第一篇:高中数学教学案例设计
高中数学教学案例设计
12、任意角的三角函数(1)
一、教学内容分析:
高一年《普通高中课程标准教科书·数学(必修4)》(人教版A版)第12页1.2.1任意角的三角函数第一课时。
本节课是三角函数这一章里最重要的一节课,它是本章的基础,主要是从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,从而很好理解任意角的三角函数的定义。在《课程标准》中:三角函数是基本初等函数,它是描述周期现象的重要数学模型,在数学和其他领域中具有重要的作用。《课程标准》还要求我们借助单位圆去理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。在本模块中,学生将通过实例学习三角函数及其基本性质,体会三角函数在解决具有变化规律的问题中的作用。
二、学生学习情况分析
我们的课堂教学常用“高起点、大容量、快推进”的做法,忽略了知识的发生发展过程,以腾出更多的时间对学生加以反复的训练,无形增加了学生的负担,泯灭了学生学习的兴趣。我们虽然刻意地去改变教学的方式,但仍太多旧时的痕迹,若为了新课程而新课程又会使得美景变成了幻影,失去新课程自然与清纯之味。所以如何进行《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称课程标准)的教学设计就很值得思考探索。如何让学生把对初中锐角三角函数的定义及解直角三角形的知识迁移到学习任意角的三角函数的定义中? 《普通高中数学课程标准(实验)解读》中在三角函数的教学中,教师应该关注以下两点:
第一、根据学生的生活经验,创设丰富的情境,例如单调弹簧振子,圆上一点的运动,以及音乐、波浪、潮汐、四季变化等实例,使学生感受周期现象的广泛存在,认识周期现象的变化规律,体会三角函数是刻画周期现象的重要模型以及三角函数模型的意义。第二、注重三角函数模型的运用即运用三角函数模型刻画和描述周期变化的现象(周期振荡现象),解决一些实际问题,这也是《课程标准》在三角函内容处理上的一个突出特点。
根据《课程标准》的指导思想,任意角的三角函数的教学应该帮助学生解决好两个问题:
其一:能从实际问题中识别并建立起三角函数的模型;
其二:借助单位圆理解任意角三角函数的定义并认识其定义域、函数值的符号。
三、设计理念:
本节课通过多媒体信息技术展示摩天轮旋转及生成的图像,让学生感受到数学来源于生活,数学应用于生活,激发同学们学习的乐趣。并通过问题的探究,体验“数学是过程的思想”,改变课程实施过程于强调接受学习,死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生学生收集和处理信息的能力,获得新知识的能力,分析与解决问题的能力以及交流合作的能力。
四、教学目标:
1.借助摩天轮的情景问题很好地融合初中对三角函数的定义,也能很好入在直角坐标系中,很好将锐角三角函数的定义向任意角的三角函数过渡,从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,从而很好理解任意角的三角函数的定义; 2.从任意角的三角函数的定义认识其定义域、函数值的符号; 3.能初步应用定义分析和解决与三角函数值有关的一些简单问题。
五、教学重点和难点:
1.教学重点:任意角三角函数的定义.
P2.教学难点:正弦、余弦、正切函数的定义域.OA图1 具体设计如下:
六、教学过程
第一部分——情景引入
问题1:如图是一个摩天轮,假设它的中心离地面的高度为ho,它的直径为2R,逆时针方向匀速转动,转动一周需要360秒,若现在你坐在座舱中,从初始位置OA出发(如图1所示),过了30秒后,你离地面的高度h为多少?过了45秒呢?过了t秒呢?
【设计意图】:高中学生已经具有丰富的生活经验和一定的科学知识,因此选择感兴趣的、与其生活实际密切相关的素材,此情景设计应该有助于学生对知识的发生发展的理解。这个数学模型很好融合初中对三角函数的定交,也能放在直角坐标系中,很好地将锐角三角函数的定义向任意角三角函数过渡,揭示函数的本质。
第二部分——复习回顾锐角三角函数
让学生自主思考如何解决问题:“过了30秒后,你离地面的高度为多少?”
【分析】:作图如图2很容易知道:从起始位置OA运动30秒后到达P点位置,由题意知AOP300,作PH垂直地面交OA于M,又知MH=ho,所以本问题转变成求PH再次转变为求PM。要求PM就是回到初中所学的解直角三角形的问题即锐角的三角函数。
问题2:锐角的正弦函数如何定义? 【学生自主探究】:学生很容易得到
sin|MP||MP||MP|Rsin|PH|h0Rsin |OP|R图2 POMABNHPOaMhh0Rsin
所以学生很自然得到“过了30秒后,过了45秒,你离地面的高度h为多少?”
h1h0Rsin300 h2h0Rsin450
Y【教师总结】:t在锐角的范围中,0POMAXhh0Rsint0
第三部分——引入新课
问题3:请问t的范围呢?随着时间的推移,你离地面的高度h为多少?能不能猜想hh0Rsint0?
B【分析】:若想做到这一点,就得把锐角的正弦推广到任意角的正弦。今天我们就要来学习任意角的三函数角函数。
问题4:如图建立直角坐标系,设点P(xP,yP),能你用直角坐标系中角的终边上的点的坐标来表示锐角的正弦函数的定义吗?能否也定义其它函数(余弦、正切)?
【学生自主探究】:sin|MP|yP R|OP|cos|MP|yP|OM|xP,tan |OM|xP|OP|R问题5:改变终边上的点的位置,这三个比值会改变吗?为什么? 【分析】:先由学生回答问题,教师再引导学生选几个点,计算比值,获得具体认识,并由相似三角形的性质证明。
【设计意图】:让学生深刻理解体会三角函数值不会随着终边上的点的位置的改变而改变,只与角有关系。
通过摩天轮的演示,让学生感受到第一象限角的正弦可以跟锐角正弦的定义一样。
问题6:大家根据第一象限角的正弦函数的定义,能否也给出第二象限角的定义呢?
【学生自主探究】:学生通过上面已知知识得到sin|MP|yP R|OP|PxyO学生定义好第二象限角后,让学生自己算出摩天轮座舱在第150秒时,离地面的高度h?
通过摩天轮知道:hh0Rsin1500h1h0Rsin300 由此得到:sin1500
|MP|yP在第二R|OP|12图3【设计意图】:通过这个,让学生检验sin象限角是否正确?
