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【摘 要】本文通过具体实例抽象出数学问题,结合已有知识,探究并证明正弦定理,通过发现问题、解决问题的过程,以及例题讲解细化正弦定理的应用。
【关键词】三角形;边角关系;正弦定理
一、教学内容分析
1.教材内容及地位
三角函数是基本初等函数,是一种重要的数学模型,在数学和生产生活中具有重要作用,解三角形则是三角函数知识的延伸。通过对任意三角形的探索,能使学生发现三角形中的边长与角度之间的数量关系,进而得到并掌握正弦定理、余弦定理,从而应用其解决一些简单的与测量和几何计算有关的实际问题。
2.教学重点
通过对三角形边角关系的研究,证明正弦定理,并用它们解决有关问题。
3.教学难点
将锐角三角形、钝角三角形转化为直角三角形,证明猜想。
二、教学目标分析
1.通过对具体实例的思考,直观感受测量问题中需要进一步研究任意三角形边与角的关系,激发学生分析问题与解决问题的积极性。
2.通过对三角形边角关系的探究、小组讨论,知道正弦定理的证明过程,体会由特殊到一般及转化与化归的数学思想。
3.会叙述正弦定理,能总结出应用正弦定理可以解决的解三角形问题,体验方程思想在解三角形问题时的重要作用。
三、学生学情分析
学生通过初中的学习,已经掌握了相关边角关系的定性结果,在高中必修四中又学习了三角函数、平面向量等相关知识,但对前后知识间的联系、理解、应用有一定困难。教师在教学中要恰当引导学生,并通过小组合作的方式,自主探究正弦定理的证明过程,从而提高学习主动性,并品尝劳动成果的喜悦。
四、教学策略分析
1.引导发现
以三张图片展现具体测量实例,引出解决问题的具体办法——深化三角形的边角关系,实现目标1。
2.探索证明
以直角三角形为例,推导出■=■=■,并大胆猜想其在一般三角形中也成立,学生分组探究,加以证明,并总结定理,实现目标2。
3.应用举例
通过例题,总结出正弦定理的两个主要应用,体会正弦定理解决实际问题的过程,从而实现目标3。
五、教学过程分析
1.创设情境,引入课题
问题1:(1)我国古代就有嫦娥奔月的神话故事,那月亮离我们到底有多远呢?(2)湖南卫视的一档节目《奇妙的朋友》中有一个任务是测量长颈鹿的身高,怎样测量更方便呢?(3)在无法到达河对岸的情况下,如何测得河的宽度呢?
【设计意图】以身边的实例激发学生研究问题的兴趣,经过引导,将问题归结为三角形的边角关系。
问题2:在初中我们学习过哪些与三角形边角有关的结论呢?
【设计意图】初中已学习过“大边对大角,小边对小角”这一定性结论,而具体的距离、高度等是数量,教师需引导学生探究任意三角形中角A、B、C与边a、b、c之间的定量关系。
2.小组合作探究,探索定理
问题3:哪种三角形特殊?在初中我们学过哪些与直角三角形有关的结论呢?
【设计意图】从直角三角形出发,发现并证明■=■=■成立。大胆猜想这一结论对斜三角形也成立。
活动1:分组讨论,证明上式在锐角三角形中成立。
活动2:类比锐角三角形中证明上式成立的方法,证明其在钝角三角形中也成立。
【设计意图】转化与化归思想在高考中占有十分重要的地位,这里通过将锐角三角形转化为直角三角形,应用三角函数定义表示出高线,进而证明该结论也对锐角三角形成立;学生通过分组讨论,应用类比思想加以证明,体验从大胆猜想到小心求证的数学发现过程,进而得到正弦定理。
问题4:谁能给大家总结一下正弦定理的内容?
【設计意图】检测目标3。
3.典例精讲
问题5:已知边长a、角A、角B,能求边长b、c及角C吗?已知边长b、角A、角C,能求边长a、c及角B吗?以上的解唯一吗?
