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拋物线及其标准方程
一、
教
学内容分析
《抛物线及其标准方程》是全日制普通高级中学教科书(必
修)数学第二册
(上)
第八章
《圆锥曲
线》
第三节第一课时内容。
本节在教材中的地位和作用:
在初中阶段,
抛物线为学生学习二次函数
y<
/p>
?
ax
2
?
p>
bx
?
c
提供直观
的图象感觉;
在
高中阶段,它在一元二次不等式的解法、求最大
(小)值等方面有着重要的作
用。但学生并不清楚这种曲线的本质,随着学生数学知识的
逐渐完备,尤其是
学习了椭圆、双曲线的第二定义之后,已具备了探讨这个问题的能力。
从本章
来讲,
这一节放在椭圆和双曲线之后,
< br>一方面是三种圆锥曲线统一定义的需要,
拋物线是离心率
e
?
1
的特例;
另一方面也是解析几何
“用方程研究曲线”这一
基本思想的再
次强化。
本节对拋物线定义的研究,
与初中阶段二次函数的图象
遥相呼应,体现了数学的和谐之美。教材的这种安排,是为了分散难点,符合
认知的渐进性原则。
二、学生学习情况分析
我校是省一级
达标学校,有优越的多媒体设备,学生的数学基础较好,
有强
烈的求知欲,具备一定的分析、观察等能力。在此之前,学生已经熟练掌握
二次函数图象、
椭圆、
双曲线的第二定义与求轨迹
方程等内容,
迫切想了解抛物
线的本
质特征。但是在动手操作与合作学习等方面,发展不均衡,有待加强。
三、设计思想
为了培养不仅能“学会
”知识,而且能“会学”知识的人才以及根据我校提出
的“创设情景、激发情感、主动发
现、主动发展”的教学模式,在课堂设计上,
教师应学会如何创设情景,
激发学生学习的兴趣;
围绕教材的重难点,
比如本节<
/p>
的“拋物线的标准方程及其推导”和“拋物线概念的形成”
,教师
应学会如何设
计不同的活动环节,设置由浅入深、环环相扣的问题,通过教师适时的引导
,通
过生生间、师生间的交流互动,通过学生自己的发现、分析、探究、反思,使学
p>
生真正成为学习的主人,
不断完善自己的知识体系,
提高获取知识的能力,
尝试
合作学习的快乐,体验成功
的喜悦。
四、教学目标
1
.理解拋物线的定义,掌握拋物线的标准方程及其推导。明确拋物线标准
方
程中
p
的几何意义,能解决简单的求拋物线标准方程问题。
2
、通过对拋物线和椭圆、双曲线离心率的比较,体会三种圆
锥曲线内在的区
别和联系。
3
、
熟练掌握求曲线方程的基本方法,
通过四种
不同形式标准方程的对比,
培养
学生分析、归纳的能力。
4
.营造亲切、和谐的氛围,以“趣”
激学。引导学生用运动变化的观点发现
问题、探索问题、解决问题,培养学生的创新意识
,体会数学的简捷美、和谐
美。培养合作学习的意识,体会成功带来的喜悦。发展数学应
用意识,认识数
学的应用价值。
五、教学重点和难点
教学重点
:
拋物线的定义及其标准方
程的推导。
通过学生自主建立直角坐标系
和对方程的讨论选择突
出重点。
教学难点:
拋物线概念的形
成。
通过条件
e
?
1
的画法设计,
标准方程与二次函
数的比较突破难点。
六、教学过程设计
一.设置情景,导入新课
(借助多媒
体)
先给出一张姚明的图片。
(此时学生的兴
< br>趣来啦!
)
师:姚明是我们中
国人的骄傲,我们要向他学习!大家
都知道姚明的投篮非常精准!为什么呢?
生:天赋、身高!
生
:勤奋练习!
(再给出两张姚明的图片)
生:与投篮时的弧线有关!
生:这弧线是抛物线!
师:对!姚明
有许多优越的先天条件,同时好的技术也是一个关键的因素,今天
我们就着手研究这个内
容。
(进而引出本节研究的课题:抛物线及其标准方程)
【学情预设】
学生被教师设置的情景所吸引,学习的热情高涨。
【设计意图】
一个引人入胜的开头会拓宽学生
思路,
尊重学生的生命活动,
激发
兴趣
,陶冶情操,大大提高教学效率。
二.引导探究,获得新知
师:
在初中我们已经从函数角度学过抛物线,
那么,
这一节课我们将冲破初中的
界限从曲线和方程的角度来学习抛物线。
< br>
师:
前面,
我们学习了椭圆和
双曲线的相关知识,
那么它们的联系和差异是什么?
生:定义不一样!
x
2
y
2
x
2
y
2
生:方程!椭圆是
2
?
2
?
1
,双曲线是
2
?
2
?
1
。
a
b
a
< br>b
师:还有吗?
生:椭圆是封闭的,双曲线是开放的。
师:这只是图象不同,为什么会这样呢?
生:第二定义!就是它们到定点的距离与到定直线的距离的比等于一个常数!
p>
生:这个常数是离心率
e
!
师:对啊!这是定性上的,定量上有不同吗?
p>
生:离心率
e
不同,椭圆离心率
e
的范围是
0
?
e
?
1
,双曲线离心率
e
的范围是
e
?
1
。
师:
对了,
e
可看成是它们的相同点,又是不同点!
(打开几何画板)
师:现在我慢慢拖动,大家认真观察图象。
< br>生:
0
?
e
?
