必修5《1.1.1 正弦定理》教学设计
一.教材分析
本课是《普通高中新课程标准实验教科书﹒数学(5)》(人教B版)第一章第一节《正弦定理》。根据我所任教的学生情况,我将《正弦定理》划分为两个课时,这是第一课时。正弦定理的主要内容是用正弦定理解三角形,是典型的用代数方法解决几何问题的类型,在生活、测绘中有广泛的应用。提出一个实际问题,并指出解决问题的关键在于研究三角形中的边、角关系,从而引导学生产生探索愿望,激发学生学习的兴趣,使学生在已有知识的基础上,通过对三角形边角关系的研究,发现并掌握三角形中的边长与角度之间的数量关系。。在教学过程中,引导学生自主探究三角形的边角关系,先由特殊情况发现结论,再对一般三角形进行推导证明,并引导学生分析正弦定理可以解决两类关于解三角形的问题:
(1)已知两角和一边,解三角形;
(2)已知两边和其中一边的对角,解三角形。
二.学情分析
正弦定理是学生在必修(4)已经系统学习了三角函数,明确了三角函数基本概念,而且已经知道直角三角形的边角关系基础上进行的。高二学生对生产生活问题比较感兴趣,本节课由实际问题出发探究三角形边角之间的关系,激起学生学习新知的兴趣和欲望,得出正弦定理。
三.设计思想
培养学生学会学习、学会探究是全面发展学生能力的重要前提,是高中新课程改革的主要任务。如何培养学生学会学习、学会探究呢?建构主义认为:“知识不是被动吸收的,而是由认知主体主动建构的。”这个观点从教学的角度来理解就是:知识不是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(在教师指导和学习伙伴的帮助下)协作,主动建构而获得的,建构主义教学模式强调以学生为中心,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。本节“正弦定理”的教学,将遵循这个原则而进行设计。在本节课的教学中,我努力做到以下两点:
(1)在课堂中通过同伴合作、自主探究培养学生积极主动、勇于探索的学习方式。
(2)在教学过程中努力做到生生对话、师生对话,并且在对话之后重视体会、总结、反思,力图在培养和发展学生数学素养的同时让学生掌握一些学习、研究数学的方法。
四.教学目标
(1)知识与技能 : 通过对任意三角形边角关系的探究,引导学生通过观察,猜想,证明,由特殊到一般归纳出正弦定理, 掌握正弦定理的内容,能用其解三角形;同时能用其解决一些和测量有关的实际问题
(2)过程与方法 :经历猜想、证明、发现正弦定理的过程,培养学生的创新意识和合作交流意能力,培养学生分析问题和解决问题的能力,学会由特殊到一般和分类讨论的思想方法。
(3)情感态度与价值观:通过学生之间、师生之间的探究、合作、交流,培养学生勇于探索,善于发现,不畏艰辛的创新品质,增强学生的成功心里,激发学生学习数学的兴趣。
五.教学重点与难点
教学重点:正弦定理的证明及应用
教学难点:理解及掌握证明方法,感受在证明过程 中蕴含的数学思想。
六.教法、学法分析
教学方法:教学过程中以学生为主体,创设和谐、愉悦的教学环境。根据本节课内容和学生认知水平,我采用探究式课堂教学模式,在教师的启发引导下,以学生独立自主和合作交流为前提,以“正弦定理的发现”为基本探究内容,以生活实际为参照对象,让学生的思维由问题开始,到猜想的得出,猜想的探究,定理的推导,并逐步得到深化。
学法指导:指导学生掌握“观察——猜想——证明——应用”这一思维方法,采取个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动,将所学知识应用于对任意三角形性质的探究。让学生在问题情景中学习、观察、类比、思考、探究、动手尝试相结合,增强学生由特殊到一般的数学思维能力和锲而不舍的求学精神。
教学手段:利用多媒体展示图片,极大的吸引学生的注意力,活跃课堂气氛,调动学生参与解决问题的积极性。利用探究学案,让学生小组合作探究,培养探索精神和构建民主平等和谐的课堂文化。
七.教学过程
1.创设情境,引入新知
济南园博园占地5176亩,主要有齐鲁园,国内园,国际园三个展区,为节省游园时间,可坐船往返于三个展区,游船以3m/s匀速行驶,从齐鲁园码头至国内园码头需沿着东偏北60o方向行驶,用时5分钟,从国内园码头至国际园码头需沿着东偏南45o方向行驶,需用时几分钟?
设计意图:从生活中的问题出发,有助于激起学生的兴趣,激发学生学习新知的兴趣和欲望;同时,让学生感受数学存在于生活中,渗透简单的数学建模思想。
问题1:在直角三角形中,锐角的正弦是如何定义的
在学生原有认知水平基础上让学生自己找到在Rt△ABC中,各边、角之间存在何种数量关系?