问题7:sin|MP|在第三象限角或第四象限能成立吗? |OP|【设计意图】:让学生通过模型,检验定义是否正确,从中让学生自己发现正、负符号的偏差。(可以让学生取t210,从而hh0Rsin2100,得到sin2100=,发现这与sin|MP||MP|不相符,实际上是sin)|OP||OP|12【教师总结】:我们通过个模型知道如何在某些范围内如何计算自已此时离地面的高度,用数学模型hh0Rsint0来表示,当摩天轮转动,角度的概念也不知不觉地推广到任意角,对于任意角的正弦不能只是依赖于角所在的直角三角形中的对边的长度比斜边长度了,我更应该用点P的横坐标来代替|MP|或|MP|,那么这样就能够很好表示出正弦的函数任意角的定义。
第三部分——给出任意角三角函数的定义
如图3,已知点P(x,y)为角终边上的点,点P到顶点O的距离为R,则
siny(R)Rx(R)Ry(k)x2costan【分析】:让学生通过刚才的模型进一步体验任意角三角函数的定义要点:点、点的坐标、点到顶点的距离。
问题8:当摩天轮的半径R=1时,三角函数的定义会发生怎样的变化。
【学生自主探究】:siny,cosx,tany。x教师引导学生进行对比,学生通过对比发现取到原点的距离为1的点可以使表达式简化。教师进一步给出单位圆的定义 给出下列表格,让学生自己补充完整。三角函数 定义一:|OP|1
定义二:
|OP|R
定义域
sin
y
y Rx RR
cos x
y xR
2tan
y xk
及时归纳总结有利学生对所学知识的巩固和掌握。第三部分——例题讲解
例1.(课本P14例2)已知角终边经过点P0(3,4),求角的正弦、余弦和正切值。
【分析】:让学生现学现卖,得用上面的定义二就可以得到答案。
例2.(课本P14例1)求
5的正弦、余弦和正切值。3【学生自主探究】:让学生自己思考并独立完成。然后与课本的解答相对比一下,发现本题的难点。
【教师讲解】:本题题意很简单,但是如何入手却是难点,关键是对本节课的三角函数定义的要点有没有领会清楚(任意角三角函数的定义要点:点、点的坐标、点到顶点的距离),因此本题的重点之处是如何利
PMOxy图4用单位圆找到这个点P,如图4可以知道POM象限,得到P(,123,又点P在第四
3),这样就可以很容易得到本题答案。2不妨让学生取R|OP|4,能否也得到点P的坐标,得到的三角函数值是否与单位圆的一样。这样可以让学生更深刻体验三角函数的定义。
第四部分——巩固练习练习1.例2变式求
7的正弦、余弦和正切值。6练习2.问题9:通过观察摩天轮的旋转,三角函数的角的终边所在象限不同,请说说三角函数在各个象限内的三角函数值的符号?独立完成课本P15的“探究”。
【设计意图】:练习
1、练习2的设计与例
2、例3衔接,主要目的是帮助学生巩固三角函数的本质特征,引导学生从定义出发利用坐标平面内的点的坐标特征自主探究三角函数的有关问题的思想方法。并在特殊情形中体会数形结合的思想方法。
第五部分——小结与作业 学生自我总结
作业:P23习题1.2A组 1,2,3
七、教学反思
上述教学设计及具体教学实施过程我认为有以下几点意义: 1.教学设计紧扣课程标准的要求,重点放在任意角的三角函数的理解上。背景创设是学生熟悉的摩天轮,认知过程符合学生的认知特点和学生的身心发展规律——具体到抽象,现象到本质,特殊到一般,这样有利学生的思考。
2.情景设计的数学模型很好地融合初中对三角函数的定义,也能很好引入在直角坐标系中,很好将锐角三角函数的定义向任意角的三角函数过渡,同时能够揭示函数的本质。
3.通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,让学生在情境中活动,在活动中体验数学与自然和社会的联系、新旧知识的内在联系,在体验中领悟数学的价值,它渗透了蕴涵在知识中的思想方法和研究性学习的策略,使学生在理解数学的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。这和课程标准的理念是一致的。
4.《标准》把发展学生的数学应用意识和创新意识作为其目标之一, 在教学中不仅要突出知识的来龙去脉还要为学生创设应用实践的空间, 促进学生在学习和实践过程中形成和发展数学应用意识,提高学生的直觉猜想、归纳抽象、数学地提出、分析、解决问题的能力, 发展学生的数学应用意识和创新意识,使其上升为一种数学意识,自觉地对客观事物中蕴涵的一些数学模式作出思考和判断。在解答问题的过程中体验到从数学的角度运用学过的数学思想、数学思维、数学方法去观察生活、分析自然现象、解决实际问题的策略, 使学生认识到数学原来就来自身边的现实世界, 是认识和解决我们生活和工作中问题的有力武器, 同时也获得了进行数学探究的切身体验和能力。增进了他们对数学的理解和应用数学的信心。
第二篇:高中数学教学案例
高中数学教学案例:指数函数的图像与性质
一、提出问题:
新课程认为知识不是单方面通过教师传授得到的,而是学生在一定的情境中,运用已有的学习经验,并通过与他人(教师指导和同学的帮助)协作,主动建构而获得的。它强调以学生为中心,视学生为认知的主体,教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用。通过多年教学实践和对新课程的认识,我认为若遵循这个原则进行数学课堂教学,学生的学习将是一种高效的活动。
二、教材中的地位:
本节内容是在指数范围扩充到实数的基础上引入指数函数的,而指数函数是高中研究的第一种具体函数。是在初中已经初步探讨了正比例函数,反比例函数,一次函数,二次函数的图像和性质的基础上,在进一步学习了函数的概念及有关性质的前提下,去研究学习的。重点是指数函数的图像及性质,难点在于弄清楚底数a对于函数变化的影响。这节课主要是学生利用描点法画出函数的图像,并描述出函数的图像特征,从而指出函数的性质。使学生从形到数的熟悉,体验研究函数的过程与思路,实现意识的深化。
三、设计背景:
在新教材的教学中,我慢慢体会到新教材渗透的、螺旋式上升的基本理念,知识点的形成过程经历从具体的实例引入,形成概念,再次运用于实际问题或具体数学问题的过程,它的应用性,实用性更明显的体现出来。学数学重在培养学生的思维品质,经过多年的数学学习,学生还是害怕学数学,尤其高中的数学,它对于学生来说显得很抽象。所以如果再让学生感到数学离我们的生活太远,那么将很难激发他们的学习兴趣。所以在教学中我尽力抓住知识的本质,以实际问题引入新知识。另外,就本章来说,指数函数是学习函数概念及基本性质之后研究的第一个重要的函数,让学生学会研究一个新的具体函数的方法比学会本身的知识更重要。在这个过程中,所有的知识都是生疏的,在大脑中没有形成基本的框架结构,需要老师的引导,使他们逐渐建立。数学中任何知识的形成都体现出它的思想与方法,因而授课中注重让学生领悟其中的思想,运用其中的方法去学习新的知识,是非常重要的。
四、教学目标:
(一、)知识:
理解指数函数的定义,能初步把握指数函数的图像,性质及其简单应用。
(二、)过程与方法:
由实例引入指数函数的概念,利用描点作图的方法做出指数函数的图像,(有条件的话借助计算机演示验证指数函数图像)由图像研究指数函数的性质。利用性质解决实际问题。
(三、)能力:
1.通过指数函数的图像和性质的研究,培养学生观察,分析和归纳的能力,进一步体会数形结合的思想方法。
2.通过对指数函数的研究,使学生能把握函数研究的基本方法。
五、教学过程:
由实际问题引入:
问题1:某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,„1个这样的细胞分裂x次后,得到的细胞的个数y与x之间的关系是什么?
分裂次数与细胞个数
1,2;2,2×2=22;3,2×2×2=23;„„„„;x,2×2×……×2=2x
归纳:y=2x
问题2:某种放射性物质不断变化为其它物质,每经过1年剩留的这种物质是原来的84%,那么经过x年后剩留量y与x的关系是什么?
经过1年,剩留量y=1×84%=0.841;经过2年,剩留量y=0.84×0.84=0.842„„„„经过x年,剩留量y=0.84x
寻找异同:
你能从以上的两个例子中得到的关系式里找到什么异同点吗?
共同点:变量x与y构成函数关系式,是指数的形式,自变量在指数位置,底数是常数;不同点:底数的取值不同。
那么,今天我们来学习一个新的基本函数:指数函数
得到指数函数的定义:定义:形如y=ax(a>0且a≠1)的函数叫做指数函数。
在以前我们学过的函数中,一次函数用形如y=kx+b(k≠0)的形式表示,反比例函数用形如y=k/x(k≠0)表示,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)表示。对于其一般形式上的系数都有相应的限制。问:为什么指数函数对底数有这样的要求呢?
