徐振宇,鄭南南,閆雨飛
(1.陜西師范大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院;2.陜西師范大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué))
北師大版高中數(shù)學(xué)必修2第二章2.1.2節(jié)。
第1課時(shí)。
1.掌握由已知直線(xiàn)上一點(diǎn)和斜率導(dǎo)出直線(xiàn)方程的方法。
2.掌握直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式、斜截式、截距式、一般式,并掌握它們各自的適用范圍,能熟練地進(jìn)行各種方程形式之間的互化。
3.能根據(jù)已知條件熟練求出各種形式的直線(xiàn)方程。
1.通過(guò)建立各種形式的直線(xiàn)方程,進(jìn)一步熟悉和鞏固直線(xiàn)代數(shù)化的具體方法。
2.由“直線(xiàn)的點(diǎn)斜式方程”推導(dǎo)程序來(lái)類(lèi)比學(xué)習(xí)其他形式直線(xiàn)方程建立方法,掌握類(lèi)比的學(xué)習(xí)方法。
……
通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到同一個(gè)對(duì)象可用不同方法來(lái)研究的認(rèn)識(shí)觀;同時(shí)知道直線(xiàn)方程的五種形式是一個(gè)統(tǒng)一的相互轉(zhuǎn)化思想……
教學(xué)重點(diǎn):直線(xiàn)的點(diǎn)斜式方程、直線(xiàn)的一般方程。
教學(xué)難點(diǎn):直線(xiàn)方程的應(yīng)用。
教學(xué)方法:以問(wèn)題引導(dǎo)的研究性學(xué)習(xí)。
教學(xué)手段:恰當(dāng)使用多媒體展示學(xué)習(xí)內(nèi)容。
一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
教師活動(dòng)1:提出問(wèn)題:(1)確定一條直線(xiàn)所需要的幾何要素是什么?(2)一條直線(xiàn)與其斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系是什么?
學(xué)生活動(dòng)1:思考問(wèn)題,回顧舊知,回答問(wèn)題。
教師活動(dòng)2:根據(jù)學(xué)生回答,用PPT呈現(xiàn)確定一條直線(xiàn)所需要的幾何要素和一條直線(xiàn)與其斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
1.確定一條直線(xiàn)所需要的幾何要素
(1)已知兩點(diǎn)P1(x1,y2),P2(x2,y2)可確定一條直線(xiàn)。
(2)已知P0(x0,y0)和傾斜角(斜率k)可確定一條直線(xiàn)。
2.一條直線(xiàn)與其斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系
(1)對(duì)于任意一條直線(xiàn)l,它的傾斜角α唯一。
(2)當(dāng) α=90°時(shí),斜率 k 不存在,當(dāng) α≠90°時(shí),斜率 k 存在且唯一。
學(xué)生活動(dòng)2:學(xué)生觀看PPT,溫顧舊知。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)老師提問(wèn),一是集中學(xué)生注意力;二是讓學(xué)生回顧所學(xué)知識(shí),為新知識(shí)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。
二、提出問(wèn)題,探索新知
教師活動(dòng)3:提出新的思考問(wèn)題:給定直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)P0(x0,y0),且斜率為k,如何求直線(xiàn)l的方程?
學(xué)生活動(dòng)3:進(jìn)入思考狀態(tài)。
教師活動(dòng)4:給予學(xué)生適當(dāng)引導(dǎo):設(shè)點(diǎn)P(x,y)是直線(xiàn)l上不同于點(diǎn)P0的任意一點(diǎn),因?yàn)橹本€(xiàn)l的斜率為k,由斜率公式得:
圖1
學(xué)生活動(dòng)4:學(xué)生思考并理解剛才的推導(dǎo)過(guò)程。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考,并調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的熱情。
1.小組討論,引導(dǎo)探究
教師活動(dòng)5:同學(xué)們分小組討論如下兩個(gè)小問(wèn)題:
(1)經(jīng)過(guò)點(diǎn)P0(x0,y0),斜率為k的直線(xiàn)l上的點(diǎn),其坐標(biāo)都滿(mǎn)足方程(1)嗎?
(2)坐標(biāo)滿(mǎn)足方程(1)的點(diǎn)都在經(jīng)過(guò)點(diǎn)P0(x0,y0),斜率為k的直線(xiàn)上嗎?
學(xué)生活動(dòng)6:小組討論,并回顧方程(1)的推導(dǎo)過(guò)程,得出結(jié)論:上述的兩個(gè)小問(wèn)題都是對(duì)的。
教師活動(dòng)6:讓學(xué)生回答小組討論的結(jié)果并總結(jié):方程(1)就是直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)小組討論,讓學(xué)生在與他人交流的過(guò)程中分享自己的收獲并讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的快樂(lè)。
2.類(lèi)比遷移,自主探究
教師活動(dòng)7:繼續(xù)分小組討論,設(shè)計(jì)新的探究任務(wù):若已知直線(xiàn)l的斜率為k,與y軸的交點(diǎn)為P(0,b),結(jié)合直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式,直線(xiàn)的l方程又如何?
