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【摘 要】针对数学知识的逻辑性与抽象性,本文采用案例教学的方法对椭圆与圆的位置关系进 行课堂教学的设计。通过案例教学不仅使学生积极主动的参与整个探究的过程,同时让学生经历设计方案,解决方案,从而感受到解决问题的快乐,激发学生学习数学的兴趣。
【关键词】案例教学法;逻辑性;椭圆;课堂设计
一、 前言
在人民教育出版社出版的高中数学选修教材2—1第47页有一道这样的例题:已知椭圆,直线L:4x-5y+40=0,椭圆上是否存在一点,它到直线L的距离最小?最小距离是多少?大多学者对椭圆与圆[1-3]的位置关系的研究采用数形结合法,而对于采用何种方式讲授这个知识点才能让学生更容易接受与理解,大多学者也进行了很多有价值的研究。本文应用案例教学的方法对这一知识点进行了分析与研究。通过现实课堂的反馈,案例教学方法更有利学生的理解与掌握。
二、案例教学法的过程
具体过程如下:
师:大家知道方程表示的是什么曲线?
生:焦点在X轴上的椭圆。
师:大家能快速作出它的图像吗?
生:规范,认真作好图。
师:方程4x-5y+40=0呢?
生:直线
师:大家在同一坐标系中做图并观察两者的关系。
设计意图:体会曲线与方程的对应性,加强数形结合的意识。
生:相离。
师:图上看见的相离,数上如何体现呢?
生:直线方程与椭圆方程组成的方程组无解,
师:大家能刻化相离程度吗?停顿片刻,指出:如椭圆上点到直线的最小距离是多少?
生:学生表现出异常的兴奋,有很强探索意识。师在教室巡视观察学生的思维,解决问题的方式。学生激烈的讨论后,师组织学生表达解题方案:
生甲:与直线4x-5y+40=0平行的直线经过最小距离平移后会和椭圆有一个公共点,即直线与椭圆相切。为此解决步骤如下:
第一步,设直线方程为4X-5y+m=0.
第二步,直线4X-5y+m=0.与椭圆联立消y后判别式等于0会得到两个m的值。m=-25和m=25
第三步,数形结合,观察那两条平行直线间距离是最小的。用这种方法解决完后,另一个学生站起来,大胆表达他的另一种解决方案:
生乙:我认为这种方法烦,可以考虑三角换元法,设x=5cosQ
y=3sinQ 则椭圆上点到直线的距离可用点到直线的距离公式表示为:d=,此时椭圆上点到直线的距离的最值问题转化为三角函数的最值问题。
生乙的解法得到全班同学的赞扬,顿时教室响起掌声,师肯定生乙的解法,利用等价转换的思想后,组织学生比较两种解法的优劣。
师:若题目变为:求椭圆上点到直线的最大距离是多少?那是哪种方法好呢?
生:讨论后发现,还是三角换元法方便。
师:再次提问引发学生深层次的思考。若题目变求椭圆上哪个点到直线的距离最小,哪个点到直线的距离最大呢?
生:再次激烈讨论,比较两种方案在找点上的异同,最后觉得若在椭圆上找点还是第一种方案好求点。
师:只求距离的最值,方案二好点;若还要求取到最值的点,则方案一好点。可见解决同一个问题的方案不只有一个,但是存在哪个是较好的方案问题。
设计意图:利用直线和椭圆相离的背景,两次变式提问,引发学生深层次的思考,而且让学生体会到经过思考后解决问题的喜悦。
师:大家表现的很好,看来只要肯思考,问题总是可以解决的。在方案一中,大家得到两个m的值,m=-25,m=25若我给一个两m中间的值,如m=20,大家知道此时直线与椭圆的位置关系吗?
生:作图后观察是相交。
师:大家能求出相交的两点间距离(相交弦)长吗?
生:再次讨论,师巡视,学生会利用相交弦长公式解决问题。
师:从这两个问题的解决中,大家发现直线和椭圆位置关系有几种呢?三种,即,相离,相切,相交。本节所讨论的问题就是围绕教材47页的例7展开的。作业:大家围绕本节内容,就《直线和椭圆的位置关系》写一份学习报告。
三、小结 教后反思:
本文围绕教材中的一个例题,解决了直线和椭圆相离,相切,相交的问题。在教师预设的思路中,学生积极主动的参与整个探究的过程。让学生经历设计方案,解决方案,从而感受到解决问题的快乐,激发学生学习数学的兴趣。其次,以问题为导向设计教学情境,促使学生去思考问题,解决问题,让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。
参考文献:
[1] 张辉 圆与椭圆、抛物线的结合在高考中的体现【J】数学学习与研究;2013.3.