若a=0,当x>0时,恒等于0,没有研究价值 当x≤0时,无意义。
若a<0,当x=1/2,1/4„„„时是无意义的,没有研究价值。
若a=1,则=1,是一个常量,也没有研究的必要。
所以有规定且a>0且a≠1。
由定义,我们可以对指数函数有一初步熟悉。
进一步理解函数的定义:
指数函数的定义域:在我们学过的指数运算中,指数可以是有理数,当指数是无理数时,也是一个确定的实数,对于无理数,学过的有理指数幂的性质和运算法则都适用,所以指数函数的定义域为R.研究函数的途径:由函数的图像及性质,从形与数两方面研究。
学习函数的一个很重要的目标就是应用,那么首先要对函数作一研究,研究函数的图像及性质,然后利用其图像性质去解决数学问题和实际问题。根据以往的经验,你会从那几个角度考虑?(图像的分布范围,图像的变化趋势,„)图像的分布情况与函数的定义域,值域有关,函数的变化趋势体现函数的单调性。引导学生从定义域,值域,单调性,奇偶性,与坐标轴的交点情况着手开始。
首先我们做出指数函数的图像,我们研究一般性的事物,常用的方法是:由特殊到一般。我们以具体函数入手,让学生以小组形式取不同底数的指数函数画它们的图像,将学生画的函数图像展示,(画函数的图像的步骤是:列表,描点,连线。)。
最后,老师在黑板(电脑)上演示列表,描点,连线的过程,并且,画出取不同的值时,函数的图像。
要求学生描述出指数函数图像的特征,并试着描述出性质。
数学发展的历史表明,每一个重要的数学概念的形成和发展,其中都有丰富的经历,新课程较好的体现了这点。对新课程背景下的学生而言,数学的知识应该是一个数学化的过程,即通过对常识材料进行细致的观察、思考,借助于分析、比较、综合、抽象、概括等思维活动,对常识材料进行去粗取精、去伪存真的精加工。该案例正是从数学研究和数学实验的过程中进行设计。虽然学生的思维不一定真实的重演了人类对数学知识探索的全过程,但确确实实通过实验、观察、比较、分析、归纳、抽象、概括等思维活动,在探索中将数学数学化,从而才使学生对数学学习产生了乐趣,对数学的研究方法有了一定的了解。
虽然学生要学的数学是历史上前人已建构好了的,但对他们而言,仍是全新的、未知的,需要用他们自己的学习活动来再现类似的过程。该案例正是从创设问题情景作为教学设计的重要的内容之一。教师应该把教学设计成学生动手操作、观察猜想、揭示规律等一系列过程,侧重于学生的探索、分析与思考,侧重于过程的探究及在此过程中所形成的一般数学能力。教师的地位应由主导者转变为引导者,使教学活动真正成为学生的活动。在教学过程中,把学习的主动权交给学生,在时间和空间上保证学生在教师的指导下,学生能自己独立自主的探究学习。使教学活动始终处于学生的“最近发展区”,使每一个学生通过自己的努力,在自己原有的基础上都有所获,都有提高。
总之,通过案例研究,不断研究新教材、新理念,不断调整教学策略优化课堂教学,培养学生探究学习与创新学习能力将是我们在数学教学中要继续探究的课题。
第三篇:高中数学教学案例
教学精细化管理有三个层面的涵义。
1.“细”,即管理覆盖的教学环节要全。在计划制定、个人备课、集体备课、上课、课后反思、辅导、测试、反馈、总结和教学评价等各环节都要制定规章,不可或缺。只有关注每个环节、每个细节,才不至于影响系统整体功能的发挥。
2.“精”,即管理工作要突出重点。学校要根据实际确定每个时期的教学管理工作重点,重点工作重点做,才能把握住方向,才能立竿见影出效益。不分主次地平均用力往往事倍功半。
3.“精细化管理”要制度化,落实要到位。有制度不落实等于没制度,落实不坚决、不坚持,也不出效益。
情境教学,即构建一个以情境为基础,学生在学习中成为提出问题和解决问题的主体,使教学过程成为学生主动获取知识、发展能力、体验数学的过程。“正弦定理”是全日制普通高级中学教科书(试验修订本)数学第一册(下)的教学内容之一,既是初中“解直角三角形”内容的直接延伸,也是三角函数一般知识和平面向量知识在三角形中的具体运用,是解可转化为三角形计算问题的其它数学问题及生产、生活实际问题的重要工具,因此具有广泛的应用价值。本次课的主要任务是引入并证明正弦定理,我们希望通过本课题探索情境教学在高中数学教学中的应用方法和效果。
一、教学设计
1、创设一个现实问题情境作为提出问题的背景;
2、启发、引导学生提出自己关心的现实问题,逐步将现实问题转化、抽象成过渡性数学问题,解决过渡性问题时需要使用正弦定理,借此引发学生的认知冲突,揭示解斜三角形的必要性,并使学生产生进一步探索解决问题的动机。然后引导学生抓住问题的数学实质,将过渡性问题引伸成一般的数学问题:已知三角形的两条边和一边的对角,求另一边的对角及第三边。解决这两个问题需要先回答目标问题:在三角形中,两边与它们的对角之间有怎样的关系?
3、为了解决提出的目标问题,引导学生回到他们所熟悉的直角三角形中,得出目标问题在直角三角形中的解,从而形成猜想,然后引导学生对猜想进行验证。
二、教学过程
1、设置情境
利用投影展示:一条河的两岸平行,河宽d=1km,因上游突发洪水,在洪峰到来之前,急需将码头A处囤积的重要物资及人员用船转运到正对岸的码头B处或其下游1 km的码头C处。已知船在静水中的速度∣vl∣= 5 km∕h,水流速度∣v2∣=3 km∕h。
2、提出问题
师:为了确定转运方案,请同学们设身处地地考虑一下有关的问题,将各自的问题经小组(前后4人为一小组)汇总整理后交给我。
待各小组将题纸交给老师后,老师筛选几张有代表性的题纸通过投影向全班展示,经大家归纳整理后得到如下的5个问题:
(l)船应开往B处还是C处?
(2)船从A开到B、C分别需要多少时间?(3)船从A到B、C的距离分别是多少?
(4)船从A到B、C时的速度大小分别是多少?(5)船应向什么方向开,才能保证沿直线到达B、C? 师:大家讨论一下,应该怎样解决上述问题?
大家经过讨论达成如下共识:要回答问题(l),需要解决问题(2),要解决问题(2),需要先解决问题(3)和(4),问题(3)用直角三角形知识可解,所以重点是解决问题(4),问题(4)与问题(5)是两个相关问题,因此,解决上述问题的关键是解决问题(4)和(5)。
师:请同学们根据平行四边形法则,先在练习本上做出与问题对应的示意图,明确已知什么,要求什么,怎样求解。
生:船从A开往B的情况如图2,根据平行四边形的性质及解直角三角形的知识,可求得船在河水中的速度大小∣v∣及vl与v2的夹角θ:
生:船从A开往C的情况如图3,∣AD∣=∣v1∣= 5,∣DE∣=∣AF∣=∣v2∣=3,易求得∠AED = ∠EAF = 450,还需求θ及v。我不知道怎样解这两个问题,因为以前从未解过类似的问题。
师:请大家想一下,这两个问题的数学实质是什么?
部分学生:在三角形中,已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角和第三边。师:请大家讨论一下,如何解决这两个问题?
生:在已知条件下,若能知道三角形中两条边与其对角这4个元素之间的数量关系,则可以解决上述问题,求出另一边的对角。
生:如果另一边的对角已经求出,那么第三个角也能够求出。只要能知道三角形中两条边与其对角这4个元素的数量关系,则第三边也可求出。
生:在已知条件下,如果能知道三角形中三条边和一个角这4个元素之间的数量关系,也能求出第三边和另一边的对角。
师:同学们的设想很好,只要能知道三角形中两边与它们的对角间的数量关系,或者三条边与一个角间的数量关系,则两个问题都能够顺利解决。下面我们先来解答问题:三角形中,任意两边与其对角之间有怎样的数量关系?
3、解决问题
师:请同学们想一想,我们以前遇到这种一般问题时,是怎样处理的? 众学生:先从特殊事例入手,寻求答案或发现解法。直角三角形是三角形的特例,可以先在直角三角形中试探一下。
师:请各小组研究在Rt△ABC中,任意两边及其对角这4个元素间有什么关系?
多数小组很快得出结论:a/sinA = b/sinB = c/sinC。师:a/sinA = b/sinB = c/sinC在非Rt△ABc中是否成立?
