教学时间 课题 24.1.4 圆周角 课型 新授课
教学目标 知 识和能 力 1.了解圆周角与圆心角的关系.2.探索圆周角的性质和直径所对圆周角的特征.3.能运用圆周角的性质解决问题.
过 程和方 法 1.通过观察、比较,分析圆周角与圆心角的关系,发展学生合情推理能力和演绎推理能力. 2.通过观察图形,提高学生的识图能力.3.通过引导学生添加合理的辅助线,培养学生的创造力.4.学生在探索圆周角与圆心角的关系的过程中,学会运用分类讨论的数学思想、转化的数学思想解决问题.
情 感态 度价值观 引导学生对图形的观察发现,激发学生的好奇心和求知欲,并在运用数学知识解答问题的活动中获取成功的体验,建立学习的自信心.
教学重点 探索圆周角与圆心角的关系,发现圆周角的性质和直径所对圆周角的特征.
教学难点 发现并论证圆周角定理.
教学准备 教师 多媒体课件 学生 “五个一”
问题与情境师生行为设计意图[活动1 ] 演示课件或图片:问题1如图:同学甲站在圆心O的位置,同学乙站在正对着玻璃窗的靠墙的位置C,他们的视角(和)有什么关系?问题2如果同学丙、丁分别站在其他靠墙的位置D和E,他们的视角(和)和同学乙的视角相同吗?教师演示课件或图片:展示一个圆柱形的海洋馆.教师解释:在这个海洋馆里,人们可以通过其中的圆弧形玻璃窗观看窗内的海洋动物.教师出示海洋馆的横截面示意图,提出问题.教师结合示意图,给出圆周角的定义.利用几何画板演示,让学生辨析圆周角,并引导学生将问题1、问题2中的实际问题转化成数学问题:即研究同弧()所对的圆心角()与圆周角()、同弧所对的圆周角(、、等)之间的大小关系.教师引导学生进行探究.教师关注:1.问题的提出是否引起了学生的兴趣;2.学生是否理解了示意图;3.学生是否理解了圆周角的定义;4.学生是否清楚了要研究的数学问题.从生活中的实际问题入手,使学生认识到数学总是与现实问题密不可分,人们的需要产生了数学.将实际问题数学化,让学生从一些简单的实例中,不断体会从现实世界中寻找数学模型、建立数学关系的方法.引导学生对图形的观察,发现,激发学生的好奇心和求知欲,并在运用数学知识解答问题的活动中获取成功的体验,建立学习的自信心.[活动2]问题1 同弧(弧AB)所对的圆心角∠AOB 与圆周角∠ACB的大小关系是怎样的?问题2 同弧(弧AB )所对的圆周角∠ACB 与圆周角∠ADB 的大小关系是怎样的? ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )教师提出问题,引导学生利用度量工具(量角器或几何画板)动手实验,进行度量,发现结论.在活动中,教师应关注:1.学生是否积极参与活动;2.学生是否度量准确,观察、发现的结论是否正确.由学生总结发现的规律:同弧所对的圆周角的度数没有变化,并且它的度数恰好等于这条弧所对的圆心角的度数的一半.教师利用几何画板课件“圆 ( http: / / www.21cnjy.com )周角定理”,从动态的角度进行演示,验证学生的发现.教师可从以下几个方面演示,让学生观察圆周角的度数是否发生改变,同弧所对的圆周角与圆心角的关系有无变化.1.拖动圆周角的顶点使其在圆周上运动;2.改变圆心角的度数;3.改变圆的半径大小.活动2的设计是为 引导学生发现.让学 ( http: / / www.21cnjy.com )生亲自动手,利用度量工具(如半圆仪、几何画板)进行实验、探究,得出结论.激发学生的求知欲望,调动学生学习的积极性.教师利用几何画板从动态的角度进行演示,目的是用运动变化的观点来研究问题,从运动变化的过程中寻找不变的关系.[活动3]问题1在圆上任取一个圆周角,观察圆心与圆周角的位置关系有几种情况? (课件:折痕与圆周角的关系)问题2当圆心在圆周角的一边上时,如何证明活动2中所发现的结论? 问题3另外两种情况如何证明,可否转化成第一种情况呢? 教师引导学生,采取小组合作的学习方式,前后四人一组,分组讨论.教师关注:1.