曲线和方程——课堂教学设计

文档来源为：从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持课 堂 教 学 设 计课题： 7.6 曲线和方程（1）一：教学目标?知识与技能目标（1） 了解曲线上的点与方程的解之间的一一对应关系；（2） 初步领会“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念；（3） 学会根据已有的情景资料找规律，培养学生分析、判断、归纳的逻辑思维能力与抽象思维能力，同时强化“形”与“数”一致并相互转化的思想方法。?过程与方法目标（ 1）通过直线方程的复习引入，加强学生对方程的解和曲线上的点的一一对应关系的直观认识；（2）在形成曲线和方程概念的过程中，学生经历观察，分析，讨论等数学活动过程，探索出结论并能有条理的阐述自己的观点；（3）能用所学知识理解新的概念，并能运用概念解决实际问题，从中体会转化化归的思想方法，提高思维品质，发展应用意识。? 情感与态度目标（ 1）通过概念的复习引入，从特殊到一般，让学生感受事物的发展规律；（2）通过本节课的学习，学生能够体验几何问题可以转化成代数问题来研究，真正认识到数学是解决实际问题的重要工具；（3）学生通过观察、分析、推断可以获得数学猜想，体验到数学活动充满着探索性和创造性。二：教材分析1、教学分析：因为学生已有了用方程（有时用函数式的形式出现）表示曲线的感性认识（特别是二元一次方程表示直线），现在要进一步研究平面内的曲线和含有两个变数的方程之间的关系，是由直观表象上升到抽象概念的过程。所以本节课采用了复习引入课题，从特殊到一般的方法让学生易于接受。在概念的探索过程中采用了举反例的方法来揭示概念的内涵。在概念的应用即例题的设计方面，着重巩固对概念的两个条件的认识。2、教学重点“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念。（本节课是由直观表象上升到抽象概念的过程，学生容易对定义中为什么要规定两个关系产生困惑，原因是不理解两者缺一都将扩大概念的外延。由于学生已经具备了用方程表示直线，抛物线等实际模型，积累了感性认识的基础，所以可用举反例的方法来解决困惑，通过反例，揭示“两者缺一”与直觉的矛盾，从而又促使学生对概念表述的严密性进行探索，自然地得出定义。为强化其认识，又决定用集合相等的概念来解释曲线和方程的对应关系，并以此为工具来分析实例，这将有助于学生的理解，有助于学生通其法、知其理。）3、教学难点怎样利用定义验证曲线是方程的曲线、方程是曲线的方程。（因为学生在作业中容易犯想当然的错误，通常在已知曲线建立方程的时候，不验证方程的解为坐标的点在曲线上，就断然得出所求的是曲线的方程。为了突破难点，本节课设计了三种有层次的例题：例3 是概念的直接运用，例4 是证明曲线的方程，例 5 是概念的逆向运用。通过这些例题让学生再一次体会“二者”缺一不可。 ）三：学情分析此前，学生已知，在建立了直角坐标系后平面内的点和有序实数对之间建立了一一对应关系，已有了用方程（有时用函数式的形式出现）表示曲线的感性认识（特别是二元一次方程表示直线），现在要进一步研究平面内的曲线和含有两个变数的方程之间的关系，是由直观表象上升到抽象概念的过程，对学生有相当大的难度。学生在学习时容易产生的问题是，不理解“曲线上的点的坐标都是方程的解”和“以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点”这两句话在揭示“曲线和方程”关系时各自所起的作用。本节课的教学目标也只能是初步领会，要求学生能答出曲线和方程间必须满足两个关系时才能称作“曲线的方程”和“方程的曲线”两者缺一不可，并能借助实例指出两个关系的区别。四：教学方法1、教法：教学过程是教师和学生共同参与的过程，启发学生自主性学习, 充分调动学生的积极性、主动性；有效地渗透数学思想方法，提高学生素质。根据这样的原则和所要完成的教学目标，并为激发学生的学习兴趣，我采用如下的教学方法：2文档来源为：从网络收集整理 .word版本可编辑.欢迎下载支持(1)引导探索、发现规律。通过学生观察坐标系中的曲线和方程之间的关系，来得出曲线和方程的概念，这能充分调动学生的主动性和积极性。(2)尝试指导法，以学生为主体，以训练为主线。这样更能突出重点、解决难点，使学生的分析问题和解决问题的能力得到进一步的提高。2、学法：教给学生方法比教给学生知识更重要，本节课注重调动学生积极思考、 主动探索，尽可能地增加学生参与教学活动的时间和空间，我进行了以下学法指导：(1)观察分析：让学生要学会观察问题，分析问题和解决问题。