高一数学教学计划
高一数学教学计划
日子如同白驹过隙,前方等待着我们的是新的机遇和挑战,此时此刻我们需要开始做一个计划。那么你真正懂得怎么写好计划吗?以下是小编为大家收集的高一数学教学计划,仅供参考,大家一起来看看吧。
高一数学教学计划1一、学情分析
这节课是在学生已经学过的二维的平面直角坐标系的基础上的推广,是以后学习空间向量等内容的基础。
二、教学目标
1. 让学生经历用类比的数学思想方法探索空间直角坐标系的建立方法,进一步体会数学概念、方法产生和发展的过程,学会科学的思维方法。
2. 理解空间直角坐标系与点的坐标的意义,掌握由空间直角坐标系内的点确定其坐标或由坐标确定其在空间直角坐标系内的点,认识空间直角坐标系中的点与坐标的关系。
3. 进一步培养学生的空间想象能力与确定性思维能力。
三、教学重点:在空间直角坐标系中点的坐标的确定。
四、教学难点:通过建立空间直角坐标系利用点的坐标来确定点在空间内的位置
五、教学过程
(一)、问题情景
1. 确定一个点在一条直线上的位置的方法。
2. 确定一个点在一个平面内的位置的方法。
3. 如何确定一个点在三维空间内的位置?
例:如图,在房间(立体空间)内如何确定一个同学的头所在位置?
在学生思考讨论的基础上,教师明确:确定点在直线上,通过数轴需要一个数;确定点在平面内,通过平面直角坐标系需要两个数。那么,要确定点在空间内,应该需要几个数呢?通过类比联想,容易知道需要三个数。要确定同学的头的位置,知道同学的头到地面的距离、到相邻的两个墙面的距离即可。
(此时学生只是意识到需要三个数,还不能从坐标的角度去思考,因此,教师在这儿要重点引导)
教师明晰:在地面上建立直角坐标系xOy,则地面上任一点的位置只须利用x,y就可确定。为了确定不在地面内的电灯的位置,须要用第三个数表示物体离地面的高度,即需第三个坐标z.因此,只要知道电灯到地面的距离、到相邻的两个墙面的距离即可。例如,若这个电灯在平面xOy上的射影的两个坐标分别为4和5,到地面的距离为3,则可以用有序数组(4,5,3)确定这个电灯的位置(如图26-3)。
这样,仿照初中平面直角坐标系,就建立了空间直角坐标系O-xyz,从而确定了空间点的位置。
(二)、建立模型
1. 在前面研究的基础上,先由学生对空间直角坐标系予以抽象概括,然后由教师给出准确的定义。
从空间某一个定点O引三条互相垂直且有相同单位长度的数轴,这样就建立了空间直角坐标系O-xyz,点O叫作坐标原点,x轴、y轴、z轴叫作坐标轴,这三条坐标轴中每两条确定一个坐标平面,分别称为xOy平面,yOz平面,zOx平面。
教师进一步明确:
(1)在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x轴的正方向,食指指向y轴的正方向,若中指指向z轴的正方向则称这个坐标系为右手坐标系,课本中建立的坐标系都是右手坐标系。
(2)将空间直角坐标系O-xyz画在纸上时,x轴与y轴、x轴与z轴成135,而y轴垂直于z轴,y轴和z轴的单位长度相等,但x轴上的单位长度等于y轴和z轴上的单位长度的 ,这样,三条轴上的单位长度直观上大致相等。
2. 空间直角坐标系O-xyz中点的坐标。
思考:在空间直角坐标系中,空间任意一点A与有序数组(x,y,z)有什么样的对应关系?
在学生充分讨论思考之后,教师明确:
(1)过点A作三个平面分别垂直于x轴,y轴,z轴,它们与x轴、y轴、z轴分别交于点P,Q,R,点P,Q,R在相应数轴上的坐标依次为x,y,z,这样,对空间任意点A,就定义了一个有序数组(x,y,z)。
(2)反之,对任意一个有序数组(x,y,z),按照刚才作图的相反顺序,在坐标轴上分别作出点P,Q,R,使它们在x轴、y轴、z轴上的坐标分别是x,y,z,再分别过这些点作垂直于各自所在的坐标轴的平面,这三个平面的交点就是所求的点A.