学生是否会与人合作,并能与他人交流思维的过程和结果;2.学生能否发现圆心与圆周角的三种位置关系.教师巡视,请学生回答问题.回答不全面时,请其他同学给予补充.教师演示圆心与圆周角的三种位置关系.教师引导学生从特殊情况入手证明所发现的结论.学生写出已知、求证,完成证明.教师关注:1.学生能否用准确的数学符号语言表述已知和求证,并准确地画出图形来;2.学生能否证明出结论.学生采取小组合作的学习方式进行探索发现,教师观察指导小组活动.启发并引导学生,通过添加辅助线,将问题进行转化.教师关注:1.学生是否会想到添加辅助线,将另外两种情况进行转化;2.学生添加辅助线的合理性;3.学生是否会利用问题2的结论进行证明.教师讲评学生的证明,板书圆周角定理.数学教学是在教师的引导下,进行的再创造、再发 ( http: / / www.21cnjy.com )现的教学.通过数学活动,教给学生一种科学研究的方法,学会发现问题、提出问题、分析问题,并能解决问题.活动3的安排是让学生对所发现的结论进行证明.培养学生严谨的治学态度.问题1的设计是让学生通过合作探索,学会运用分类讨论的数学思想研究问题.培养学生思维的深刻性. 问题2、3的提出是让学生学会一种分析问题、解决问题的方式方法:从特殊到一般.学会运用化归思想将问题转化.并启发培养学生创造性的解决问题.[活动4] 问题1半圆(或直径)所对的圆周角是多少度?(课件:圆周角定理推论)问题290°的圆周角所对的弦是什么 问题3 在半径不等的圆中,相等的两个圆周角所对的弧相等吗?∠ABC=30°∠A’B’C’=30°问题4在同圆或等圆中,如果两个圆周角相等,它们所对的弧一定相等吗?为什么?问题5如图,点、、、在同一个圆上,四边形的对角线把4个内角分成8个角,这些角中哪些是相等的角?问题6如图, ⊙O的直径 AB 为10 cm,弦 AC 为6 cm,∠ACB 的平分线交⊙O于 D,求BC、AD、BD的长.学生独立思考,回答问题,教师讲评.问题1提出后,教师关注:学生是否能由半圆(或直径)所对的圆心角的度数得出圆周角的度数.问题2提出后,教师关注:学生是否能由90°的圆周角推出同弧所对的圆心角度数是180°,从而得出所对的弦是直径.问题3提出后,教师关注:学生能否得出正确的结论,并能说明理由.教师提醒学生:在使用圆周角定理时一定要注意定理的条件.问题4提出后,教师关注:学生能否利用定理得出与圆周角对同弧的圆心角相等,再由圆心角相等得到它们所对的弧相等.问题5提出后,教师关注:学生是否准确找出同弧所对的圆周角.问题6提出后,教师关注:1.学生是否能由已知条件得出直角三角形ABC、ABD;2.学生能否将要求的线段放到三角形里求解;3.学生能否利用问题4的结论得出弧AD与弧BD相等,进而推出AD=BD.活动4的设计是圆周角定理的应用.通过4个问题层层深入,考察学生对定理的理解和应用.问题1、2是定理的推论,也是定理在特殊条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下得出的结论.问题3的设计目的是通过举反例,让学生明确定理使用的条件.问题4是定理的引申,将本节课的内容与所学过的知识紧密结合起来,使学生很好地进行知识的迁移.问题5、6是定理的应用.即时反馈有助于记忆,让学生在练习中加深对本节知识的理解.教师通过学生练习,及时发现问题,评价教学效果.[活动5]问题通过本节课的学习你有哪些收获?教师带领学生从知识、方法、数学思想等方面小结本节课所学内容.教师关注不同层次的学生对所学内容的理解和掌握.教师布置作业. 通过小结,使学生归纳、梳理总结本节的 ( http: / / www.21cnjy.com )知识、技能、方法,将本课所学的知识与以前所学的知识进行紧密联系,有利于培养学生数学思想、数学方法、数学能力和对数学的积极情感.增加阅读作业的目的是让学生养成看书的习惯,并通过看书加深对所学内容的理解.课后巩固作业是对课堂所学知识的检验,让学生巩固、提高、发展.