(2)练习巩固：让学生知道数学重在运用， 从而巩固对概念的理解，找出未掌握的 内容及其差距。五：教学活动程序1、承上启下，提出课题师：在本节课之前，我们研究过直线的各种方程，建立了二元一次方程与直线的 对应关系：在平面直角坐标系中，任何一条直线都可以用一个二元一次方程来表示， 同时任何一个二元一次方程也表示着一条直线。下面看一个具体的例子：例1:画出方程x y=0表示的直线借助多媒体必须同(1)标都是方程o x 时满足的解和(2)以这个让学生再一次(2)从直观上深刻体会:(1)直线上的点的坐X方程的解为坐标的点都是直线上的点，即方程的解的集合与直线上所有点的集合之间建立了一一对应关系，那么直线(图形)方程(数量)。类比方程y = x2与如图所示的抛物线。这条抛物线是否与这个二元方程 y = x2也能建立这种对应关系呢？(按照例1的分析方式的得出答案是肯定的.)推广：那么对任意的曲线和二元方程是否都能建立这种等价关系呢？这就是今天这节课的内容：曲线和方程。(板书课题)现在请同学们思考这样的问题：c眄x,y)=0怎样的关系， 同时限 C也表示着方程F(x,y)=0,为什么要具(将问题重述一遍，使每个学生听清楚。学生思考，讨论，口答)(说明：运用学生熟知的旧知识，由特殊到一般，既提出了课题，又为形成曲线 和方程的概念提供了实际模型。但是如果就此而由教师直接给出结论，那就不仅会失 去开发学生思维的机会，影响学生的理解，而且会使教学变得枯燥乏味，抑制学生学 习的主动性和积极性。要启动学生的思维，就要有一个明确的可供思考的问题，使学生的思维有明确的 指向。这里提出的思考题是以相信学生对用方程表示曲线的事实已有了初步的认识为 前提，它可以说是本节课的中心议题，应引导全班学生积极思维，让多一点学生发表 意见，形成“高潮”。在思考题的后面加上了 “为什么”的问题。是为了给那些还记 着“直线的方程”的定义的学生提供思考余地，增大思考题的跨度。 )2、运用反例，揭示内涵师：刚才的讨论中，有的同学提到了应具备关系：“曲线上的点的坐标都是方程的解”；有的同学提到了应具备关系“以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点”；还有的同学虽用了不同的提法，但意思不外乎这两个。现在的问题是：上述的两种提 法一样吗？它们反映的是不是同一个事实？有何区别？究竟用怎样的关系才能把例1中曲线和方程的这种对应关系完整的表达出来？为了弄清这些问题，我们来研究下列例题。(说明：在讨论中，学生会有各种不同的意见，教师应予鼓励，并随时补正纠错, 但不要急着把两个关系并列起来抛出定义， 中断学生的探索性思维，而是再提出问题, 深入探索。)例2:用下列方程表示如图所示的曲线(1)我-百=0(2) x2 -y2 = 0 xy=0(学生思考，回答)师：方程(1), (2), (3)都不是表示曲线C的方程。第(1)题中曲线C上的 点不全是方程反-收=0的解。例如点A(-2,-2) , B(V3,_、/3)等，即不符合“曲线 上的点的坐标都是方程的解”这一结论；第(2)题中，尽管“曲线上的点的坐标都 是方程的解”，但是以方程x2 -y2=0的解为坐标的点却不全在曲线C上。例如D(2,-2)、E(-V3,V3)等，即不符合“以这个方程的解为坐标的点都在曲线上”这一 结论；第(3)题中，则既有以方程|x-y = 0的解坐标的点，如G(3,3)、H (-,2,2) 等不在曲线C上，又有曲线 C上的点，如M(4,3)、N(1,1)等的坐标不是方程 x-y=0的解。事实上，(1)、(2)、(3)中各方程所表示的曲线应该是如图所示的三 种情况。(1)(2)(3)师：上面我们既观察、分析了完整地用方程表示曲线，用曲线表示方程的例1;又观察、分析了例2中所出现的方程与曲线间所建立的不完整的对立关系。假如我们把例1这种能完整地表示曲线的方程称为“曲线的方程”的话，我们完全有条件自己 给“曲线的方程”下个定义了。(说明：在概念教学中，通过反例的反衬，常常起着帮助学生理解概念的作用。 反例一般应用在学生对概念有了初步的正面了解之后，这里却用在给出概念的定义之 前，那是出于这样的考虑：(1)相信学生已经有了用方程表示曲线的经验，已能从直 觉上识别哪个方程能表示哪条曲线(当然是简单的例子)，哪个方程不能表示哪条曲 线，缺少的只是用逻辑形式确切地加以陈述，给概念以定义；(2)将反例中出现的不完整性与直观引起矛盾，避免曲线和方程之间关系的不完整性，寻求作出必要的规定， 这就是产生“曲线的方程”和“方程的曲线”的定义的过程。)