众学生:不一定,可以先用具体例子检验。若有一个不成立,则否定结论;若都成立,则说明这个结论很可能成立,再想办法进行严格的证明。
师:这是个好主意。请每个小组任意做出一个非Rt△ABC,用量角器和刻度尺量出各边的长和各角的大小,用计算器作为计算工具,具体检验一下,然后报告检验结果。
几分钟后,多数小组报告结论成立,只有一个小组因测量和计算误差,得出否定的结论。教师在引导学生找出失误的原因后指出:此关系式在任意△ABC中都能成立,请大家先考虑一下证明思路。
生:想法将问题转化成直角三角形中的问题进行解决。
生:因为要证明的是一个等式,所以应先找到一个可以作为证明基础的等量关系。
师:在三角形中有哪些可以作为证明基础的等量关系呢? 学生七嘴八舌地说出一些等量关系,经讨论后确定如下一些与直角三角形有关的等量关系可能有利用价值:
1、三角形的面积不变;
2、三角形同一边上的高不变;
3、三角形外接圆直径不变。
师:据我所知,从AC+CB=AB出发,也能证得结论,请大家讨论一下。生:要想办法将向量关系转化成数量关系。
生:利用向量的数量积运算可将向量关系转化成数量关系。生:还要想办法将有三个项的关系式转化成两个项的关系式。
生:因为两个垂直向量的数量积为0,可考虑选一个与三个向量中的一个向量(如向量AC)垂直的向量与向量等式的两边分别作数量积。
师:同学们通过自己的努力,发现并证明了正弦定理。正弦定理揭示了三角形中任意两边与其对角的关系,请大家留意身边的事例,正弦定理能够解决哪些问题。
三、教学总结
在本课的教学中,教师立足于所创设的情境,通过学生自主探索、合作交流,亲身经历了提出问题、解决问题、应用反思的过程,学生成为正弦定理的“发现者”和“创造者”,切身感受了创造的苦和乐,知识目标、能力目标、情感目标均得到了较好的落实。
创设数学情境是这种教学模式的基础环节,教师必须对学生的身心特点、知识水平、教学内容、教学目标等因素进行综合考虑,对可用的情境进行比较,选择具有较好的教育功能的情境。这种教学模式主张以问题为连线组织教学活动,以学生作为提出问题的主体,因此,如何引导学生提出问题是教学成败的关键。教学实验表明,学生能否提出数学问题,不仅受其数学基础、生活经历、学习方式等自身因素的影响,还受其所处的环境、教师对提问的态度等外在因素的制约。因此,教师不仅要注重创设适宜的数学情境,而且要真正转变对学生提问的态度,提高引导水平,一方面要鼓励学生大胆地提出问题,另一方面要妥善处理学生提出的问题。教师还要积极引导学生对所提的问题进行分析、整理,筛选出有价值的问题,注意启发学生揭示问题的数学实质,将提问引向深入。
教学精细化管理有三个层面的涵义。1.“细”,即管理覆盖的教学环节要全。在计划制定、个人备课、集体备课、上课、课后反思、辅导、测试、反馈、总结和教学评价等各环节都要制定规章,不可或缺。只有关注每个环节、每个细节,才不至于影响系统整体功能的发挥。
2.“精”,即管理工作要突出重点。学校要根据实际确定每个时期的教学管理工作重点,重点工作重点做,才能把握住方向,才能立竿见影出效益。不分主次地平均用力往往事倍功半。
3.“精细化管理”要制度化,落实要到位。有制度不落实等于没制度,落实不坚决、不坚持,也不出效益。
情境教学,即构建一个以情境为基础,学生在学习中成为提出问题和解决问题的主体,使教学过程成为学生主动获取知识、发展能力、体验数学的过程。“正弦定理”是全日制普通高级中学教科书(试验修订本)数学第一册(下)的教学内容之一,既是初中“解直角三角形”内容的直接延伸,也是三角函数一般知识和平面向量知识在三角形中的具体运用,是解可转化为三角形计算问题的其它数学问题及生产、生活实际问题的重要工具,因此具有广泛的应用价值。本次课的主要任务是引入并证明正弦定理,我们希望通过本课题探索情境教学在高中数学教学中的应用方法和效果。
一、教学设计
1、创设一个现实问题情境作为提出问题的背景;
2、启发、引导学生提出自己关心的现实问题,逐步将现实问题转化、抽象成过渡性数学问题,解决过渡性问题时需要使用正弦定理,借此引发学生的认知冲突,揭示解斜三角形的必要性,并使学生产生进一步探索解决问题的动机。然后引导学生抓住问题的数学实质,将过渡性问题引伸成一般的数学问题:已知三角形的两条边和一边的对角,求另一边的对角及第三边。解决这两个问题需要先回答目标问题:在三角形中,两边与它们的对角之间有怎样的关系?
3、为了解决提出的目标问题,引导学生回到他们所熟悉的直角三角形中,得出目标问题在直角三角形中的解,从而形成猜想,然后引导学生对猜想进行验证。
二、教学过程
1、设置情境 利用投影展示:一条河的两岸平行,河宽d=1km,因上游突发洪水,在洪峰到来之前,急需将码头A处囤积的重要物资及人员用船转运到正对岸的码头B处或其下游1 km的码头C处。已知船在静水中的速度∣vl∣= 5 km∕h,水流速度∣v2∣=3 km∕h。
2、提出问题
师:为了确定转运方案,请同学们设身处地地考虑一下有关的问题,将各自的问题经小组(前后4人为一小组)汇总整理后交给我。
待各小组将题纸交给老师后,老师筛选几张有代表性的题纸通过投影向全班展示,经大家归纳整理后得到如下的5个问题:
(l)船应开往B处还是C处?
(2)船从A开到B、C分别需要多少时间?(3)船从A到B、C的距离分别是多少?
(4)船从A到B、C时的速度大小分别是多少?(5)船应向什么方向开,才能保证沿直线到达B、C? 师:大家讨论一下,应该怎样解决上述问题?
大家经过讨论达成如下共识:要回答问题(l),需要解决问题(2),要解决问题(2),需要先解决问题(3)和(4),问题(3)用直角三角形知识可解,所以重点是解决问题(4),问题(4)与问题(5)是两个相关问题,因此,解决上述问题的关键是解决问题(4)和(5)。
师:请同学们根据平行四边形法则,先在练习本上做出与问题对应的示意图,明确已知什么,要求什么,怎样求解。
生:船从A开往B的情况如图2,根据平行四边形的性质及解直角三角形的知识,可求得船在河水中的速度大小∣v∣及vl与v2的夹角θ:
生:船从A开往C的情况如图3,∣AD∣=∣v1∣= 5,∣DE∣=∣AF∣=∣v2∣=3,易求得∠AED = ∠EAF = 450,还需求θ及v。我不知道怎样解这两个问题,因为以前从未解过类似的问题。
师:请大家想一下,这两个问题的数学实质是什么?
部分学生:在三角形中,已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角和第三边。
师:请大家讨论一下,如何解决这两个问题? 生:在已知条件下,若能知道三角形中两条边与其对角这4个元素之间的数量关系,则可以解决上述问题,求出另一边的对角。
生:如果另一边的对角已经求出,那么第三个角也能够求出。只要能知道三角形中两条边与其对角这4个元素的数量关系,则第三边也可求出。
生:在已知条件下,如果能知道三角形中三条边和一个角这4个元素之间的数量关系,也能求出第三边和另一边的对角。
师:同学们的设想很好,只要能知道三角形中两边与它们的对角间的数量关系,或者三条边与一个角间的数量关系,则两个问题都能够顺利解决。下面我们先来解答问题:三角形中,任意两边与其对角之间有怎样的数量关系?
3、解决问题
师:请同学们想一想,我们以前遇到这种一般问题时,是怎样处理的? 众学生:先从特殊事例入手,寻求答案或发现解法。直角三角形是三角形的特例,可以先在直角三角形中试探一下。
师:请各小组研究在Rt△ABC中,任意两边及其对角这4个元素间有什么关系?
多数小组很快得出结论:a/sinA = b/sinB = c/sinC。师:a/sinA = b/sinB = c/sinC在非Rt△ABc中是否成立?