【设计意图】引出解三角形的定义,并总结出应用正弦定理可以解决的一类问题,即已知角角边、角边角解三角形,发现其恰好为初中学习过的三角形全等的判定定理之中的两条,使得学生的知识框架更为完整。
例1:在△ABC中,已知A=32.0°,B=81.8°,a=42.9cm,解三角形。
例2:在△ABC中,已知a=20cm,b=28cm,A=40°,解三角形。
变式:在△ABC中,已知b=10,c=5■,C=60°,解三角形。
【设计意图】检测学生对正弦定理的理解程度,并考查能否运用方程思想完成解答。由此总结出正弦定理的两个应用:(1)已知两角及任意一边,可以求出其他两边和另一角;(2)已知两边和其中一边的对角,可以求出三角形的其他的边和角。又通过变式讲解,引导学生进一步明确什么情况下三角形的解是唯一的,什么情况下三角形的解不确定,为下节课做铺垫。
4.总结知识,优化结构
课堂小结:由学生自己总结本节课学到的正弦定理的内容及主要应用。
【设计意图】理清本节课的教学重点,使学生明确知道本节课学习了什么以及该如何应用。
5.作业设计
课后探究:
(1)正弦定理的其它证明方法。
(2)已知三角形两边及其中一边的对角,三角形解的情况。
(3)■=■=■的比值等于什么?
作业:
教科书第4页练习1、2。
六、教学评价与反思
需要教师的精心设计,平衡高中课堂学习时间的有限性与对学生数学能力的培养,。在本节教学设计中,运用问题解决教学引导学生思考,能够充分还给学生自主学习、主动探究的时间,使其以小组讨论的形式,运用转化与化归的数学思想证明出正弦定理。学生积极性很高,能通过亲身体验透彻理解正弦定理并清除分析相关问题,在后续的例题讲解中学生作答流畅,基本完成了预设的学习目标。
【参考文献】
[1]刘绍学.普通高中课程标准实验教科书必修5[M].北京:人民教育出版社,2007
[2]中华人民共和国教育部.普通高中数学标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003
【关键词】三角形;边角关系;正弦定理
一、教学内容分析
1.教材内容及地位
三角函数是基本初等函数,是一种重要的数学模型,在数学和生产生活中具有重要作用,解三角形则是三角函数知识的延伸。通过对任意三角形的探索,能使学生发现三角形中的边长与角度之间的数量关系,进而得到并掌握正弦定理、余弦定理,从而应用其解决一些简单的与测量和几何计算有关的实际问题。
2.教学重点
通过对三角形边角关系的研究,证明正弦定理,并用它们解决有关问题。
3.教学难点
将锐角三角形、钝角三角形转化为直角三角形,证明猜想。
二、教学目标分析
1.通过对具体实例的思考,直观感受测量问题中需要进一步研究任意三角形边与角的关系,激发学生分析问题与解决问题的积极性。
2.通过对三角形边角关系的探究、小组讨论,知道正弦定理的证明过程,体会由特殊到一般及转化与化归的数学思想。
3.会叙述正弦定理,能总结出应用正弦定理可以解决的解三角形问题,体验方程思想在解三角形问题时的重要作用。
三、学生学情分析
学生通过初中的学习,已经掌握了相关边角关系的定性结果,在高中必修四中又学习了三角函数、平面向量等相关知识,但对前后知识间的联系、理解、应用有一定困难。教师在教学中要恰当引导学生,并通过小组合作的方式,自主探究正弦定理的证明过程,从而提高学习主动性,并品尝劳动成果的喜悦。
四、教学策略分析
1.引导发现
以三张图片展现具体测量实例,引出解决问题的具体办法——深化三角形的边角关系,实现目标1。
2.探索证明
以直角三角形为例,推导出■=■=■,并大胆猜想其在一般三角形中也成立,学生分组探究,加以证明,并总结定理,实现目标2。
3.应用举例
通过例题,总结出正弦定理的两个主要应用,体会正弦定理解决实际问题的过程,从而实现目标3。
五、教学过程分析
1.创设情境,引入课题
问题1:(1)我国古代就有嫦娥奔月的神话故事,那月亮离我们到底有多远呢?(2)湖南卫视的一档节目《奇妙的朋友》中有一个任务是测量长颈鹿的身高,怎样测量更方便呢?(3)在无法到达河对岸的情况下,如何测得河的宽度呢?