作业设计 必做 教科书P87:4、5、6
选做 教科书P89:13、14、15
教学反思教学时间 课题 24.1.1 圆 课型 新授课
教学目标 知 识和能 力 探索圆的两种定义,理解并掌握弧、弦、优弧、劣弧、半圆等基本概念,能够从图形中识别.
过 程和方 法 体会圆的不同定义方法,感受圆和实际生活的联系.培养学生把实际问题转化为数学问题的能力.
情 感态 度价值观 在解决问题过程中使学生体会数学知识在生活中的普遍性.
教学重点 圆的两种定义的探索,能够解释一些生活问题.
教学难点 圆的运动式定义方法
教学准备 教师 多媒体课件 学生 “五个一”
课 堂 教 学 程 序 设 计 设计意图
一、创设问题情境,激发学生兴趣,引出本节内容活动1:如图1,观察下列图形,从中找出共同特点. ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )图1学生活动设计:学生观察图形,发现图中都有圆,然后回答问题,此时学生可以再举出一些生活中类似的图形.教师活动设计:让学生观察图形,感受圆和实际生活的密切联系,同时激发学生的学习渴望以及探究热情.二、问题引申,探究圆的定义,培养学生的探究精神活动2:如图2,观察下列画圆的过程,你能由此说出圆的形成过程吗?(课件:画圆) ( http: / / www.21cnjy.com )图2学生活动设计:学生小组合作、分组讨论,通过动画演示,发现在一个平面内一条线段OA绕它的一个端点O旋转一周,另一个端点形成的图形就是圆.教师活动设计:在学生归纳的基础上,引导学生对圆的一些基本概念作一界定:圆:在一个平面内,一条线段OA绕它的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫作圆;圆心:固定的端点叫作圆心;半径:线段OA的长度叫作这个圆的半径.圆的表示方法:以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.同时从圆的定义中归纳:(1)圆上各点到定点(圆心)的距离都等于定长(半径);(2)到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.于是得到圆的第二定义:所有到定点的距离等于定长的点组成的图形叫作圆.活动3:讨论圆中相关元素的定义.如图3,你能说出弦、直径、弧、半圆的定义吗?图3学生活动设计:学生小组讨论,讨论结束后派一名代表发言进行交流,在交流中逐步完善自己的结果.教师活动设计:在学生交流的基础上得出上述概念的严格定义,对于学生的不准确的叙述,可以让学生讨论解决.弦:连接圆上任意两点的线段叫作弦;直径:经过圆心的弦叫作直径;弧:圆上任意两点间的部分叫作圆弧,简称弧;弧的表示方法:以A、B为端点的弧记作,读作“圆弧AB”或“弧AB”;半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆. 优弧:大于半圆的弧叫作优弧,用三个字母表示,如图3中的;劣弧:小于半圆的弧叫作劣弧,如图3中的.活动4:讨论,车轮为什么做成圆形?如果做成正方形会有什么结果?(课件:车轮;课件:方形车轮)学生活动设计:学生首先根据对圆的概念的理解独立思考,然后进行分组讨论,最后进行交流.教师活动设计:引导学生进行如下分析:如图4,把车轮做成 ( http: / / www.21cnjy.com )圆形,车轮上各点到车轮中心(圆心)的距离都等于车轮的半径,当车轮在平面上滚动时,车轮中心与平面的距离保持不变,因此当车辆在平坦的路上行驶时,坐车的人会感觉到非常平稳;如果做成其他图形,比如正方形,正方形的中心(对角线的交点)距离地面的距离随着正方形的滚动而改变,因此中心到地面的距离就不是保持不变,因此不稳定. ( http: / / www.21cnjy.com )图4三、应用提高,培养学生的应用意识和创新能力活动5:如何在操场上画一个半径是5 m的圆?说出你的理由师生活动设计:教师鼓励学生独立思考,让学生表述自己的方法 ( http: / / www.21cnjy.com ).根据圆的定义可以知道,圆是一条线段绕一个端点旋转一周,另一个端点形成的图形,所以可以用一条长5m的绳子,将绳子的一端A固定,然后拉紧绳子的另一端B,并绕A在地上转一圈.B所经过的路径就是所要的圆.活动6:从树木的年轮,可以很清楚地看出树生长的年龄.如果一棵20年树龄的红杉树的树干直径是23 cm,这棵红杉树平均每年半径增加多少?图5师生活动设计:首先求出半径,然后除以20即可.〔解答〕树干的半径是23÷2=11.5(cm).平均每年半径增加11.5÷20=0.575(cm).小结:圆的两种定义以及相关概念.
