李維興
摘 要:數學核心素養(yǎng)是指人用數學觀點、數學思維方式和數學方法觀察、分析、解決問題的能力及其傾向性,包含數學抽象、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象、數據分析等六個方面。數學核心素養(yǎng)基于數學知識技能,又高于具體的數學知識技能。核心素養(yǎng)反映數學本質與數學思想,是在數學學習過程中形成的,具有綜合性。下面以《橢圓及其標準方程》為例說明。
關鍵詞:核心素養(yǎng);橢圓;標準方程
一、教學目標
1.知識與技能目標:掌握橢圓的定義和標準方程;理解橢圓標準方程的推導。
2.過程與方法目標:通過讓學生積極參與、親身經歷橢圓定義和標準方程的獲得過程,鍛煉邏輯推理能力;體驗坐標法在處理幾何問題中的優(yōu)越性,進一步通過數與形的轉化思想,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)——數學運算、直觀想象。
3.情感態(tài)度與價值觀目標:通過主動探究、合作學習,相互交流,感受探索的樂趣與成功的喜悅。
二、教學重點、難點
1.重點:橢圓的定義和橢圓的標準方程;2.難點:橢圓標準方程的建立和推導.
三、教學方法:引導探究式
四、教學策略選擇與設計
多媒體輔助教學,通過動態(tài)演示,有利于引起學生的學習興趣,激發(fā)學生的學習熱情,增大知識信息的容量,使內容充實、形象、直觀,提高教學效率和教學質量.
五、教學過程
(一)創(chuàng)設情景,提出課題
通過多媒體“神舟7號”圍繞地球運行軌跡,讓學生觀察是什么圖形?給出生活中有關橢圓的圖片,教師進一步提出問題1:那么橢圓該如何定義?
(二)自主探究,形成概念
1.讓學生拿出課前準備好的一塊紙板,一段細繩,兩枚圖釘,按課本上介紹的方法,同桌間合作、動手繪圖,教師巡視,進一步啟發(fā)引導學生討論,得出“到兩個定點的距離的和等于常數的點的軌跡是橢圓”
2.學生自己概括橢圓定義.
3.通過問題再次強調①當2a>2c時,軌跡是橢圓;②當2a=2c時,軌跡是什么;③當2a<2c時,軌跡又是什么.
(三)師生互動,導出方程
[師]:由橢圓定義,知道了橢圓的“定性”描述,但是對于這種曲線還具有哪些性質,這需要我們利用坐標法先建立橢圓的方程,進行“定量”的描述,然后通過方程來研究其幾何性質。
問題2.(1)求曲線方程的一般步驟是什么?(2)建立坐標系的一般原則有哪些?
[生]:求曲線方程的一般步驟——建系、設點、寫出點集、列出方程、化簡方程、證明(可省略).建系的一般原則為:使已知點的坐標和曲線的方程盡可能簡單,即原點取在定點或定線段的中點,坐標軸取在定直線上或圖形的對稱軸上,充分利用圖形的對稱性.
問題3.怎樣建立坐標系,才能使求出的橢圓方程最為簡單?
1.建系:如圖1以兩定點F1、F2的連線為x軸,以線段 F1F2的垂直平分線為y軸,建立坐標系,
2.設點:設M(x,y)為橢圓上任意一點,|F1F2|=2c(c>0),
則有F1(-c,0)、F2(c,0).又設M與F1和F2的距離的和等于常數 2a(a>0).
3.列出方程
4.化簡方程:教師引導學生化簡,得到(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2).∵a>c,∴a2-c2>0令a2-c2=b2,則方程化為b2x2+a2y2=a2b2,兩邊同除以a2b2得橢圓的標準方程,+=1(a>b>0)此時,橢圓的焦點在x軸上,F(xiàn)1(-c,0)F2(c,0),這里,c2=a2-b2
問題4:如圖2焦點F1、F2在y軸上,橢圓的方程形式又如何呢?
[師]:同學們相互討論,并動手得出方程,(培養(yǎng)邏輯推理能力)
指出:橢圓的標準方程(a>b>0),焦點在y軸上,F(xiàn)1(0,-c),F(xiàn)2(0,c),這里,c2=a2-b2
(四)為了加深對橢圓的定義及兩種標準方程的理解,利用多媒體動態(tài)演示。(培養(yǎng)直觀想象能力)
(五)初步運用,強化理解(培養(yǎng)運算應用能力)
例1.判定下列橢圓的焦點在哪個軸上,并寫出焦點坐標及焦距.
(1)+=1 (2)+=1
例2.已知橢圓的兩個焦點坐標分別是(0,-2)、(0,2),并且經過點(3,-4),求橢圓的標準方程。
(六)鞏固練習 1、課本P42練習1、2 2、練一練
(七) 知識整理,形成系統(tǒng)(由學生歸納,教師完善)
(八)布置作業(yè) 習題2.1 A組1 、 2
六、設計反思
本節(jié)課圍繞“層層設問——自主探索——發(fā)現(xiàn)規(guī)律——歸納總結”這一主線展開,對教材內容進行優(yōu)化組合,在教學過程中,教師作為引導者,學生通過觀看“神舟7號”圍繞地球運行軌跡圖片及生活中的相關圖片,動手實踐,自己總結出橢圓定義,符合從感性上升為理性的認知規(guī)律,而且提升了數學抽象概括的能力,并激發(fā)學生學習數學的興趣,鼓勵學生大膽探索,勇于創(chuàng)新,提高學生參與數學活動的興趣和積極性, 同時在進行推導橢圓的標準方程的過程中,利用坐標法解決幾何問題提高了邏輯推理及運算能力,培養(yǎng)了學生的數學素養(yǎng)。