[2] 刘铮 椭圆与圆的变换关系应用【J】数学通讯2001,12.
[3] 宋春梅 几何法解圆锥曲线问题研究【J】高中数理化 2011.12.
【关键词】案例教学法;逻辑性;椭圆;课堂设计
一、 前言
在人民教育出版社出版的高中数学选修教材2—1第47页有一道这样的例题:已知椭圆,直线L:4x-5y+40=0,椭圆上是否存在一点,它到直线L的距离最小?最小距离是多少?大多学者对椭圆与圆[1-3]的位置关系的研究采用数形结合法,而对于采用何种方式讲授这个知识点才能让学生更容易接受与理解,大多学者也进行了很多有价值的研究。本文应用案例教学的方法对这一知识点进行了分析与研究。通过现实课堂的反馈,案例教学方法更有利学生的理解与掌握。
二、案例教学法的过程
具体过程如下:
师:大家知道方程表示的是什么曲线?
生:焦点在X轴上的椭圆。
师:大家能快速作出它的图像吗?
生:规范,认真作好图。
师:方程4x-5y+40=0呢?
生:直线
师:大家在同一坐标系中做图并观察两者的关系。
设计意图:体会曲线与方程的对应性,加强数形结合的意识。
生:相离。
师:图上看见的相离,数上如何体现呢?
生:直线方程与椭圆方程组成的方程组无解,
师:大家能刻化相离程度吗?停顿片刻,指出:如椭圆上点到直线的最小距离是多少?
生:学生表现出异常的兴奋,有很强探索意识。师在教室巡视观察学生的思维,解决问题的方式。学生激烈的讨论后,师组织学生表达解题方案:
生甲:与直线4x-5y+40=0平行的直线经过最小距离平移后会和椭圆有一个公共点,即直线与椭圆相切。为此解决步骤如下:
第一步,设直线方程为4X-5y+m=0.
第二步,直线4X-5y+m=0.与椭圆联立消y后判别式等于0会得到两个m的值。m=-25和m=25
第三步,数形结合,观察那两条平行直线间距离是最小的。用这种方法解决完后,另一个学生站起来,大胆表达他的另一种解决方案:
生乙:我认为这种方法烦,可以考虑三角换元法,设x=5cosQ
y=3sinQ 则椭圆上点到直线的距离可用点到直线的距离公式表示为:d=,此时椭圆上点到直线的距离的最值问题转化为三角函数的最值问题。
生乙的解法得到全班同学的赞扬,顿时教室响起掌声,师肯定生乙的解法,利用等价转换的思想后,组织学生比较两种解法的优劣。
师:若题目变为:求椭圆上点到直线的最大距离是多少?那是哪种方法好呢?
生:讨论后发现,还是三角换元法方便。
师:再次提问引发学生深层次的思考。若题目变求椭圆上哪个点到直线的距离最小,哪个点到直线的距离最大呢?
生:再次激烈讨论,比较两种方案在找点上的异同,最后觉得若在椭圆上找点还是第一种方案好求点。
师:只求距离的最值,方案二好点;若还要求取到最值的点,则方案一好点。可见解决同一个问题的方案不只有一个,但是存在哪个是较好的方案问题。
设计意图:利用直线和椭圆相离的背景,两次变式提问,引发学生深层次的思考,而且让学生体会到经过思考后解决问题的喜悦。
师:大家表现的很好,看来只要肯思考,问题总是可以解决的。在方案一中,大家得到两个m的值,m=-25,m=25若我给一个两m中间的值,如m=20,大家知道此时直线与椭圆的位置关系吗?
生:作图后观察是相交。
师:大家能求出相交的两点间距离(相交弦)长吗?
生:再次讨论,师巡视,学生会利用相交弦长公式解决问题。
师:从这两个问题的解决中,大家发现直线和椭圆位置关系有几种呢?三种,即,相离,相切,相交。本节所讨论的问题就是围绕教材47页的例7展开的。作业:大家围绕本节内容,就《直线和椭圆的位置关系》写一份学习报告。
三、小结 教后反思:
本文围绕教材中的一个例题,解决了直线和椭圆相离,相切,相交的问题。在教师预设的思路中,学生积极主动的参与整个探究的过程。让学生经历设计方案,解决方案,从而感受到解决问题的快乐,激发学生学习数学的兴趣。其次,以问题为导向设计教学情境,促使学生去思考问题,解决问题,让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。
参考文献:
[1] 张辉 圆与椭圆、抛物线的结合在高考中的体现【J】数学学习与研究;2013.3.
[2] 刘铮 椭圆与圆的变换关系应用【J】数学通讯2001,12.
[3] 宋春梅 几何法解圆锥曲线问题研究【J】高中数理化 2011.12.