江蘇省句容市第三中學(xué) 余東云
蘇教版必修四“任意角”教學(xué)案例
江蘇省句容市第三中學(xué) 余東云
三角函數(shù)是基本初等函數(shù),它是描述周期現(xiàn)象的重要數(shù)學(xué)模型。角的概念的推廣正是這一思想的體現(xiàn)之一,是初中相關(guān)知識(shí)的自然延續(xù),為進(jìn)一步研究角的和、差、倍、半關(guān)系提供了條件,也為今后學(xué)習(xí)向量、解析幾何、復(fù)數(shù)等相關(guān)知識(shí)提供了有利的工具。
1.結(jié)合實(shí)例體驗(yàn)角的概念推廣的必要性;從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行角的概念推廣,理解并掌握正角、負(fù)角、零角的定義。
2.能建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系來(lái)討論任意角,理解象限角、軸線角的概念,并能用集合和數(shù)學(xué)符號(hào)表示。
3.能用集合和數(shù)學(xué)符號(hào)表示終邊相同的角;能在0°~360°范圍內(nèi)找出終邊相同的角,找到一個(gè)與已知角終邊相同的角,并判斷為第幾象限的角。
4.在角的概念的推廣的過程中,學(xué)會(huì)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)事物;通過正角、負(fù)角、零角與正數(shù)、負(fù)數(shù)、零的類比,培養(yǎng)學(xué)生的類比思維能力;通過畫圖和判斷角的象限及終邊相同的角,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想方法以及由特殊到一般的推理模式。
1.本節(jié)課的重點(diǎn)是:任意角的概念,通過實(shí)例提出建立新概念的必要性。
2.本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是:把終邊相同的角、象限角用集合和數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言正確地表示出來(lái)。
借助信息技術(shù)工具(如:幾何畫板),制作課件。
(一)問題情境
問題1:請(qǐng)同學(xué)回憶一下,在初中階段我們是如何定義角這個(gè)平面圖形的?
【設(shè)計(jì)意圖:回顧已有知識(shí),為后面角的概念的推廣做好對(duì)比和鋪墊。】
師生活動(dòng):學(xué)生回答,教師可適當(dāng)引導(dǎo),結(jié)合教室看到的角加以闡釋。
問題2:初中學(xué)習(xí)過哪些角?范圍是什么?
【設(shè)計(jì)意圖:回顧已有知識(shí),指出曾經(jīng)研究角范圍為0°~360°,引出超過360°的角?!?/p>
師生活動(dòng):?jiǎn)栴}簡(jiǎn)單,學(xué)生可以一起回答。
問題3:那現(xiàn)實(shí)生活中你聽說(shuō)過或者見過超過360°的角嗎?
【設(shè)計(jì)意圖:結(jié)合具體的實(shí)例,讓學(xué)生感受角的概念推廣的必要性?!?/p>
師生活動(dòng):學(xué)生回答,教師可適當(dāng)引導(dǎo):運(yùn)動(dòng)品牌361°,體操中的轉(zhuǎn)體,跳水中的翻騰,鐘表的時(shí)針,自行車的輪子,螺絲扳手與曲柄連桿等。
問題4:你認(rèn)為刻畫這些角的關(guān)鍵是什么?能否從另一個(gè)角度來(lái)重新認(rèn)識(shí)角?
【設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到必須從動(dòng)態(tài)的角度重新認(rèn)識(shí)角,同時(shí)刻畫這些角不僅要用旋轉(zhuǎn)量,還要用旋轉(zhuǎn)方向。】
師生活動(dòng):組織討論,引導(dǎo)學(xué)生從旋轉(zhuǎn)量、旋轉(zhuǎn)方向這兩個(gè)方面進(jìn)行思考。
(二)建構(gòu)數(shù)學(xué)
1.任意角的概念
問題5:你能通過任意角的概念,演示一下“角”是如何形成的嗎?
【設(shè)計(jì)意圖:通過演示,讓學(xué)生從動(dòng)態(tài)的角度感受任意角,同時(shí)理解角的三要素及旋轉(zhuǎn)方向的不同,利用新概念重新認(rèn)識(shí)問題。】
師生活動(dòng):讓學(xué)生拿著筆或者尺子演示,邊演示邊闡述。
2.正角、負(fù)角和零角
問題6:旋轉(zhuǎn)方向不同的角是在兩種不同情況下形成的角,那么我們?nèi)绾螀^(qū)別它們呢?通過什么來(lái)刻畫它們的不同呢?
