《§12.7 抛物线的标准方程》教学设计
一、教材分析
1.在教材中的地位与作用
本节课是上海教育出版社出版的高二下学期第十二章《圆锥曲线》第七节第一课时的内容。本节课是建立在学生已经掌握了椭圆、双曲线的概念及其性质,并掌握了数形结合的思想方法之后进行学习的,可以说本节课是对圆锥曲线学习的顺延,而且还为后续深入学习提供了知识基础,因此本节课具有承上启下的作用。通过本节课的学习,学生可以进一步加深数形结合的使用和求轨迹问题的解决方法。《抛物线的标准方程》是圆锥曲线中的重要内容,是学生在初中就有所接触的一种曲线,本节课利用解析法研究抛物线的定义及方程,可以使学生扩展过去对抛物线的认识。
2.教材编排与课时安排
本节“抛物线的标准方程”这部分内容授课时间为3课时,本节课作为第一课时,重在研究抛物线的定义和标准方程及其简单应用,教学中抛物线标准方程的推导过程,并充分揭示标准方程的结构特征和内在联系。
二、教学目标
依据课程标准,结合学生的认知发展水平和心理特点,确定本节课的教学目标如下:
1.理解抛物线的定义,明确焦点、准线的概念;
2.掌握抛物线的标准方程的推导过程;
3.在利用抛物线的定义解决问题的过程中使学生体验数形结合的思想、体验数学在生活中的应用,增强学习的兴趣及解决问题的信心,获得解决问题的成功体验。
三、重、难点分析
1.教学重点
抛物线标准方程的推导。
2.教学难点
利用抛物线的定义解决问题。
四、学情与教法分析
1.学情分析
从学生思维特点和认知结构看,学生已经深入学习过圆、椭圆、双曲线等知识,会使用类比、分类讨论等数学方法解决数学问题。但思维上具有片面性、不严谨的特点,对问题解决的一般性思维过程认识比较模糊。
2.教法分析
根据学生认知发展水平和心理结构特点,结合教学内容的难易程度,采用引导启发教学法,直接演示法和探究-建构教学相结合的教学模式,着重于学生的发现、探索和运用。
五、教具准备
多媒体(几何画板、微课、视频)
六、教学过程
教学环节 教学过程 设计意图
教学内容 教师活动 学生活动
课题引入 开门见山,直接引入课题:今天我们学习的抛物线就是第三种圆锥曲线。 直接告诉学生抛物线是第三种圆锥曲线,从一个新的角度重新学习抛物线。 了解到初中所接触过的抛物线是圆锥曲线的一种,对圆锥曲线的整体有所了解。 学生初中时期就知道二次函数的图像是抛物线,但并不知道抛物线也是圆锥曲线的一种,本节课开门见山,直接说明抛物线是我们要学的第三种曲线,可以与椭圆、双曲线类比学习。
掌握定义 一:抛物线的定义 通过观看对抛物线简介的小视频,直接告诉学生抛物线的定义,并利用几何画板直观演示,强调抛物线形成的关键是动点到定直线和定点的距离相等,即;抛物线形成的前提是定点不在定直线上,即。 问题1:抛物线形成的关键是什么? 问题2:当定点在定直线上时,动点M的轨迹是什么? 让学生通过视频对抛物线做一个初步的认识,并将其中抛物线的定义提出,利用几何画板加以说明强调。 学生观察几何画板,加深对抛物线的定义的理解,同时思考当定点在定直线上时的轨迹是什么? 虽然学生初中学过二次函数,但抛物线的形成过程却并不清楚,利用学生手中的工具也无法方便的做出抛物线的标准图像,直接告诉学生抛物线的形成过程并利用几何画板直观展示,对抛物线定义中的关键点加以强调,使学生更好的理解抛物线的定义。
问题探究 二:抛物线的标准方程 问题1:对于开口向上的抛物线,我们该如何建系使得对应方程形式最简单? 问题2:类比思考,对开口向右的抛物线如何建系? 问题3:你能写出此时的抛物线标准方程吗? 问题4:抛物线随着图像开口方向不同,它所对应的标准方程分别是什么? 通过初中所熟悉的二次函数,引导学生找出解析式最简便时的建系方式,类比找出开口向右的抛物线的建系方法,学生合作探究,推导出标准方程,完成表格。 学生经过思考,找到开口向右的抛物线的建系方式,并自行推导出结果,对于开口不同方向的抛物线经过学生小组合作探究,找出答案,填好表格。 抛物线与椭圆、双曲线不同,它仅有一个对称轴,没有对称中心,学生直接找最合适的建系方式并不容易,从学生熟知的二次函数入手,更容易找到合适的建系方式,从而对抛物线的标准方程进行推导。学生自主探究,加强学生的运算能力和解题能力,同时收获成功的喜悦。
当堂训练 例1:点与点的距离比它到直线的距离小,求点的轨迹方程。 引导学生分析题意,带领学生一同完成此题。 根据教师引导分析,思考答案,加深对抛物线概念的理解。 利用定义求轨迹的题目学生已经有所接触,但本题需要将直线平移,学生因为看到定点和定直线距离不相等会忽略掉定义,教师引导,同时可加深学生对定义的理解。
例2:抛物线上一点到焦点的距离为,求点的横坐标。 引导学生分析题意,通过学生自主探究,完成题目。 学生经过小组讨论,选出代表在黑板上展示答案,并由学生讲解完成。 本题解法不唯一,经过学生小组探讨学习,找出两种解题思路,推导出焦半径公式。
例3:过抛物线的焦点,斜率为的直线,与抛物线交于、两点,求线段的长。 引导学生分析题意,通过学生自主探究,完成题目。 学生经过小组讨论,选出代表在黑板上展示答案,并由学生讲解完成。 通过例二的焦半径公式,学生容易推导出焦点弦长公式,但此公式只适用于求过焦点的弦长问题,因此,本题让学生利用两种方法尝试解题。
当堂小结 通过本节课的学习,你有哪些收获? 1.抛物线的定义; 2.抛物线的标准方程; 3.利用抛物线的定义求轨迹,求焦半径,焦点弦长,点的坐标等问题。 4.焦半径公式: 焦点弦长公式: 提问并引导学生树立本节课的知识点,强调重点。 回忆总结所学知识,加深印象。 整理,归纳所学知识,完善学生认知结构和知识体系,明确本节课的学习内容。
课后延伸 通过观看微课,了解抛物线的形成历史,观赏生活中的抛物线实例,提出实际问题,作为本节课的课后知识延伸。 思考:某抛物线型拱桥的水面跨度为20米,拱顶距水面4米,当水面上升1米时,一艘宽10米,高1.8米的船,能否从桥下通过? 通过观看微课,了解抛物线的形成历史,观赏生活中的抛物线实例,提出实际问题,作为本节课的课后知识延伸。 学生观看微课,对抛物线的应用及历史有所了解,并尝试解决实际问题。 数学来源于生活应用于生活。学生了解到自己所学的知识在生活中有实际应用,可以激发学生的学习欲望,并且通过视频让学生拓展自己的知识,不拘泥于课本,对抛物线有更加深刻的认识。
课后作业 1.课后探究思考; 2.作业卷。
板书设计 §12.7 抛物线的标准方程 1.抛物线的定义; 例1 例3 2.抛物线的标准方程; 3.焦半径公式,焦点弦长公式。 例2