众学生:不一定,可以先用具体例子检验。若有一个不成立,则否定结论;若都成立,则说明这个结论很可能成立,再想办法进行严格的证明。
师:这是个好主意。请每个小组任意做出一个非Rt△ABC,用量角器和刻度尺量出各边的长和各角的大小,用计算器作为计算工具,具体检验一下,然后报告检验结果。
几分钟后,多数小组报告结论成立,只有一个小组因测量和计算误差,得出否定的结论。教师在引导学生找出失误的原因后指出:此关系式在任意△ABC中都能成立,请大家先考虑一下证明思路。
生:想法将问题转化成直角三角形中的问题进行解决。
生:因为要证明的是一个等式,所以应先找到一个可以作为证明基础的等量关系。
师:在三角形中有哪些可以作为证明基础的等量关系呢? 学生七嘴八舌地说出一些等量关系,经讨论后确定如下一些与直角三角形有关的等量关系可能有利用价值:
1、三角形的面积不变;
2、三角形同一边上的高不变;
3、三角形外接圆直径不变。
师:据我所知,从AC+CB=AB出发,也能证得结论,请大家讨论一下。生:要想办法将向量关系转化成数量关系。
生:利用向量的数量积运算可将向量关系转化成数量关系。生:还要想办法将有三个项的关系式转化成两个项的关系式。
生:因为两个垂直向量的数量积为0,可考虑选一个与三个向量中的一个向量(如向量AC)垂直的向量与向量等式的两边分别作数量积。
师:同学们通过自己的努力,发现并证明了正弦定理。正弦定理揭示了三角形中任意两边与其对角的关系,请大家留意身边的事例,正弦定理能够解决哪些问题。
三、教学总结
在本课的教学中,教师立足于所创设的情境,通过学生自主探索、合作交流,亲身经历了提出问题、解决问题、应用反思的过程,学生成为正弦定理的“发现者”和“创造者”,切身感受了创造的苦和乐,知识目标、能力目标、情感目标均得到了较好的落实。
创设数学情境是这种教学模式的基础环节,教师必须对学生的身心特点、知识水平、教学内容、教学目标等因素进行综合考虑,对可用的情境进行比较,选择具有较好的教育功能的情境。这种教学模式主张以问题为连线组织教学活动,以学生作为提出问题的主体,因此,如何引导学生提出问题是教学成败的关键。教学实验表明,学生能否提出数学问题,不仅受其数学基础、生活经历、学习方式等自身因素的影响,还受其所处的环境、教师对提问的态度等外在因素的制约。因此,教师不仅要注重创设适宜的数学情境,而且要真正转变对学生提问的态度,提高引导水平,一方面要鼓励学生大胆地提出问题,另一方面要妥善处理学生提出的问题。教师还要积极引导学生对所提的问题进行分析、整理,筛选出有价值的问题,注意启发学生揭示问题的数学实质,将提问引向深入。
第四篇:新课程高中数学教学设计与案例
新课程高中数学教学设计与案例
李代友
直线与平面平行的性质
1.教学目的
(1)通过教师的适当引导和学生的自主学习,使学生由直观感知、获得猜想,经过逻辑论证,推导出直线与平面平行的性质定理,并掌握这一定理;
(2)通过直线与平面平行的性质定理的实际应用,让学生体会定理的现实意义与重要性;
(3)通过命题的证明,让学生体会解决立体几何问题的重要思想方法——化归思想,培养、提高学生分析、解决问题的能力。2.教学重点和难点
重点:直线与平面平行的性质定理;
难点:直线与平面平行性质定理的探索及P61例3。(人教版)3.教学基本流程
复习相关知识并由现实问题引入课题
引导学生探索、发现直线与平面平行的性质定理 分析定理,深化定理的理解 直线与平面平行的性质定理的应用 学生练习,反馈学习效果 小结与作业4.教学过程
教师活动学生活动设计意图【复习】以提问的形式引导学生回顾相关的知识:线线、线面的位置关系及判定线面平行的方法。思考并回答问题。温故知新,为新课的学习做准备。【引入】(1)提出例3给出的实际问题,让学生稍作思考;
(2)点明该问题解决的关键是由条件“棱BC平行于面AC”如何在木料表面画线,使得工人师傅按照画线加工出满足要求的工件;
(3)引入课题——在我们学习了《直线与平面平行的性质》这一节课之后,我们就知道如何解决这个实际问题了。思考问题,进入新课的学习。通过实际例子,引发学生的学习兴趣,突出学习直线和平面平行性质的现实意义。【设问】
(1)提出本节《思考》的问题(1):如果一条直线与平面平行,那么这条直线是否与这个平面内的所有直线都平行? 1 引导学生做小实验:利用笔和桌面做实验,把一支笔放置到与桌面所在平面平行的位置上,把另一支笔放置在桌面,笔所在的直线代表桌面所在平面上的一条直线,移动桌面上的笔到不同的位置,观察两笔所在直线的位置关系。
(2)一条直线与平面平行,那么这条直线与平面内的直线有哪些位置关系? 分析:a∥αa与α无公共点 a与α内的任何直线都无公共点 a与α内的直线是异面直线或平行直线。
(1)学生动手做实验,并观察得出问题的结论:与平面平行的直线并不与这个平面内的所有直线都平行。(2)学生由实验结果猜想问题的答案,再由教师的引导进行严谨的分析,确定猜想的正确性。通过学生的动手实验,得出问题的结论,提高学生的探索问题的热情。续表
教师活动学生活动设计意图【探究】一条直线与一个平面平行,在什么条件下,平面内的直线与这条直线平行? 讲述:与平面平行的直线,和平面内的直线或是异面直线或是平行直线,它们有一个区别是异面直线不共面,而平行直线共面,那么如何利用这个不同点,寻找这些平行直线呢? 长方体ABCD-ABCD中,AC平行于面ABCD,请在面ABCD内找出一条直线与AC平行。分析:AC与AC这两条平行直线共面,同在面AACC内,可见AC是过AC的平面AACC与面ABCD的交线。
(2)在面ABCD内,除了AC还有直线与AC平行吗?如果有,可以通过什么方法找到? 利用课件演示AC任意作一平面AEFC与面ABCD相交于线EF,验证学生的猜想。
分析:因为AC∥面ABCD,所以AC与这个面内的直线EF没有公共点,由大家的这个方法做出直线EF,就使得EF与AC共面,故EF∥AC。学生随着教师的引导,思考问题,回答问题。(1)根据长方体的知识,学生能够找到直线AC与AC平行。随教师的引导,发现AC的特殊位置关系。(2)由上面特殊例子的启发,学生逐渐形成对问题答案的猜想,随教师的引导,证明猜想的正确性。以长方体为载体,引导学生猜想问题成立的条件,推导出定理。续表教师活动学生活动设计意图【剖析定理】(1)证明定理;(2)分析定理成立的条件和结论;(3)指导学生阅读课本60页倒数第一段的内容。要求学生认真听教师的分析,看定理的证明过程,阅读和理解课本60页倒数第一段的内容。深化学生对定理的理解,明确该定理给出了一种作平行线的重要方法。【巩固练习】
一、提出本节开始提出的问题(2),让学生自由发言。(不局限只有引平行线的方法)
二、判断题
(1)如果a、b是两条直线,且a∥b,那么a平行于经过b的任何平面。(2)如果直线a和平面α满足a∥α,那么a与α内的任何直线平行。
(3)如果直线a、b和平面α满足a∥α,b∥α,那么a∥b。学生自由举手发言,说明理由。通过练习再次深化对定理的理解。【讲解例题】例
3、例4要求学生跟随教师的分析引导,自己思考和解决问题。让学生体会定理的现实意义与重要性及解决立体几何问题的重要思想方法——化归思想【课堂练习】 已知:α∩=CD,β∩γ=AB,AB∥α,α∩γ=EF, 求证:CD∥EF
选取几份有代表性的做法,利用投影仪,讲评练习,反馈学习效果。及时解决学生学习上存在的问题【小结】(1)直线与平面平行的性质定理;(2)直线与平面平行性质定理的应用。
【作业】习题22A组第5、6题总结归纳学习内容,安排适当的课后练习
第五篇:高中数学必修2教学设计案例
篇一:高中数学必修2教案
第一章:空间几何体
1.1.1柱、锥、台、球的结构特征
一、教学目标 1.知识与技能
(1)通过实物操作,增强学生的直观感知。
(2)能根据几何结构特征对空间物体进行分类。
(3)会用语言概述棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、棱台、圆台、球的结构特征。
(4)会表示有关于几何体以及柱、锥、台的分类。2.过程与方法
(1)让学生通过直观感受空间物体,从实物中概括出柱、锥、台、球的几何结构特征。
(2)让学生观察、讨论、归纳、概括所学的知识。3.情感态度与价值观
(1)使学生感受空间几何体存在于现实生活周围,增强学生学习的积极性,同时提高学生的观察能力。
(2)培养学生的空间想象能力和抽象括能力。
二、教学重点、难点
重点:让学生感受大量空间实物及模型、概括出柱、锥、台、球的结构特征。
难点:柱、锥、台、球的结构特征的概括。
三、教学用具
(1)学法:观察、思考、交流、讨论、概括。
(2)实物模型、投影仪
四、教学思路
(一)创设情景,揭示课题
1.教师提出问题:在我们生活周围中有不少有特色的建筑物,你能举出一些例子吗?这些建筑的几何结构特征如何?引导学生回忆,举例和相互交流。教师对学生的活动及时给予评价。
2.所举的建筑物基本上都是由这些几何体组合而成的,(展示具有柱、锥、台、球结构特征的空间物体),你能通过观察。根据某种标准对这些空间物体进行分类吗?这是我们所要学习的内容。
(二)、研探新知
1.引导学生观察物体、思考、交流、讨论,对物体进行分类,分辩棱柱、圆柱、棱锥。2.观察棱柱的几何物件以及投影出棱柱的图片,它们各自的特点是什么?它们的共同特点是什么?