作业设计 必做 请做一个正方形的车轮,体会在车轮滚动的过程中车身的情况.
选做
教学反思教学时间 课题 24.1.3 弧、弦、圆心角 课型 新授课
教学目标 知 识和能 力 通过探索理解并掌握:(1)圆的旋转不变性;(2)圆心角、弧、弦之间相等关系定理;
过 程和方 法 (1)通过观察、比较、操作、推理、归纳等活动,发展空间观念、推理能力以及概括问题的能力;(2)利用圆的旋转不变性,研究圆心角、弧、弦之间相等关系定理.学生在探索圆周角与圆心角的关系的过程中,学会运用分类讨论的数学思想,转化的数学思想解决问题.
情 感态 度价值观 培养学生积极探索数学问题的态度及方法.
教学重点 探索圆心角、弧、弦之间关系定理并利用其解决相关问题.
教学难点 圆心角、弧、弦之间关系定理中的“在同圆或等圆”条件的理解及定理的证明.
教学准备 教师 多媒体课件 学生 “五个一”
课 堂 教 学 程 序 设 计 设计意图
一、创设问题情境,激发学生兴趣,引出本节内容活动11.按下面的步骤做一做:(1)在两张透明纸上,作两个半径相等的⊙O和⊙O′,沿圆周分别将两圆剪下;(2)在⊙O和⊙O′上分别作相等的圆心角∠AOB和∠A′O′B′,如图1所示,圆心固定.注意:在画∠AOB与∠A′O′B′时,要使O ( http: / / www.21cnjy.com )B相对于OA的方向与O′B′相对于O′A′的方向一致,否则当OA与OA′重合时,OB与O′B′不能重合. ( http: / / www.21cnjy.com )图1(3)将其中的一个圆旋转一个角度.使得OA与O′A′重合.通过上面的做一做,你能发现哪些等量关系 同学们互相交流一下,说一说你的理由.(课件:探究三量关系)师生活动设计:教师叙述步骤,同学们一起动手操作. 由已知条件可知∠AOB=∠A′O′B′;由两圆的半径相等,可以得到∠OAB=∠OBA=∠O′A′B′=∠O′B′A′;由△AOB≌△A′O′B′,可得到AB=A′B′;由旋转法可知.在学生分析完毕后,教师指出在上述做一做的过程中发现,固定圆心,将其中一个圆旋转一个角度,使半径OA与O′A′重合时,由于∠AOB=∠A′O′B′.这样便得到半径OB与O′B′重合.因为点A和点A′重合,点B和点B′重合,所以和重合,弦AB与弦A′B′重合,即,AB=A′B′.进一步引导学生语言归纳圆心角、弧、弦之间相等关系定理:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.2.根据对上述定理的理解,你能证明下列命题是正确的吗?(1)在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦相等;(2)在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的优(劣)弧相等.师生活动设计:本问题由学生在思考的基础上讨论解决,可以证明上述命题是真命题.二、主体活动,巩固新知,进一步理解三量关系定理.