3、讨论归纳，得出定义师：在下定义时，针对例2 (1)中“曲线上混有其坐标不是方程的解的点”，以 及(2)中“以方程的解为坐标的点不在曲线上”的情况，对“曲线的方程”应作何 规定？(学生口答)师：为了不使曲线上混有其坐标不是方程的解的点，必须规定“曲线上的点的坐标都是方程的解”（板书）；为了防止以方程的解为坐标的点不在曲线上，必须规定“以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点”（板书）这样我们可以对“曲线的方程”、“方程的曲线”下这样的定义：在直角坐标系中，如果某曲线C上的点与一个二元方程f （x,y）=0的实数解建立了如下关系：（1）曲线上的点的坐标都是方程的解；（2）以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点。那么，这个方程叫做曲线的方程；这条曲线叫做方程的曲线。（说明：在辨析反例之后，有了关于对象所共有的本质属性的正确认识，给对象 以明确的定义已是水到渠成，这里单独列出作为一个教学步骤，是想突出这个中心环 节，并有意识地训练学生依据知觉的分散的已知知识给概念下定义的创造能力。）4、变换表达，强化理解师：大家熟知，曲线可以看作是由点组成的集合，记作 C; 一个二元方程的解可 以作为点的坐标，因此二元方程的解集也描述了一个点集，记作 F。请大家思考：如 何用集合C和F间的关系来表述“曲线的方程”和“方程的曲线”定义中的两个关系？ 进而重新认识“曲线的方程”和“方程的曲线”定义。（说明：这是本节课第二个思维的“热点”，将促使学生对曲线和方程关系的理 解得到强化，是认识上的再一次抽象，其结果将使学生对曲线和方程的关系的理解与 记忆都趋于简化。）（学生思考、口答）师：关系（1）指点集C是点集F的子集；关系（2）指点集F是点集C的子集 这样，根据集合的性质，我们可以用集合相等的概念来定义“曲线的方程”和“方程 的曲线”，即（板书） c = F。5:初步应用，反复辨析。（说明：数学概念是要在运用中的以巩固，通过运用与练习，可以纠正错误的认 识，促使对概念的正确理解，通过反复重现，可以不断领悟，加强识记。这里安排的“初步应用”，目的也在于帮助学生正确理解概念，通过解题辨析“两个关系”，实现本节课的教学目标，为此，题目中的“曲线”与“方程”都力求简单。 ）例3:下列各题中，图所示的曲线 C的方程为所列方程，对吗？如果不对，是不符合关系（1）还是关系（2） ?学生回答：（1）错。不符合定义中的2）,即C三F,但F0C ;（2）错。不符合定义中的1）,即 F C,但C辽 F,;（3）错。不符合定义中的1）和（2）,即CS F,且F 辽 C;例4:解答下歹I问题，并说出各依据了曲线的方程和方程的曲线定义中的哪一个 关系？（1）点A（3T）,B（-2括,2）是否在方程为x2 + y2=25的圆上？（2）已知方程为x2+y2=25的圆过点C7,m）,求m的值（学生练习、回答，老师纠错、小结。）师；依据关系（2）,可知点A在圆上；依据关系（1）,可知点B不在圆上；依据 关系（2）,求得m = 3e；例5:证明以坐标原点为圆心，半径等于 5的圆的方程是x2 + y2=25。（说明：课本上原有例题：证明圆心为坐标原点，半径等于 5的圆的方程是 x2+y2=25,并判断点M1（3,-4）,M2（-25,2）是否在圆上。处理时将有些要求分散到 了例3与例4中，例5的要求集中在“证明”上。这样安排的意图是先集中注意力于 概念的领会上，对证明过程中在表述上遇到的一些困难，留在这里解决，层层深入。师：（学生练习过程中，适时插话。）与刚才判定时一样，证明也要紧扣定义分两步进行；关系（1）、（2）中，“点”与“解”指的都是有关集合中的全体元素，我们只要用 （X0,y表示“任意一个”，以 此代表“全体”即可，这种方法为数学证明中常用。证明：（略）三：小结师：本节课我们通过对实例的研究，掌握了 “曲线的方程”、“方程的曲线”的定 义，在领会定义时，要牢记关系（1）、（2）两者缺一不可，它们都是“曲线的方程” 和“方程的曲线”的必要条件，两者都满足了，“曲线的方程”和“方程的曲线”才具备充分性。即：如果曲线C的方程是F（x, y）=0,那么点Po（xo，yo）在曲线C上的充要条件是F（x, y） = 0。曲线和方程之间一一对应关系的确立， 进一步把“曲线”与“方程”统一了起来。 在此基础上，我们就可以更多地用代数的方法研究几何问题。（说明：小结时才提出“必要性”与“充分性”的问题，使学生的认识再上一个 台阶，另一点意在建立曲线的方程和方程的曲线概念之后，“画龙点睛”，不失时机地“点” 一下“解析几何”的基本思想，使之逐步转变为学生的思想。）四：作业教材72页习题7.6: 1、2、题8