纳小结:在椭圆中,当定点A不在椭圆内部时,则A,F的连线与椭圆的交点M就是使|BA|+|BF|最小的点;当定点A在椭圆内部时,则A与另一焦点的连线的延长线与椭圆的交点B即为所求。
(三)自主探究、深化认识
如果时间允许,练习题将为学生们提供一次数学猜想、试验的机会——
练习:设点Q是圆C:(x+1)2+y2=25上动点,点A(1,0)是圆内一点,AQ的垂直平分线与CQ交于点M,求点M的轨迹方程。
引申:若将点A移到圆C外,点M的轨迹会是什么?
【设计意图】
练习题设置的目的是为学生课外自主探究学习提供平台,当然,如果课堂上时间允许的话,引导学生对自己的结论进行验证。
【知识链接】
圆锥曲线的定义
1.圆锥曲线的第一定义
2.圆锥曲线的统一定义
圆锥曲线定义的应用举例
3.在抛物线y2=2px上有一点A(4,m),A点到抛物线的焦点F的距离为5,求抛物线的方程和点A的坐标。
六、教学反思
本课利用两个例题及其引申,通过一题多变,层层深入的探索,以及对猜测结果的检测研究,培养学生思维的深刻性、创造性、科学性、批判性,使学生从学会一个问题的求解到掌握一类问题的解决方法,领略数学的统一美。
1.“满堂灌”的教学方式已被越来越多的教师所摒弃,“满堂问”的教学方式形似启发式教学,实则为“教师牵着学生,按教师事先设计的讲授程序”所进行的接受性学习。基于以上考虑,本人期望在教学中能尝试使用“探究—合作”式教学模式进行教学。使学生们的“知识的获得过程”不再是简单的“师传生受”,而是让学生依据自己已有的知识和经验主动的加以建构。在这个建构过程中,学生应是教师主导下的主体,是知识的主动建构者。所设计的问题以及引导学生进行探究过程的发问,都力求做到“把问题定位在学生认知的最近发展区”。
2.在有限的时间内应突出重点,突破难点,给学生留有自主学习的空间和时间。
为了在课堂上留给学生足够的空间。我将几类题型作了处理——将“定义法求轨迹问题”分置于例2(1)与练习中,循序渐进地让学生把握这类问题的解法;将学生容易混淆的两类求“最值问题”并为一道题,方便学生进行比较、分析。虽然从表面上看,我这一堂课的教学容量不大,但事实上,学生们的思维运动量并不小。
总之,如何更好地选择符合学生具体情况,满足教学目标的例题与练习、灵活把握课堂教学节奏仍是我今后工作中的一个重要研究课题。而要能真正进行素质教育,培养学生的创新意识,自己首先必须更新观念,让学生有参与教学实践的机会,能够使学生在学习新知识的同时,激发起求知的欲望,在寻求解决问题的办法的过程中获得自信和成功的体验,于不知不觉中改善了他们的思维品质,提高了数学思维能力。
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