活动2:1.如图2,在⊙O中,,∠ACB=60°,求证∠AOB=∠AOC=∠BOC. ( http: / / www.21cnjy.com )图2学生活动设计:学生独立思考,根据对三量定理的理解加以分析.由,得到,△ABC是等腰三角形,由∠ACB=60°,得到△ABC是等边三角形,AB=AC=BC,所以得到∠AOB=∠AOC=∠BOC.教师活动设计:这个问题是对三量关系定理的简单应用,因此应当让学生独立解决,在必要时教师可以进行适当的启发和提醒,最后学生交流自己的做法.〔证明〕∵ ∴ AB=AC,△ABC是等腰三角形.又 ∠ACB=60°,∴ △ABC是等边三角形,AB=BC=CA.∴ ∠AOB=∠AOC=∠BOC.2.如图3,AB是⊙O的直径,BC、CD、DA是⊙O的弦,且BC=CD=DA,求∠BOD的度数. 图3学生活动设计:学生分析,由BC=CD=DA可以得到这三条弦所对的圆心角相等,所以考虑连接OC,得到∠AOD=∠DOC=∠BOC,而AB是直径,于是得到∠BOD=×180°=120°.教师活动设计:此问题的解决方式和活动3类似,不过要注意学生对辅助线OC的理解,添加辅助线OC的原因.三、拓展创新、应用提高,培养学生的应用意识和创新能力活动3:定理“在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等”中,可否把条件“在同圆或等圆中”去掉?为什么?师生活动设计:小组讨论,可以在教师的引导下,举出反例说明条件“在同圆或等圆中”不能去掉,比如可以请同学们画一个只能是圆心角相等的这个条件的图.如图4所示,虽然∠AOB=∠A′O′B′,但AB≠A′B′,弧AB≠弧A′B′. 图4教师进一步引导学生用同样的 ( http: / / www.21cnjy.com )思路考虑命题:(1)在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦相等;(2)在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的优(劣)弧相等中的条件“在同圆和等圆中”是否能够去掉.小结:弦、圆心角、弧三量关系.
作业设计 必做 习题24.1 第2、3题,第10题.
选做 P88:11、12
教学反思教学时间 课题 24.1.2 垂直于弦的直径 课型 新授课
教学目标 知 识和能 力 探索圆的对称性,进而得到垂直于弦的直径所具有的性质;能够利用垂直于弦的直径的性质解决相关实际问题.
过 程和方 法 在探索问题的过程中培养学生的动手操作能力,使学生感受圆的对称性,体会圆的一些性质,经历探索圆的对称性及相关性质的过程.进一步体会和理解研究几何图形的各种方法;培养学生独立探索,相互合作交流的精神.
情 感态 度价值观 使学生领会数学的严谨性和探索精神,培养学生实事求是的科学态度和积极参与的主动精神.
教学重点 垂直于弦的直径所具有的性质以及证明.
教学难点 利用垂直于弦的直径的性质解决实际问题.