1
是椭圆,
e
< br>?
1
是双曲线。
师:但你们有没观察到
e
?
1
时的图象?
生:抛物线!
【学情预设】
学生认真观察图象的变化,认知
e
?
1
的图象就是抛物线。
【设计意图】
不仅回顾了椭圆与双曲线的相关内容,
而且为如何
画抛物线奠定坚
实基础。
师:这抛物
线是怎么画出来的啊!
(课堂顿时一片寂静)
师:那这条抛物线与什么有关?
众生
:
e
?
1
!<
/p>
师:
e
?
p>
1
是什么意思?
生:到定点的距离等于到定直线的距离!
师:回答得很好!那你们能据此设计一种方案,画出这样的点吗?
(一段时间后,
让学生汇报自己的设计方案,
并用实物
投影仪展示学生所画的图
形,师生共同就方案的可行性进行论证。
)
P
P
F
F
L
L
A
p>
B
P
F
L
(在直线
PF
上找特
殊点)
(在第一象限找特殊点)
(在第一象限找所有
点)
【活动设计】
前后学生组成四人小组
,探讨画图方案。
【教师活动】
教师
以平等的身份介入学生的讨论中,并且关注:
1.
学生在知识认知与情感发展方面的疑惑,及时引导鼓励;
2.
关注每个人的活动情况,做到全员参与,从同学们的探究中,了解学生对知
识理解的不同程度,思考的不同方向,对有代表性的方案注意收集;
3.
了解学生探究的进展,把握课堂节奏。
【学情预设】
学生可能找到个别点,教师应指导学
生设计好如上图中的方案。
【设计意图】
着重培养学生合情推理与逻辑思维能力,
增强学生的学习兴趣,
增
强学生的自信心。
师:
同学们的设计让我们看到了这条曲线上的一个点,
那么怎么画满足
p>
e
?
1
的图
象呢?(课堂又一片寂静)
(出示预先准备的圆锥曲线教具)
师:现在我介绍这个教具的用法,将直尺与定直线重合,竖直
固定在黑板上,再将磁铁固定在定点上,拉紧白线,就可以画
出来了。谁上来试试?
(两位学生积极上台板演)
师:这两位同学表现非常好!这就是我们见过的拋物线!
p>
【活动设计】
两位学生上台演示教具画抛物线的过程。
【学情预设】
教师应先介绍教具的使用方法,然后
学生尝试。在尝试的过程中,
学生可能会遇到困难,教师应给予指导。
< br>
【设计意图】
体现数学实践在数学学习中的地位和作用
,
同时教师应多鼓励学生,
多引导学生间进行合作交流,培养合
作学习的意识,体验成功带来的喜悦。
师:接下来我也来演示
下抛物线的形成过程。
(打开几何画板软件)
师:
认真观察
P
点的运动过程,
你们有什么发现?
(利用几何画板软件同步动态
演示)
生:
AP
?
PC
和
AP
?
PF
等于
AC
,所以点
P
在运动时,
CP
始终等于
PF
。
师:这位同学观察很敏锐,直接抓住关键地方!
师:那这样画出来的图象也是?
众生:抛物线!
师:很好!
【活动设计】
利用几何画板软件演示抛物线的形成过程。
【学
情预设】
学生惊讶!
计算机软件居然能演示抛物线形成的过程,
学生学习的
兴趣再次调动起来!
p>
【设计意图】
强调“在操作中促进学习”
,
体现数学实验在学习数学中的应用价
值,同时激发学生学习计算机知识的兴趣。至此本节
的难点得以突破。
师:以前我们是用描点法画出抛物线,那今天我们怎么画?
众生:教具,电脑……
师:现在变换教具的位置,那么画出的图象还是抛物线吗?
众生:是。
师:这说明了什么?
生:画抛物线与位置无关。
师:所以
今天我们就巧妙地利用几何知识和计算机等方式画出了整个图象。
师:现在你们就可以归纳一下抛物线的定义了!
生:到点
F
的距离和到直线
L
的距离相等的点的轨迹叫做拋物线。
师:这样归纳完整吗?
生
:
应该说,平面内到一个定点
F
和到一条定直线
L
的距离相等的点的轨
迹叫做
拋物线。
生:还要注意定点不能在定直线上。
师:为什么啊?
师:如果这样,就只能找到一个点。
师:说得很好!这里
F
叫做拋物线的焦点,定直线
L
叫做拋物线的准线。
【
学情预设】
学生间合作交流,完成对抛物线定义的归纳。
p>
【设计意图】
着重培养学生分析、归纳等能力。
三.深入探索,推导方程
师:
接下来你们试试推导拋物线的方程?(简单回顾求曲线方程的方法)
。
< br>
一段时间后,实物投影仪展示学生探讨的结果。
(分组
讨论,集中探索)
1.
以
K
为
原
点
,
定
直
线
所
在
的
直
线
为
y
轴
建<
/p>
立
平
面
直
角
坐
标
系
,
此
时
得
方
程
为
:
y
2
?
2
px
?
p
2
?
p
?
0
?
p>
2.
以
F
为原点,过
F
且垂
直于定直线
F
的直线为
x
轴建立平面直角坐标系,此时得方程:
y
2
?
2
px
?
p
2
?
p
?
0
?
3.
以垂线段
KF
的中点为原点,
KF
所在的直线为
x
< br>轴建立平面直角坐标系,此时得方程:
y
2
?
2
px
?
p
?
0
?
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