【设计意图】以身边的实例激发学生研究问题的兴趣,经过引导,将问题归结为三角形的边角关系。
问题2:在初中我们学习过哪些与三角形边角有关的结论呢?
【设计意图】初中已学习过“大边对大角,小边对小角”这一定性结论,而具体的距离、高度等是数量,教师需引导学生探究任意三角形中角A、B、C与边a、b、c之间的定量关系。
2.小组合作探究,探索定理
问题3:哪种三角形特殊?在初中我们学过哪些与直角三角形有关的结论呢?
【设计意图】从直角三角形出发,发现并证明■=■=■成立。大胆猜想这一结论对斜三角形也成立。
活动1:分组讨论,证明上式在锐角三角形中成立。
活动2:类比锐角三角形中证明上式成立的方法,证明其在钝角三角形中也成立。
【设计意图】转化与化归思想在高考中占有十分重要的地位,这里通过将锐角三角形转化为直角三角形,应用三角函数定义表示出高线,进而证明该结论也对锐角三角形成立;学生通过分组讨论,应用类比思想加以证明,体验从大胆猜想到小心求证的数学发现过程,进而得到正弦定理。
问题4:谁能给大家总结一下正弦定理的内容?
【設计意图】检测目标3。
3.典例精讲
问题5:已知边长a、角A、角B,能求边长b、c及角C吗?已知边长b、角A、角C,能求边长a、c及角B吗?以上的解唯一吗?
【设计意图】引出解三角形的定义,并总结出应用正弦定理可以解决的一类问题,即已知角角边、角边角解三角形,发现其恰好为初中学习过的三角形全等的判定定理之中的两条,使得学生的知识框架更为完整。
例1:在△ABC中,已知A=32.0°,B=81.8°,a=42.9cm,解三角形。
例2:在△ABC中,已知a=20cm,b=28cm,A=40°,解三角形。
变式:在△ABC中,已知b=10,c=5■,C=60°,解三角形。
【设计意图】检测学生对正弦定理的理解程度,并考查能否运用方程思想完成解答。由此总结出正弦定理的两个应用:(1)已知两角及任意一边,可以求出其他两边和另一角;(2)已知两边和其中一边的对角,可以求出三角形的其他的边和角。又通过变式讲解,引导学生进一步明确什么情况下三角形的解是唯一的,什么情况下三角形的解不确定,为下节课做铺垫。
4.总结知识,优化结构
课堂小结:由学生自己总结本节课学到的正弦定理的内容及主要应用。
【设计意图】理清本节课的教学重点,使学生明确知道本节课学习了什么以及该如何应用。
5.作业设计
课后探究:
(1)正弦定理的其它证明方法。
(2)已知三角形两边及其中一边的对角,三角形解的情况。
(3)■=■=■的比值等于什么?
作业:
教科书第4页练习1、2。
六、教学评价与反思
需要教师的精心设计,平衡高中课堂学习时间的有限性与对学生数学能力的培养,。在本节教学设计中,运用问题解决教学引导学生思考,能够充分还给学生自主学习、主动探究的时间,使其以小组讨论的形式,运用转化与化归的数学思想证明出正弦定理。学生积极性很高,能通过亲身体验透彻理解正弦定理并清除分析相关问题,在后续的例题讲解中学生作答流畅,基本完成了预设的学习目标。
【参考文献】
[1]刘绍学.普通高中课程标准实验教科书必修5[M].北京:人民教育出版社,2007
[2]中华人民共和国教育部.普通高中数学标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003