教学准备 教师 多媒体课件 学生 “五个一”
课 堂 教 学 程 序 设 计 设计意图
创设问题情境,激发学生兴趣,引出本节内容活动1:用纸剪一个圆,沿着圆的任意一条直径对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?(课件:探究圆的性质)学生活动设计:学生动手操作,观察操作结果,可以发现沿着圆 ( http: / / www.21cnjy.com )的任意一条直径对折,直径两旁的部分能够完全重合,由此可以发现:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴.教师活动设计:在学生归纳的过程中注意学生语言的准确性和简洁性.二、问题引申,探究垂直于弦的直径的性质,培养学生的探究精神活动2:按下面的步骤做一做:第一步,在一张纸上任意画一个⊙O,沿圆周将圆剪下,把这个圆对折,使圆的两半部分重合;第二步,得到一条折痕CD;第三步,在⊙O上任取一点A,过点A作CD折痕的垂线,得到新的折痕,其中点M是两条折痕的交点,即垂足;第四步,将纸打开,新的折痕与圆交于另一点B,如图1. ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )图1 图2在上述的操作过程中,你发现了哪些相等的线段和相等的弧 为什么?(课件:探究垂径定理) 学生活动设计:如图2所示,连接OA、OB,得到等腰△OAB,即OA=OB.因CD⊥AB,故△OAM与△OBM都是直角三角形,又OM为公共边,所以两个直角三角形全等,则AM=BM.又⊙O关于直径CD对称,所以A点和B点关于CD对称,当圆沿着直径CD对折时,点A与点B重合,与重合.因此AM=BM,=,同理得到.教师活动设计:在学生操作、分析、归纳的基础上,引导学生归纳垂直于弦的直径的性质:(1)垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧;(2)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.活动3:如图3,所在圆的圆心是点O,过O作OC⊥AB于点D,若CD=4 m,弦AB=16 m,求此圆的半径. ( http: / / www.21cnjy.com )图3学生活动设计:学生观察图形,利用垂直于弦 ( http: / / www.21cnjy.com )的直径的性质分析图形条件,发现若OC⊥AB,则有AD=BD,且△ADO是直角三角形,在直角三角形中可以利用勾股定理构造方程.教师活动设计:在学生解决问题的基础上引导学生进行归纳:弦长、半径、拱形高、弦心距(圆心到弦的距离)四个量中,只需要知道两个量,其余两个量就可以求出来.〔解答〕设圆的半径为R,由条件得到OD=R-4,AD=8,在Rt△ADO中,即.解得R=10(m).答:此圆的半径是10 m.活动4:如图4,已知,请你利用尺规作图的方法作出的中点,说出你的作法. ( http: / / www.21cnjy.com )图4师生活动设计:根据基本尺规作图可以发现不能直接作出弧的中点,但是利用垂径定理只需要作出弧所对的弦的垂直平分线,垂直平分线与弧的交点就是弧的中点.〔解答〕1.连接AB;2.作AB的中垂线,交于点C,点C就是所求的点.三、拓展创新,培养学生思维的灵活性以及创新意识.活动5 解决下列问题1.如图5,某条河上有一座圆弧形拱桥A ( http: / / www.21cnjy.com )CB,桥下面水面宽度AB为7.2米,桥的最高处点C离水面的高度2.4米.现在有一艘宽3米,船舱顶部为方形并高出水面2米的货船要经过这里,问:这艘船是否能够通过这座拱桥?说明理由. ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )图5 图6学生活动:学生根据实际问题,首先分 ( http: / / www.21cnjy.com )析题意,然后采取一定的策略来说明能否通过这座拱桥,这时要采取一定的比较量,才能说明能否通过,比如,计算一下在上述条件下,在宽度为3米的情况下的高度与2米作比较,若大于2米说明不能经过,否则就可以经过这座拱桥.〔解答〕如图6,连接AO、GO、CO,由于弧的最高点C是弧AB的中点,所以得到OC⊥AB,OC⊥GF,根据勾股定理容易计算OE=1.5米,OM=3.6米.所以ME=2.1米,因此可以通过这座拱桥.2.银川市某居民区一处圆形下水管道 ( http: / / www.21cnjy.com )破裂,修理人员准备更换一段新管道.如图7所示,污水水面宽度为60 cm,水面至管道顶部距离为10 cm,问修理人员应准备内径多大的管道 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )图7 图8师生活动设计:让学生在探究过程中,进一步把实际问题转化为数学问题,掌握通过作辅助线构造垂径定理的基本结构图,进而发展学生的思维.〔解答〕 如图8所示,连接OA,过O作OE⊥AB,垂足为E,交圆于F,则AE=AB = 30 cm.令⊙O的半径为R,则OA=R,OE=OF-EF=R-10.在Rt△AEO中,OA2=AE2+OE2,即R2=302+(R-10)2.解得R =50 cm.修理人员应准备内径为100 cm的管道.小结:垂直于弦的直径的性质,圆对称性.
作业设计 必做 习题24.1 第1题,第8题,第9题.
选做
教学反思