这样,在空间直角坐标系中,空间任意一点A与有序数组(x,y,z)之间就建立了一种一一对应关系:A (x,y,z)。
教师进一步指出:空间直角坐标系O-xyz中任意点A的坐标的概念
对于空间任意点A,作点A在三条坐标轴上的射影,即经过点A作三个平面分别垂直于x轴、y轴和z轴,它们与x轴、y轴、z轴分别交于点P,Q,R,点P,Q,R在相应数轴上的坐标依次为x,y,z,我们把有序数组(x,y,z)叫作点A的坐标,记为A(x,y,z)。
(三)、例 题 与 练 习
1. 课本135页例1.
注意:在分析中紧扣坐标定义,强调三个步骤,第一步从原点出发沿x轴正方向移动5个单位,第二步沿与y轴平行的方向向右移动4个单位,第三步沿与z轴平行的方向向上移动6个单位(如图26-5)。
2. 课本135页例2
探究: (1)在空间直角坐标系中,坐标平面xOy,xOz,yOz上点的坐标有什么特点?
(2)在空间直角坐标系中,x轴、y轴、z轴上点的坐标有什么特点?
解:(1)xOy平面、xOz平面、yOz平面内的点的坐标分别形如(x,y,0),(x,0,z),(0,y,z)。
(2)x轴、y轴、z轴上点的坐标分别形如(x,0,0),(0,y,0),(0,0,z)。
3. 已知长方体ABCD-ABCD的边长AB=12,AD=8,AA=5,以这个长方体的顶点A为坐标原点,射线AB,AD,AA分别为x轴、y轴和z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求这个长方体各个顶点的坐标。
注意:此题可以由学生口答,教师点评。
解:A(0,0,0),B(12,0,0),D(0,8,0),A(0,0,5),C(12,8,0),B(12,0,5),D(0,8,5),C(12,8,5)。
讨论:若以C点为原点,以射线CB,CD,CC方向分别为x,y,z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,那么各顶点的坐标又是怎样的呢?
得出结论:建立不同的坐标系,所得的同一点的坐标也不同。
[练 习]
1. 在空间直角坐标系中,画出下列各点:A(0,0,3),B(1,2,3),C(2,0,4),D(-1,2,-2)。
2. 已知:长方体ABCD-ABCD的边长AB=12,AD=8,AA=7,以这个长方体的顶点B为坐标原点,射线AB,BC,BB分别为x轴、y轴和z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求这个长方体各个顶点的坐标。
3. 写出坐标 ……此处隐藏21029个字……和技能的记忆、模仿和积累。独立思考,自主探索,动手实践,合作交流,阅读自学等都是学习数学的重要方式,这些方式有助于发挥学生学习主观能动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的再创造的过程。为学生形成积极主动的、多样的学习方式创造有利的条件。以激发学生的学习兴趣和创新潜能,帮助学生养成独立思考,积极探索的习惯。
通过直线的点斜式方程的推导,加深对用坐标求方程的理解;通过求直线的点斜式方程,理解一个点和方向可以确定一条直线;通过求直线的斜截式方程,熟悉用待定系数法求的过程,让学生利用图形直观启迪思维,实现从感性认识到理性思维质的飞跃。让学生从问题中质疑、尝试、归纳、总结,培养学生发现问题、研究问题和分析解决问题的能力。
五、教学过程设计
问题1:在直角坐标系内确定直线一条直线几何要素是什么?如何将这些几何要素代数化?
[设计意图]让学生理解直线上的一点和直线的倾斜角的代数含义是这个点的坐标和这条直线的斜率。
问题2:建立直线方程的实质是什么?
[设计意图]建立直线方程就是将确定直线的几何要素用代数形式表示出来。也就是将直线上点的坐标满足的条件用方程表示出来。
引例:若直线经过点,斜率为,点在直线上运动,那么点的坐标满足什么条件?
[设计意图]让学生通过具体例子经历求直线的点斜式方程的过程,初步了解求直线方程的步骤。
问题2。1要得到坐标满足什么条件,就是找出与、斜率为之间的关系,它们之间有何种关系?
(过与两点的直线的斜率为)
[设计意图]让学生寻找确定直线的条件,体会动中找静。
问题2。2如何将上述条件用代数形式表示出来?
[设计意图]让学生理解和体会用坐标表示确定直线的条件。
用代数式表示出来就是,即。
问题2。3为什么说是满足条件的直线方程?
[设计意图]让学生初步感受直线与直线方程的关系。
此时的坐标也满足此方程。所以当点在直线上运动时,其坐标满足。
另外以方程的解为坐标的点也在直线上。
所以我们得到经过点,斜率为的直线方程是。
问题2。4:能否说方程是经过,斜率为的直线方程?