3.组织学生分组讨论,每小组选出一名同学发表本组讨论结果。在此基础上得出棱柱的主要结构特征。(1)有两个面互相平行;(2)其余各面都是平行四边形;(3)每相邻两上四边形的公共边互相平行。概括出棱柱的概念。
4.教师与学生结合图形共同得出棱柱相关概念以及棱柱的表示。
5.提出问题:各种这样的棱柱,主要有什么不同?可不可以根据不同对棱柱分类?
请列举身边具有已学过的几何结构特征的物体,并说出组成这些物体的几何结构特征?它们由哪些基本几何体组成的?
6.以类似的方法,让学生思考、讨论、概括出棱锥、棱台的结构特征,并得出相关的概念,分类以及表示。7.让学生观察圆柱,并实物模型演示,如何得到圆柱,从而概括出圆标的概念以及相关的概念及圆柱的表示。
8.引导学生以类似的方法思考圆锥、圆台、球的结构特征,以及相关概念和表示,借助实物模型演示引导学生思考、讨论、概括。
9.教师指出圆柱和棱柱统称为柱体,棱台与圆台统称为台体,圆锥与棱锥统称为锥体。10.现实世界中,我们看到的物体大多由具有柱、锥、台、球等几何结构特征的物体组合而成。请列举身边具有已学过的几何结构特征的物体,并说出组成这些物体的几何结构特征?它们由哪些基本几何体组成的?
(三)质疑答辩,排难解惑,发展思维,教师提出问题,让学生思考。1.有两个面互相平行,其余后面都是平行四边形的几何体是不是棱柱(举反例说明,如图)2.棱柱的何两个平面都可以作为棱柱的底面吗? 3.课本p8,习题1.1 a组第1题。
4.圆柱可以由矩形旋转得到,圆锥可以由直角三角形旋转得到,圆台可以由什么图形旋转得到?如何旋转?
5.棱台与棱柱、棱锥有什么关系?圆台与圆柱、圆锥呢?
四、巩固深化
练习:课本p7 练习1、2(1)(2)
课本p8习题1.1 第2、3、4题
五、归纳整理
由学生整理学习了哪些内容
六、布置作业
课本p8 练习题1.1 b组第1题
课外练习课本p8习题1.1 b组第2题 1.2.1 空间几何体的三视图(1课时)
一、教学目标 1.知识与技能
(1)掌握画三视图的基本技能
(2)丰富学生的空间想象力 2.过程与方法
主要通过学生自己的亲身实践,动手作图,体会三视图的作用。3.情感态度与价值观
(1)提高学生空间想象力
(2)体会三视图的作用
二、教学重点、难点
重点:画出简单组合体的三视图
难点:识别三视图所表示的空间几何体
三、学法与教学用具
1.学法:观察、动手实践、讨论、类比 2.教学用具:实物模型、三角板
四、教学思路
(一)创设情景,揭开课题
“横看成岭侧看成峰”,这说明从不同的角度看同一物体视觉的效果可能不同,要比较真实反映出物体,我们可从多角度观看物体,这堂课我们主要学习空间几何体的三视图。
在初中,我们已经学习了正方体、长方体、圆柱、圆锥、球的三视图(正视图、侧视图、俯视图),你能画出空间几何体的三视图吗?
(二)实践动手作图
1.讲台上放球、长方体实物,要求学生画出它们的三视图,教师巡视,学生画完后可交流结果并讨论;2.教师引导学生用类比方法画出简单组合体的三视图
(1)画出球放在长方体上的三视图
(2)画出矿泉水瓶(实物放在桌面上)的三视图
学生画完后,可把自己的作品展示并与同学交流,总结自己的作图心得。
作三视图之前应当细心观察,认识了它的基本结构特征后,再动手作图。3.三视图与几何体之间的相互转化。
(1)投影出示图片(课本p10,图1.2-3)
请同学们思考图中的三视图表示的几何体是什么?
(2)你能画出圆台的三视图吗?
(3)三视图对于认识空间几何体有何作用?你有何体会?