【設(shè)計(jì)意圖:拋出問題,激發(fā)學(xué)生思考,引出正角、負(fù)角和零角的概念?!?/p>
師生活動(dòng):學(xué)生思考、討論,引導(dǎo)學(xué)生通過類比正數(shù)、負(fù)數(shù)和零,定義角的正角、負(fù)角和零角的概念。
3.象限角、軸線角
問題7:我們知道,同一個(gè)大小的角,在平面中可以有不同的放置方法,如何更好地研究任意角呢?有什么更好的載體嗎?
【設(shè)計(jì)意圖:通過問題及學(xué)生嘗試探究,讓學(xué)生感受沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí),角的表示不方便?!?/p>
師生活動(dòng):在教學(xué)中,可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,利用教師演示及下列問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考:教師可拿三角板的一個(gè)角演示,讓學(xué)生感受同一個(gè)大小的角,可以有不同的放置方法。
(1)問題7-1:這些不同方法放置下的角大小相等嗎?你覺得它帶給你的麻煩是什么?
總結(jié):如果能把角固定下來(lái)較好。
(2)問題7-2:在平面,引入什么載體,可以把角這個(gè)幾何圖形固定住呢?
總結(jié):平面直角坐標(biāo)系。
(3)問題7-3:如果把角放在直角坐標(biāo)系中,那么怎樣放比較方便、合理?
在總結(jié)分析合理放法的基礎(chǔ)上,給出象限角的概念,并說(shuō)明在同一坐標(biāo)系下討論角的好處。然后通過具體例子使學(xué)生直接感受象限角的概念。
4.終邊相同的角
實(shí)際操作:學(xué)生上黑板在坐標(biāo)系中做出-300°、-150°、-60°、60°、210°、300°。
【設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生通過實(shí)際操作感受象限角、正負(fù)角,感受數(shù)形結(jié)合,同時(shí)為下面講“終邊相同的角”做好問題的素材?!?/p>
師生活動(dòng):學(xué)生作圖,教師根據(jù)實(shí)際情況點(diǎn)評(píng)。
問題8:
(1)在剛才做出的角中,請(qǐng)指出它們分別是第幾象限角?其中哪些角的終邊相同?
(2)你還能寫出與60°終邊相同的角嗎?能寫幾個(gè)?
(3)與60°終邊相同的角彼此之間有什么關(guān)系?你能寫出與60°終邊相同的角的集合嗎?
設(shè)計(jì)意圖:通過問題串,逐步引導(dǎo)學(xué)生思考與60°終邊相同的角的關(guān)系,總結(jié)出終邊相同角的集合。
師生活動(dòng):通過提問的形式向?qū)W生傳遞答案,學(xué)生回答,教師作適當(dāng)引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
問題9:通過與60°終邊相同的角的集合,你能總結(jié)出更一般性的表達(dá)式嗎?你能寫出與a終邊相同的角的集合嗎?
【設(shè)計(jì)意圖:由特殊到一般,進(jìn)行歸納總結(jié)?!?/p>
師生活動(dòng):學(xué)生回答,教師板演。
問題10:
請(qǐng)思考:(1)終邊相同的角相等嗎?相等的角的終邊一定相同嗎?
(2)終邊相同的角有多少個(gè)?怎樣闡述它們間的關(guān)系?
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生進(jìn)一步理解終邊相同角的關(guān)系。
【師生活動(dòng):學(xué)生回答,教師適當(dāng)解釋。】
(三)數(shù)學(xué)運(yùn)用
例1 在0°到360°的范圍內(nèi),找出與下列各角終邊相同的角,并分別判斷他們是第幾象限角:(1)650° (2)-150° (3)-990°15′
例2 (1)寫出終邊在x軸非正半軸上的角的集合;
(2)寫出終邊在y軸非負(fù)半軸上的角的集合。
分析:找出對(duì)應(yīng)軸線上的一個(gè)角(絕對(duì)值較?。?,然后再表示成終邊相同角的集合。
(四)回顧小結(jié)
問題:
(1)你知道角是如何推廣的嗎?象限角是如何定義的呢?
(2)你掌握了與角α終邊相同的角的集合的表示方法了嗎?它有什么作用呢?
(3)本節(jié)課你體會(huì)到哪些數(shù)學(xué)思想方法?
(4)在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中,還有哪些不太明白的地方?
學(xué)生:回答,討論交流,補(bǔ)充。
教師:歸納總結(jié),突出重點(diǎn)知識(shí),解決學(xué)生的疑惑點(diǎn)。
(五)課外作業(yè)
教科書第10頁(yè)第1、2題。