引导思考:那么通过这三个式子,边长c有几种表示方法?
得到的这个等式,说明了在Rt△ABC中,各边、角之间存在什么关系?
(各边和它所对角的正弦的比相等)
设计意图:以旧引新, 打破学生原有认知结构的平衡状态, 刺激学生认知结构根据问题情境进行自我组织, 促进认知发展. 从直角三角形边角关系切入, 符合从特殊到一般的思维过程。
在学生得到关系式的前提下,教师提出问题:
问题2此关系式能不能推广到任意三角形?让学生发挥想象自己得到猜想。
猜想:在任意的△ABC中, 各边和它所对角的正弦的比相等, 即:
设计意图:鼓励学生大胆拓广, 主动投入数学发现过程,发展创造性思维能力.为将来合理提出新思想、新概念奠定基础。这样做符合学生的最近发展区,为学生进一步完善正弦定理的推导奠定了基础。同时也体现了从特殊到一般的研究方法。
2 深入认知,推理证明
问题3:在锐角△ABC中,如何构造并表示a与sinA,b与sinB的关系呢?
为了充分发挥学生的主动性,让学生以小组为单位,合作交流,探究问题的证明。根据预设学生的困难点是添加辅助线作高,为此我设计以下问题引导学生完成证明。
问题4:能否构造直角三角形将问题化归为直角三角形问题解决呢?我们知道,在任意三角形中有大边对大角,小边对小角的边角关系。我们能否得到这个边,角关系准确量化的表示呢?
当△ABC是锐角三角形时,证明相对复杂,所以教师把证明拆分成多个小问题,依次逐步向学生提问,在问题中解决证明。
①需要证明几个等式,可以怎么组合? (不妨先证明)
②前边学习了直角三角形中边角关系,这里有没有直角三角形?
怎么产生直角三角形?
③需要找那些量的关系?这些量在哪些三角形里出现了?
④△BCD、△ACD有什么关系?能不能建立这些量的关系?怎么建立?
【学情预设:在教师引导下,发现以CD为中间量,找到等式a﹒sinB=b﹒sinA ,进而变形即得】
【学情预设:学生发现只需再证明或即可,同时经历了以上证明,学生能够观察出只需要再做一高AE,同理可证】
当△ABC为锐角三角形时,证完。
师:把C角变成钝角,等式还成立吗?
师:能不能类似锐角三角形的情况证明?
教师组织学生分组讨论,根据情况选择一组推荐一人上台演示。
学情预设:类似锐角三角形的情况,学生由三角函数基本知识,能够逐步找出问题的答案,发现即b·sin∠ACB=c·sinB,变形即得
设计意图:学生先独立思考,寻求解决问题的途径,有了想法后再小组讨论,观察学生的动态,找一个数学基础一般但又能解决此问题的学生板演示范,让学生享受跳一跳能摘到桃子的成就感。学生类比上述过程完成钝角三角形中等式的证明,从而突破了教学难点。进而培养学生的逻辑思维能力、推理论证能力。学生的思维活跃,会想到其他证法,鼓励学生大胆创新,积极进取。教师通过微课程向学生呈现,微课是传统课堂教学的重要补充和拓展,是学生个性化阅读和课外延伸的最好载体。
综上所诉,在任意三角形中, 成立,指出这即是三角形正弦定理。
正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等;即
设计意图:感受正弦定理的形成过程,通过问答方式把复杂的证明过程简单化,有利于学生理清思路,同时,能在轻松愉悦的环境中学习
教师带领学生分析定理,总结:(1)正弦定理反映的是边和对角的关系 (2)边和对角的比值相等,分子是边,分母就是对角,结构对称。(3)任取一等式有四个量,两组边和对角,知道三个任意可求。感受数学的美。
3.理解定理,合理应用
为了巩固所学知识,培养应用意识,进入典例剖析这一环节。求:其他边和角的大小(保留根号)。
变式练习1:本题中如果把c=10改为b=10,其它条件不变,你能求出其它量吗?
设计意图:例1较简单,预测学生能独立解答。老师先对各个小组学习成果作出即时性评价,再用多媒体展示完整的解题过程,正弦定理得到了及时应用,突出了本节课的教学重点。
例2:在三角形ABC中求A
变式练习2:本题中若把B=450改为A=300,其它条件不变,求B.
