史青
[摘要]針對中職網(wǎng)絡專業(yè)學生的情況,闡述“點到直線的距離”一課的教學設計,并對每一個教學環(huán)節(jié)進行解釋。
[關鍵詞]職業(yè)學校;教學設計;創(chuàng)設情境
[中圖分類號]G712??????????? ?? ??????? [文獻標志碼]? A???????? ????????????? [文章編號]? 2096-0603(2018)36-0118-02
“點到直線的距離”選自江蘇教育出版社《數(shù)學》第二冊第八章第5節(jié),教學對象為我校網(wǎng)絡專業(yè)中職學生,他們已掌握了兩點間距離公式、直線方程、兩條直線的位置關系等有關知識,具備一定利用代數(shù)方法研究幾何問題的能力。職業(yè)學校學生數(shù)學基礎薄弱,但動手操作能力強,對數(shù)學軟件的熟悉度高。基于以上分析,我將教學目標定為:(1)了解點到直線的距離公式的推導過程;(2)能應用點到直線的距離公式解題;(3)培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。其中,公式的應用是重點,公式的推導是難點。本課分為以下五個教學環(huán)節(jié)。
一、創(chuàng)設情境
引入課本中的例子:在已有公路附近有一大型倉庫,現(xiàn)在要修建一條公路與之連接起來,便于運貨。那么怎樣設計才能使這段公路最短?最短路程是多少?(引例貼近學生生活,調(diào)動學生的學習興趣)
二、新知探索:點到直線的距離公式的推導過程
小組進行討論,學生提出將公路看做一條直線,將超市看做一個點,將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型,那么超市到公路的距離就轉(zhuǎn)化為了點P到直線的距離。
為幫助學生更好地理解,我設置了問題1,給出具體的點的坐標和具體的直線方程,為后面從特殊情況推廣到一般情況作好鋪墊。
問題1 假設P點的坐標為P(2,1),直線方程為l∶2x-y+1=0,那么如何求點P到直線的距離?
學生不難發(fā)現(xiàn),點P到直線l的距離就是點P、垂足Q兩點之間的距離,點線問題此時就轉(zhuǎn)化成了點點問題。
(將上述分析的過程反過來就是解題的過程)
從特殊到一般,給出點和直線的一般形式,提出問題2。
問題2 如何求點P(x0,y0)到直線Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的距離?
從特殊到一般,假設P(x0,y0),l∶Ax+By+C=0,根據(jù)上述的解題過程
學生類比問題1,說出解題思路,由于運算中含有大量字母,不要求學生說出具體解題過程。其中對A=0或B=0這兩種特殊情況,我們需要借助圖像進行分析,把它放在下面的例1中加以強調(diào)。
三、鞏固提高:點到直線的距離公式的應用及平行線間的距離公式
本環(huán)節(jié)的三個例題中,例1是教材中的例題,第(1)小題中所給直線的方程已經(jīng)是一般式,學生直接代入公式即可。因此在做第(2)小題時,容易忽略將方程化為一般形式的這個前提條件,學生在做錯的過程中發(fā)現(xiàn)問題,進行自我糾錯,強化記憶運用公式的前提條件。第(3)小題考查的是A=0的特殊情況,可以直接得出結(jié)論。這里只列舉了平行于x軸的直線,平行于y軸的情況可以同時進行補充。
例1 求點P0(-1,2)到下列直線的距離:
(1)2x+y-10=0 (2)y=-2x+10 (3)y-4=0
練習1:求下列點到相應直線的距離:
(1)P(1,2), l∶3x-2y+4=0 (2)P(3,-3), l∶x+1=0
例2 (1)已知點A(-2,3)到直線y=ax+1的距離為,求a的值;
(2)已知點A(-2,3)到直線y=-x+a的距離為,求a的值。
在解決了例1的基礎上,結(jié)合學生熟悉軟件和動手操作能力強的專業(yè)特點,由淺入深,增加了含有參數(shù)的情況,讓學生通過操作數(shù)學軟件進行驗證。
例2的兩個問題中,直線方程所含參數(shù)a都具有明顯的幾何意義:一個表示直線的斜率,另一個表示直線在軸上的截距,時間允許的話,解出參數(shù)a的值后,可以讓學生在“Geogebra”軟件中進行操作,通過改變拖動直線,參數(shù)值和點線距離都發(fā)生改變,調(diào)整點線距,驗證自己的結(jié)論,也鍛煉了學生用信息環(huán)境解決問題的能力。
在處理完點到直線的公式應用后,引入例3解決平行線間的距離公式。
例3 求平行線2x+3y-8=0和2x+3y+5=0的距離。
例3緊扣教材,由于學生剛剛學過點到直線的距離公式,有過一次體驗從特殊到一般的過程。于是我讓學生進行自主探究,學生分組進行探究,并匯報自己的結(jié)論。結(jié)合平行線間距離相等這一特點,很自然地想到在其中一條直線上取一個特殊點,用數(shù)學中轉(zhuǎn)化的思想方法將兩條平行線之間的距離轉(zhuǎn)換為點到線的距離。
練習2:求下列兩條平行線間的距離
(1)x+2y-1=0,x+2y-2=0 (2)x+3y-4=0,2x+6y-7=0
練習2是對平行線間距離公式的直接運用,也是熟悉記憶公式的過程,在做第(2)小題時學生會發(fā)現(xiàn)兩條直線的A、B不同,這里既要復習平行直線的相關內(nèi)容,也要提示學生,將對兩個平行直線的系數(shù)A、B進行處理。
此時,本課教學任務已基本完成,通過兩次具體到抽象,特殊到一般的過程,學習了點線、線線間的距離公式。這時回到本課開頭的引例,用本節(jié)課所學的知識解決引例中的倉庫到公路之間的距離問題,前后呼應,學以致用,在此基礎上進行課堂小結(jié)并布置作業(yè)。
四、課堂總結(jié)
由學生自主歸納、總結(jié)本節(jié)課所學習的主要內(nèi)容,教師加以補充說明。
(1)點到直線的距離公式(補充:使用該公式的前提是將直線方程化為一般形式)。
(2)兩平行線間的距離公式。
(3)轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想:點點距?圮點線距?圮線線距
五、課后作業(yè)
必做:P86練習1、2,習題1。
選做:P86習題2。
課后作業(yè)進行了分層處理,選做題需要結(jié)合直線和圓的知識,給學有余力的學生進行思考。
本次課通過兩次轉(zhuǎn)化,化未知為已知,讓學生掌握了點線距、點點距兩個公式。學生在從特殊到一般、具體到抽象的數(shù)學思想中,通過動手操作作圖軟件、小組探討等方式自主進行探究,構建新知識,不僅培養(yǎng)了他們解決實際問題的能力,也培養(yǎng)了他們自主學習的綜合素養(yǎng)。