教师巡视指导,解答学生在学习中遇到的困难,然后让学生发表对上述问题的看法。4.请同学们画出1.2-4中其他物体表示的空间几何体的三视图,并与其他同学交流。
(三)巩固练习
课本p12 练习1、2 p18习题1.2 a组1
(四)归纳整理
请学生回顾发表如何作好空间几何体的三视图
(五)课外练习 1.自己动手制作一个底面是正方形,侧面是全等的三角形的棱锥模型,并画出它的三视图。2.自己制作一个上、下底面都是相似的正三角形,侧面是全等的等腰梯形的棱台模型,并画出它的三视图。
1.2.2 空间几何体的直观图(1课时)
一、教学目标 1.知识与技能
(1)掌握斜二测画法画水平设置的平面图形的直观图。
(2)采用对比的方法了解在平行投影下画空间图形与在中心投影下画空间图形两种方法的各自特点。2.过程与方法
学生通过观察和类比,利用斜二测画法画出空间几何体的直观图。3.情感态度与价值观
(1)提高空间想象力与直观感受。
(2)体会对比在学习中的作用。
(3)感受几何作图在生产活动中的应用。
二、教学重点、难点
重点、难点:用斜二测画法画空间几何值的直观图。
三、学法与教学用具
1.学法:学生通过作图感受图形直观感,并自然采用斜二测画法画空间几何体的过程。2.教学用具:三角板、圆规
四、教学思路
(一)创设情景,揭示课题
1.我们都学过画画,这节课我们画一物体:圆柱 把实物圆柱放在讲台上让学生画。
2.学生画完后展示自己的结果并与同学交流,比较谁画的效果更好,思考怎样才能画好物体的直观图呢?这是我们这节主要学习的内容。
(二)研探新知
1.例1,用斜二测画法画水平放置的正六边形的直观图,由学生阅读理解,并思考斜二测画法的关键步骤,学生发表自己的见解,教师及时给予点评。
画水平放置的多边形的直观图的关键是确定多边形顶点的位置,因为多边形顶点的位置一旦确定,依次连结这些顶点就可画出多边形来,因此平面多边形水平放置时,直观图的画法可以归结为确定点的位置的画法。强调斜二测画法的步骤。
练习反馈
根据斜二测画法,画出水平放置的正五边形的直观图,让学生独立完成后,教师检查。2.例2,用斜二测画法画水平放置的圆的直观图
教师引导学生与例1进行比较,与画水平放置的多边形的直观图一样,画水平放置的圆的直观图,也是要先画出一些有代表性的点,由于不能像多边那样直接以顶点为代表点,因此需要自己构造出一些点。
教师组织学生思考、讨论和交流,如何构造出需要的一些点,与学生共同完成例2并详细板书画法。
3.探求空间几何体的直观图的画法
(1)例3,用斜二测画法画长、宽、高分别是4cm、3cm、2cm的长方体abcd-a’b’c’d’的直观图。
教师引导学生完成,要注意对每一步骤提出严格要求,让学生按部就班地画好每一步,不能敷衍了事。
(2)投影出示几何体的三视图、课本p15图1.2-9,请说出三视图表示的几何体?并用斜二测画法画出它的直观图。教师组织学生思考,讨论和交流完成,教师巡视帮不懂的同学解疑,引导学生正确把握图形尺寸大小之间的关系。4.平行投影与中心投影
投影出示课本p17图1.2-12,让学生观察比较概括在平行投影下画空间图形与在中心投影下画空间图形的各自特点。
5.巩固练习,课本p16练习1(1),2,3,4
三、归纳整理
学生回顾斜二测画法的关键与步骤
四、作业
1.书画作业,课本p17 练习第5题 2.课外思考 课本p16,探究(1)(2)1.3.1柱体、锥体、台体的表面积与体积
一、教学目标
1、知识与技能
(1)通过对柱、锥、台体的研究,掌握柱、锥、台的表面积和体积的求法。
(2)能运用公式求解,柱体、锥体和台全的全积,并且熟悉台体与术体和锥体之间的转换关系。
(3)培养学生空间想象能力和思维能力。
2、过程与方法
篇二:新课标高中数学必修二全册教案必修2教案
讲义1: 空 间 几 何 体
一、教学要求:通过实物模型,观察大量的空间图形,认识柱体、锥体、台体、球体及简单组合体的结构特征,并
能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结
构.二、教学重点:让学生感受大量空间实物及模型,概括出柱体、锥体、台体、球体的结构特征.三、教学难点:柱、锥、台、球的结构特征的概括.四、教学过程:
(一)、新课导入:
1.导入:进入高中,在必修②的第一、二章中,将继续深入研究一些空间几何图形,即学习立体几何,注意学习方法:直观感知、操作确认、思维辩证、度量计算.(二)、讲授新课:
1.教学棱柱、棱锥的结构特征:
①、讨论:给一个长方体模型,经过上、下两个底面用刀垂直切,得到的几何体有哪些公共特征?把这些几何体用水平力推斜后,仍然有哪些公共特征?
②、定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成
的几何体叫棱柱.→ 列举生活中的棱柱实例(三棱镜、方砖、六角螺帽).结合图形认识:底面、侧面、侧棱、顶点、高、对角面、对角线.③、分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等.表示:棱柱abcde-a’b’c’d’e’
④、讨论:埃及金字塔具有什么几何特征?
⑤、定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫棱锥.结合图形认识:底面、侧面、侧棱、顶点、高.→ 讨论:棱锥如何分类及表示?
⑥、讨论:棱柱、棱锥分别具有一些什么几何性质?有什么共同的性质? ★棱柱:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都
是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形
★棱锥:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方.2.教学圆柱、圆锥的结构特征:
① 讨论:圆柱、圆锥如何形成?
② 定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体叫圆柱;以直角三角形的一条直角边为旋转轴,其余两边旋转所成的曲面所围成的几何体叫圆锥.→结合图形认识:底面、轴、侧面、母线、高.→ 表示方法 ③ 讨论:棱柱与圆柱、棱柱与棱锥的共同特征? → 柱体、锥体.④ 观察书p2若干图形,找出相应几何体;
三、巩固练习:
1.已知圆锥的轴截面等腰三角形的腰长为 5cm,面积为12cm,求圆锥的底面半径.2.已知圆柱的底面半径为3cm,轴截面面积为24cm,求圆柱的母线长.3.正四棱锥的底面积为46cm2,侧面等腰三角形面积为6cm2,求正四棱锥侧棱.(四)、教学棱台与圆台的结构特征:
① 讨论:用一个平行于底面的平面去截柱体和锥体,所得几何体有何特征?
② 定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分叫做棱台;用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分叫做圆台.结合图形认识:上下底面、侧面、侧棱(母线)、顶点、高.讨论:棱台的分类及表示? 圆台的表示?圆台可如何旋转而得?
③ 讨论:棱台、圆台分别具有一些什么几何性质?
★ 棱台:两底面所在平面互相平行;两底面是对应边互相平行的相似多边形;侧面是梯形;侧棱的延长线相交于一点.★ 圆台:两底面是两个半径不同的圆;轴截面是等腰梯形;任 意两条母线的延长线交于一点;母线长都相等.④ 讨论:棱、圆与柱、锥、台的组合得到6个几何体.棱台与棱柱、棱锥有什么关系?圆台与圆柱、圆锥有什么关系?(以台体的上底面变化为线索)2.教学球体的结构特征:
① 定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体,叫球体.结合图形认识:球心、半径、直径.→ 球的表示.② 讨论:球有一些什么几何性质?
③ 讨论:球与圆柱、圆锥、圆台有何关系?(旋转体)棱台与棱柱、棱锥有什么共性?(多面体)
3.教学简单组合体的结构特征:
① 讨论:矿泉水塑料瓶由哪些几何体构成?灯管呢?