學(xué)生活動(dòng)7:學(xué)生分組討論,動(dòng)手實(shí)踐,相互交流,嘗試給出結(jié)果。
預(yù)計(jì)學(xué)生能給出直線(xiàn)l的方程:
教師活動(dòng)8:用幾何畫(huà)板演示直線(xiàn)方程的斜截式的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,并動(dòng)態(tài)演示截距b的變化過(guò)程;而方程(2)仍成立,讓學(xué)生體會(huì)直線(xiàn)方程的斜截式b的任意性。
學(xué)生活動(dòng)8:學(xué)生觀看演示,形成完整的認(rèn)知。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生類(lèi)比直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式探索過(guò)程,以自主探究與團(tuán)隊(duì)協(xié)作相結(jié)合的形式探究新知,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與知識(shí)建構(gòu)的積極性、主動(dòng)性。
教師活動(dòng)9:教師引導(dǎo)學(xué)生提煉發(fā)現(xiàn)過(guò)程,得出直線(xiàn)方程的斜截式。
學(xué)生活動(dòng)9:學(xué)生領(lǐng)悟發(fā)現(xiàn)過(guò)程。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生感悟由直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式到直線(xiàn)方程的斜截式的探索過(guò)程,并體會(huì)其中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想和方法,感受其中包含的數(shù)學(xué)之趣。
3.拓展延伸,升華能力
教師活動(dòng)10:同學(xué)們想一想方程的斜截式:y=kx+b與我們學(xué)過(guò)的一次函數(shù)表達(dá)式之間有什么關(guān)系呢?
學(xué)生活動(dòng)10:同學(xué)們思考。
預(yù)計(jì)有些學(xué)生會(huì)忽略一次函數(shù)中k不能為0。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)并回顧以前所學(xué)的知識(shí),形成一個(gè)完整的知識(shí)系統(tǒng)。
教師活動(dòng)11:同學(xué)們,我們已經(jīng)學(xué)了直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式與斜截式?,F(xiàn)在我們來(lái)完成以下知識(shí)清單來(lái)加強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。
知識(shí)清單
學(xué)生活動(dòng)11:填表,鞏固所學(xué)知識(shí)。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)填寫(xiě)表格,整體理解直線(xiàn)方程點(diǎn)斜式與斜截式的結(jié)構(gòu)特征,領(lǐng)悟本節(jié)課的實(shí)質(zhì)——將平面上點(diǎn)、線(xiàn)的幾何關(guān)系轉(zhuǎn)化為其代數(shù)關(guān)系(直線(xiàn)的方程)。
三、例題講解,學(xué)以致用
教師活動(dòng)12:用PPT呈現(xiàn)例題,要求學(xué)生獨(dú)立求解。
例1:直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)點(diǎn)P0(2,3),且傾斜角為α=45°,求直線(xiàn)l的點(diǎn)斜式方程。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)學(xué)生練習(xí),及時(shí)提供反饋,讓學(xué)生感受合理選擇和應(yīng)用公式的意義。
例 2:已知直線(xiàn) l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,試討論:(1)l1∥l2的條件是什么?(2)l1⊥l2的條件是什么?
學(xué)生活動(dòng)12:學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上解決問(wèn)題。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生回憶前面用斜率判斷兩直線(xiàn)平行、垂直的結(jié)論,加深對(duì)直線(xiàn)斜率與傾斜角的理解。
四、學(xué)生總結(jié),老師提煉
教師活動(dòng)13:同學(xué)們,回憶本節(jié)課的教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)。
學(xué)生活動(dòng)13:學(xué)生嘗試給出總結(jié)。
本環(huán)節(jié)側(cè)重三點(diǎn):(1)斜率式是點(diǎn)斜式的一種特殊形式;(3)說(shuō)明本節(jié)課蘊(yùn)涵著數(shù)形結(jié)合、分類(lèi)討論等數(shù)學(xué)思想方法;(3)鼓勵(lì)學(xué)生反思,大膽質(zhì)疑。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí),回顧探索歷程,體悟其中的數(shù)學(xué)思想與方法;認(rèn)識(shí)到本節(jié)課的實(shí)質(zhì)是將平面上的點(diǎn)、線(xiàn)的幾何關(guān)系轉(zhuǎn)化為其代數(shù)關(guān)系(直線(xiàn)的方程),再結(jié)合已經(jīng)學(xué)過(guò)的直線(xiàn)傾斜角和斜率等知識(shí),推導(dǎo)出直線(xiàn)的方程。
五、布置作業(yè),拓展延伸
1.常規(guī)作業(yè):P65頁(yè)練習(xí)1
2.拓展作業(yè)
當(dāng) α 為何值時(shí),直線(xiàn) l1:y=-x+2a與直線(xiàn) l2:y=(a2-2)x+2 平行?
設(shè)計(jì)意圖:這是一道開(kāi)放性題目,有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,鞏固新知識(shí)。
(選做題)在本節(jié)課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,預(yù)習(xí)直線(xiàn)方程的兩點(diǎn)式和一般式。
設(shè)計(jì)意圖:這是為學(xué)有余力的學(xué)生安排的,將課堂的數(shù)學(xué)探究活動(dòng)延伸到課外。作業(yè)的分層布置,體現(xiàn)分層教學(xué),使不同層次的學(xué)生都有所收獲。
劉影.數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐[M].北京:北京大學(xué)出版社,2010.