[设计意图]让学生初步感受直线(曲线)方程的完备性。尽管学生不可能深刻理解直线(曲线)方程的完备性,但在这里仍要渗透,为后因理解曲线方程的埋下伏笔。
问题3:推广:已知一直线过一定点,且斜率为k,怎样求直线的方程?
[设计意图]由特殊到一般的学习思路,培养学生的是归纳概括能力。
问题4:直线上有无数个点,如何才能选取所有的点?以前学习中有没有类似的处理问题的方法?
[设计意图]引导学生掌握解析几何取点的方法。
引导学生求出直线的点斜式方程
注:在求直线方程的过程中要说明直线上的点的坐标满足方程,也要说明以方程的解为坐标的点在直线上,即方程的解与直线上的点的坐标是一一对应的。为以后学习曲线与方程打好基础。教学中让学生感觉到这一点就可以。不必做过多解释。
问题5:从求直线方程的过程中,你知道了求几何图形的方程的步骤有哪些吗?
[设计意图]让学生初步感受解析几何求曲线方程的步骤。
①设点———用表示曲线上任一点的坐标;
②寻找条件————写出适合条件;
③列出方程————用坐标表示条件,列出方程
④化简———化方程为最简形式;
⑤证明————证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点。
例1分别求经过点,且满足下列条件的直线的方程,并画出直线。
⑴倾斜角
⑵斜率
⑶与轴平行;
⑷与轴平行。
[设计意图]让学生掌握直线的点斜式的使用条件,把直线的点斜式方程作公式用,让学生熟练掌握直线的点斜式方程,并理解直线的点斜式方程使用条件。
注:⑴应用直线的点斜式方程的条件是:①定点,②斜率存在,即直线的倾斜角。
⑵与的区别。后者表示过,且斜率为k的直线方程,而前者不包括。
⑶当直线的倾斜角时,直线的斜率,直线方程是。
⑷当直线的倾斜角时,此时不能直线的点斜式方程表示直线,直线方程是。
练习:1。。
2。已知直线的方程是,则直线的斜率为,倾斜角为,这条直线经过的一个已知点为。
[设计意图]在直线的点斜式方程的逆用过程中,进一步体会和理解直线的点斜式方程。
问题6:特别地,如果直线的斜率为,且与轴的交点坐标为(0,b),求直线的方程。
[设计意图]由一般到特殊,培养学生的推理能力,同时引出截距的概念和直线斜截式方程。
将斜率与定点代入点斜式直线方程可得:
说明:我们把直线与y轴交点(0,b)的纵坐标b叫做直线在y轴上的截距。这个方程是由直线的斜率与它在y轴上的截距b确定,所以叫做直线的斜截式方程。
注(1)截距可取任意实数,它不同于距离。直线在轴上截距的是。
(2)斜截式方程中的k和b有明显的几何意义。
(3)斜截式方程的使用范围和斜截式一样。
问题7:直线的斜截式方程与我们学过的一次函数的类似。我们知道,一次函数的图像是一条直线。你如何从直线方程的角度认识一次函数?一次函数中k和b的几何意义是什么?
[设计意图]让学生理解直线方程与一次函数的区别与联系,进一步理解解析几何的实质。函数图像是以形助数,而解析几何是以数论形。
练习:1。。
2。直线的斜率为2,在轴上的截距为,求直线的方程。
[设计意图]让学生明确截距的含义。
3。直线过点,它的斜率与直线的斜率相等,求直线的方程。
[设计意图]让学生进一步理解直线斜截式方程的结构特征。
4。已知直线过两点和,求直线的方程。
[设计意图]让学生能合理选择直线方程的不同形式求直线方程,同时为下节学习直线的两点式方程埋下伏笔。
例2:已知直线,试讨论
(1)与平行的条件是什么?
(2)与重合的条件是什么?
(3)与垂直的条件是什么?
说明:①平行、重合、垂直都是几何上位置关系,如何用代数的数量关系来刻画。
②教学中从两个方面来说明,若两直线平行,则且反过来,若且,则两直线平行。
③若直线的斜率不存在,与之平行、垂直的条件分别是什么?
练习:
问题8:本节课你有哪些收获?
要点:
(1)直线方程的点斜式、斜截式的命名都是顾名思义的,要会加以区别。
(2)两种形式的方程要在熟记的基础上灵活运用。
总结:制定教学计划的主要目的是为了全面了解学生的数学学习历程,激励学生的学习和改进教师的教学。
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