设计意图:进一步熟悉正弦定理,明确用它解三角形需要什么条件,根据课前预设会有漏解情况,学生先独立思考,再小组交流,老师巡视后在屏幕上展示学生的正解和误答,裸露学生的思维过程,发现问题并解决问题,培养学生细心、严谨的科学态度。为第二课时深层次讨论解的个数问题,打下良好的基础。
根据例1、例2引导学生总结正弦定理的应用。
问题5.在解三角形中,正弦定理可以解决哪几类问题?
师生共同总结:(1)已知两角一边,求其他边和角;(2)已知两边与其中一边对角,求其他边和角。
4. 当堂检测,及时反馈
设计意图:检测本节课的掌握程度,培养同学们堂堂清,日日清的好习惯!
5.总结反思 提高认识
师:本节课你学到了什么,从知识和思想方法两个方面总结
学情分析:学生可能会说到正弦定理,解三角形;教师适时引导同学们想想关于正弦定理的证明,用正弦定理可以测出达不到的两点间的距离
设计意图:(1)再次回顾正弦定理及其应用 (2)感受这堂课所涉及的数学思想方法
6.分层作业 自主探究
1必做题:课本P5:练习1、 2;
2选做题:正弦定理 中,请研究常数与外接圆半径之间关系。
3开放式作业:将正弦定理的其它证明方法写成论文。
设计意图:针对学生的学习水平层次进行分类,目的是让不同层次的学生都可以获得成功的喜悦,增强学习数学的兴趣和信心,真正体现“人人学有价值的数学,不同的人在数学上有不同的发展”。
评测练习
1、一个三角形的内角分别为和,如果角所对的边长是4,则角所对的边长为________;
2 中,sinA:sinB:sinC=5:7:8,a+b+c=100,则 ,
已知的外接圆半径是1,则 ___________;
在中,解三角。
7. 板书设计
?
1、定理:
2、证明方法:
?
§1.1.1正弦定理(第1课时)
例1:
例2:
总结:
小结:
(一)知识:
(二)方法:
8.教学反思
本课采用探究发现式教学方法,以问题为教学出发点,设计问题情境激发学生的学习动机,激励学生去取得成功,重视思维训练,发挥学生的主体作用,注重数学方法的融入和渗透。整个教学设计中,特别注重以下几个方面:
(1)重视学生的学习体验,突出他们的主体地位,训练他们从特殊到一般,归纳总结的学习方法。
(2)注重将正弦定理的学习和生活实例结合起来,让学生感受带数学源于生活。
(3)开放课堂,注重学生参与知识的形成过程,动手、动口、动脑相结合,使他们“听”有所思,“学”有所获,增强学习数学的信心,体验学习数学的乐趣。
课件13张PPT。1.1.1正弦定理济南园博园占地5176亩,主要有齐鲁园,国内园,国际园三个展区,为节省游园时间,可坐船往返于三个展区,游船以3m/s匀速行驶,从齐鲁园码头至国内园码头需沿着东偏北60o方向行驶,用时5分钟,从国内园码头至国际园码头需沿着东偏南45o方向行驶,需用时几分钟?情境引入,提出猜想问题1在直角三角形中,锐角的正弦是如何定义的 成立么?结论:直角三角形中问题2上式能否推广到一般的三角形中呢? 情境引入,提出猜想能找出这三个式子的
等量关系么问题4能否构造直角三角形将问题化归为直角三角形问题
解决呢? 在锐角△ABC中,如何构造并表示a与sinA, b与sinB的关系呢? 问题3 深入认知,推理证明 深入认知,推理证明( 是锐角三角形时,结论是否还成立呢?D如图:作AB上的高是CD,根椐
三角形的定义,得到E在钝角 中,交 的延长线于点 D ,则即即作即同理可证:因此深入认知,推理证明理解定理,合理应用正弦定理在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.
(已知两角和任意边,解三角形)变式练习1:
本题中如果把c=10改为b=10,其它条件不变,你能求出其它量吗?理解定理,合理应用C4待求角(已知两边和其中一边的对角,解三角形)变式练习2:
本题中若把B=450改为A=300,其它条件不变,求B.理解定理,合理应用理解定理,合理应用当堂检测,及时反馈方法层面知识层面1.正弦定理:
2.主要应用: (1) 已知两角及任意一边,可以求出其他两边和另一角;
(2) 已知两边和其中一边的对角,可 以求出三角形的其他的边和角。(此时 可能有一解、二解、无解)
分类讨论
从特殊到一般
化归
类比总结反思 提高认识面对挑战,敢于超越! 分层作业 自主探究1必做题:课本P5:练习1、 2;
2选做题:正弦定理 中,
请研究常数与外接圆半径之间的关系。
3开放式作业:将正弦定理的其它证明方法写成论文。