② 定义:由柱、锥、台、球等几何结构特征组合的几何体叫简单组合体.4.练习:圆锥底面半径为1cm,其中有一个内接正方体,求这个内接正方体的棱长.(补充平行线分线段成比例定理)
(五)、巩固练习: 1.已知长方体的长、宽、高之比为4∶3∶12,对角线长为26cm, 则长、宽、高分别为多少? 2.棱台的上、下底面积分别是25和81,高为4,求截得这棱台的原棱锥的高 3.若棱长均相等的三棱锥叫正四面体,求棱长为a的正四面体的高.★例题:用一个平行于圆锥底面的平面去截这个圆锥,截得的圆台的上、下底面的半径的比是1:4,截去的圆锥的母线长为3厘米,求此圆台的母线之长。
●解:考查其截面图,利用平行线的成比例,可得所求为9厘米。
★ 例题2:已知三棱台abc—a′b′c′ 的上、下两底均为正三角形,边长分别为3和6,平行于底面的截面将侧棱分为1:2两部分,求截面的面积。(43)
★ 圆台的上、下度面半径分别为6和12,平行于底面的截面分 高为2:1两部分,求截面的面积。(100π)
▲ 解决台体的平行于底面的截面问题,还台为锥是行之有效的一种方法。
讲义
2、空间几何体的三视图和直视图
一、教学要求:能画出简单几何体的三视图;能识别三视图所表
示的空间几何体.掌握斜二测画法;能用斜二测
画法画空间几何体的直观图.二、教学重点:画出三视图、识别三视图.三、教学难点:识别三视图所表示的空间几何体.四、教学过程:(一)、新课导入:
1.讨论:能否熟练画出上节所学习的几何体?工程师如何制作工程设计图纸? 2.引入:从不同角度看庐山,有古诗:“横看成岭侧成峰,远
近高低各不同。不识庐山真面目,只缘身在此山中。” 对于我们所学几何体,常用三视图和直观图来画在纸上.三视图:观察者从不同位置观察同一个几何体,画出的空间几何体的图形;直观图:观察者站在某一点观察几何体,画出的空间几何体的图形.用途:工程建设、机械制造、日常生活.(二)、讲授新课:
1.教学中心投影与平行投影:
① 投影法的提出:物体在光线的照射下,就会在地面或墙壁上
产生影子。人们将这种自然现象加以的抽象,总结其
中的规律,提出了投影的方法。
② 中心投影:光由一点向外散射形成的投影。其投影的大小随
物体与投影中心间距离的变化而变化,所以其投影不
能反映物体的实形.③平行投影:在一束平行光线照射下形成的投影.分正投影、斜投影.→讨论:点、线、三角形在平行投影后的结果.2.教学柱、锥、台、球的三视图:
① 定义三视图:正视图(光线从几何体的前面向后面正投影);侧视图(从左向右)、俯视图
② 讨论:三视图与平面图形的关系? → 画出长方体的三视图,并讨论所反应的长、宽、高
③ 结合球、圆柱、圆锥的模型,从正面(自前而后)、侧面(自左而右)、上面(自上而下)三个角度,分别观察,画出观察得出的各种结果.→ 正视图、侧视图、俯视图.③ 试画出:棱柱、棱锥、棱台、圆台的三视图.(④ 讨论:三视图,分别反应物体的哪些关系(上下、左右、前后)?哪些数量(长、宽、高)
正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度;
俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度;
侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的高度和宽度。
⑤ 讨论:根据以上的三视图,如何逆向得到几何体的形状.(试变化以上的三视图,说出相应几何
体的摆放)
3.教学简单组合体的三视图:
① 画出教材p16 图(2)、(3)、(4)的三视图.② 从教材p16思考中三视图,说出几何体.4.练习:
① 画出正四棱锥的三视图.④ 画出右图所示几何体的三视图.③ 右图是一个物体的正视图、左视图和俯视图,试描述该物体的形状.(三)复习巩固、篇三:人教版高中数学必修2-全册教案
第一章 空间几何体 重难点解析
人教版数学必修二 第一章 课文目录
1.1 空间几何体的结构
1.2 空间几何体的三视图和直观图1.3 空间几何体的表面积与体积
重难点:
1、让学生感受大量空间实物及模型、概括出柱、锥、台、球的结构特征。
2、画出简单组合体的三视图。
3、用斜二测画法画空间几何值的直观图。
4、柱体、锥体、台体的表面积和体积计算,台体体积公式的推导。
5、了解推导球的体积和面积公式所运用的基本思想方法。
知识结构:
一、空间几何体的结构、三视图和直观图 1.柱、锥、台、球的结构特征
(1)柱
棱柱:一般的,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱;棱柱中两个互相平行的面叫做棱柱的底面,简称为底;其余各面叫做棱柱的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点。
底面是三角形、四边形、五边形??的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱?? 圆柱:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做圆柱;旋转轴叫做圆柱的轴;垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面;无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。
棱柱与圆柱统称为柱体;(2)锥
棱锥:一般的有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥;这个多边形面叫做棱锥的底面或底;有公共顶点的各个三角形面叫做棱锥的侧面;各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点;相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱。
底面是三角锥、四边锥、五边锥??的棱柱分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥?? 圆锥:以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做圆锥;旋转轴为圆锥的轴;垂直于轴的边旋转形成的面叫做圆锥的底面;斜边旋转形成的曲面叫做圆锥的侧面。
棱锥与圆锥统称为锥体。(3)台
棱台:用一个平行于底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫做棱台;原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面;棱台也有侧面、侧棱、顶点。
圆台:用一个平行于底面的平面去截圆锥,底面和截面之间的部分叫做圆台;原圆锥的底面和截面分别叫做圆台的下底面和上底面;圆台也有侧面、母线、轴。
圆台和棱台统称为台体。(4)球
以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体叫做球体,简称为球;半圆的圆心叫做球的球心,半圆的半径叫做球的半径,半圆的直径叫做球的直径。
(5)组合体
由柱、锥、台、球等几何体组成的复杂的几何体叫组合体。几种常凸多面体间的关系
一些特殊棱柱、棱锥、棱台的概念和主要性质:
几种特殊四棱柱的特殊性质: 2.空间几何体的三视图
三视图是观测者从不同位置观察同一个几何体,画出的空间几何体的图形。他具体包括:
(1)正视图:物体前后方向投影所得到的投影图; 它能反映物体的高度和长度;(2)侧视图:物体左右方向投影所得到的投影图; 它能反映物体的高度和宽度;
(3)俯视图:物体上下方向投影所得到的投影图; 它能反映物体的长度和宽度; 三视图画法规则:
高平齐:主视图与左视图的高要保持平齐 长对正:主视图与俯视图的长应对正 宽相等:俯视图与左视图的宽度应相等 3.空间几何体的直观图
(1)斜二测画法
①建立直角坐标系,在已知水平放置的平面图形中取互相垂直的ox,oy,建立直角坐标系;
②画出斜坐标系,在画直观图的纸上(平面上)画出对应的ox,oy,使?xoy=45(或135),它们确定的平面表示水平平面;
‘
③画对应图形,在已知图形平行于x轴的线段,在直观图中画成平行于x轴,且长度
‘
保持不变;在已知图形平行于y轴的线段,在直观图中画成平行于y轴,且长度变为原来的一半;
④擦去辅助线,图画好后,要擦去x轴、y轴及为画图添加的辅助线(虚线)。(2)平行投影与中心投影
平行投影的投影线是互相平行的,中心投影的投影线相交于一点。注意:画水平放置的多边形的直观图的关键是确定多边形顶点的位置,因为多边形顶点的位置一旦确定,依次连结这些顶点就可画出多边形来,因此平面多边形水平放置时,直观图的画法可以归结为确定点的位置的画法。强调斜二测画法的步骤。
例题讲解:
’’
’’
[例1]将正三棱柱截去三个角(如图1所示a,b,c分别是△ghi三边的中点)得到几何体如图2,则该几何体按图2所示方向的侧视图(或称左视图)为()a g 侧视 d 图1 e 图2 b e a. b. e d e c. e d.
[例2]在正方体abcd?a1b1c1d1中,e,f分别为棱aa1,cc1的中点,则在空间中与三条直线a1d1,ef,cd都相交的直线()a.不存在
b.有且只有两条 c.有且只有三条 d.有无数条
[例3]正方体abcd_a1b1c1d1的棱长为2,点m是bc的中点,点p 是平面abcd内的一 个动点,且满足pm=2,p到直线a1d1p的轨迹是()a.圆 b.双曲线 c.两个点 d.直线
解析: 点p到a1d1p到ad的距离为1,满足此条件的p的轨迹是到直线ad的距离为1的两条平行直线,又?pm?2,?满足此条件的p的轨迹是以m为圆心,半径为2的圆,这两种轨迹只有两个交点.故点p的轨迹是两个点。选项为c。
点评:该题考察空间内平面轨迹的形成过程,考察了空间想象能力。
[例4]两相同的正四棱锥组成如图1所示的几何体,可放棱长为1的正方体内,使正四棱
锥的底面abcd与正方体的某一个平面平行,且各顶点均在正方体的面上,则这样的几何...体体积的可能值有()
a.1个 b.2个 c.3个 d.无穷多个
解析:由于两个正四棱锥相同,所以所求几何体的中心在正四棱锥底面正方形abcd中心,有对称性知正四棱锥的高为正方体棱长的一半,影响几何体体积的只能是正四棱锥底面正方形abcd的面积,问题转化为边长为1的正方形的内接正方形有多少种,所以选d。
点评:本题主要考查空间想象能力,以及正四棱锥的体积。正方体是大家熟悉的几何体,它的一些内接或外接图形需要一定的空间想象能力,要学会将空间问题向平面问题转化。题型2:空间几何体的定义
[例5]长方体abcd?a1bc11d1的8个顶点在同一个球面上,且ab=2,ad=,aa1?1,则顶点a、b间的球面距离是()a. 1 22 b. c.2? d.22? 42 解析:?bd1?ac1?2r??r? 设
bd1?ac1?o,则oa ?ob?r? ??aob? ? 2 ,?l?r??? 2 ,故选
b.点评:抓住本质的东西来进行判断,对于信息要进行加工再利用。