《椭圆的简单几何性质》一课的案例反思
编辑/作者:林挺春         发布时间:2006-01-08      阅读:4412
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    教学片断一:
    教师:2003年10月15日是每一个中国人为之骄傲的日子,大家还记得这一天吗?
    学生:神州五号飞船发射成功。
    教师:对,神州五号载人飞船顺利发射升空,实现了几代中国人遨游太空的梦想。通过前面的学习我们知道,飞船在变轨前是沿着以地球中心为一个焦点的椭圆轨道运行的,如果告诉你飞船的轨道方程,你怎样作出飞船的轨迹呢?这个问题的实质是什么?
    学生:已知一个椭圆的方程,画出这个椭圆。
    教师:让学生拿出预习中用描点法画出 所示的图形,同时计算机给出作图过程,纠正学生作图中存在的问题后给出:这种作图方法虽然比较准确,但同学们通过作图体会到了什么?
    学生:麻烦。
    教师:有简单的方法吗?如果有,需要知道什么呢?
    学生:研究曲线的特点。
    教师:对,如果我们能根据椭圆的方程,探讨出它的几何特征,那么作图就很方便了。这节课我们就一起来学习椭圆的简单几何性质(引出课题)
    教学片断二:
    教师:(大屏幕展示 所表示的图形)请同学们观察这个图形在x轴的上方、下方,y轴的左侧、右侧有怎样的关系呢?(此处是空白点,激发学生思考)
    学生1:有对称性,关于x轴、y轴、原点都对称。
    教师:正确。那么一般的椭圆 是否也具有这种对称性,你能根据方程得到结论吗?
    学生:(充分讨论后)也有同样的对称性。在 上任取一点P(x,y)则P点关于x轴、y轴和坐标原点的对称点分别是(x,-y)(-x,y)、(-x,-y),而代入方程知这三个对称点都适合方程,即点P关于x轴、y轴和坐标原点的对称点仍然在椭圆上,可得结论。
    教师:回答得非常正确。
    课件展示对称过程后总结: 所表示的椭圆,坐标轴是其对称轴,坐标原点是其对称中心,对称中心也叫椭圆的中心,椭圆是有心曲线。
    教学片断三:
    教师:(大屏幕展示 所表示的图形)请同学们继续观察这个椭圆与坐标轴有几个交点呢?
    学生:与坐标轴有四个交点。
    教师:对,一般的椭圆 与坐标轴有几个交点呢?
    学生:同样是四个。
    教师:你能根据方程求得四个交点的坐标吗?(计算机给出图形,椭圆与x抽的交点分别是 、 ,与y轴的交点分别是 、 )
    学生2:分别令x=0,y=0,得 (-a,0)、 (a,0)、 (0,-b) (0,b).
    教师:回答得很好。这四个点是椭圆与坐标轴的交点,也是椭圆与其对称点的交点。及时总结并给出顶点的定义(强调是与对称轴的交点)。结合图形指出长轴、短轴、长轴长、短轴长半轴长、短半轴长,点明方程中a、b的几何意义。
教师:(根据课件中的图)如果过 、 、分别作y轴的平行线,过 、 分别做x 轴的平行线,则这四条直线将构成什么图形?
    学生:一个矩形。
    教师:椭圆与矩形矩形的位置关系怎样?
    学生:椭圆在矩形的内部
    教师:正确,这说明了什么?
    学生:有的说有界,有的说有范围。
    教师:指出椭圆是有范围的,根据前面求得的 、 、 、 的坐标,你能说出x、y的范围吗?
    学生3:-a≤x≤a,-b≤y≤b.
    教师:完全正确。那么你根据方程 研究x、y的取值范围吗?请同学们想一想,并互相讨论讨论。(此处既是空白点、又是创新点,学生能够动脑思考,动手实践,亲身体验,积极地投入到“创新性研究”中,把数学的重点放在了学生的学习过程,而不是获得一个简单的结果)引导学生用多种方法探究,汇报研究成果并用实物投影展示或到黑板板书。
    学生4:由 利用两个实数的平方和为1,结合不等式知识得 ≤ 且 ≤ ,则有-a≤x≤a,-b≤y≤b.
    教师:很好,谁还有不同意见?
    学生5:利用三角换元,令 θ, θ,θ∈ R。由弦函数有界可得范围。
    教师:这个想法也不错,谁还有不同见解?
    学生6:从 中解出 ,利用 ≥0可得y的取值范围,同样可得x的取值范围。
    教师:这种想法也不错,谁还有不同见解?
    此时学生陷入深思中,教师及时点拨,前面我们学习过函数的定义域、值域,这对你研究椭圆的范围有何启示呢?
    学生议论纷纷,有的开始动笔推导,有的几个人一起在商量。
    教师:谁研究出来了,或哪个小组研究出来了?请到前面给大家讲一讲。
    学生7:(实物展台展示)由 则y=± ,可通过求这个函数的定义域、值域得范围。
    教师:y=± 是函数吗?
    学生:(思考后)说不是。
    教师:怎么处理呢?
    学生8:把y= 和 y=- 分别看作是一个函数。
    教师:正确。往下怎么研究呢?
    学生9:先求函数y= 的定义域、值域。利用前面学习过的代数函数求定义域、值域的方法,可得 -a≤x≤a,0≤y≤b,同样得y= 中-a≤x≤a,-b≤y≤0,于是得到范围。(课堂响起一片掌声,表示对这位同学的支持、肯定与鼓励)
    教师:前面我们研究了椭圆的对称性,谁能简化学生9的推导过程呢?
    学生10:老师,我想只需求y= (0≤x≤a)的定义域、值域即可,然后利用对称性可得范围。
    教师:很好。
    教师:通过前面的探讨,我们知道椭圆是有范围的,即它围在一个矩形框内。有了前面这几个性质,我们就可以很快地作出焦点在x轴上的椭圆的草图了教师在黑板上示范作图(先找到标准方程所表示的椭圆与坐标轴的四个交点,画出矩形框,再画出草图,并注意对称性。)
案例反思:
    “兴趣是最好的老师”。为了激发学生的学习兴趣,我设计了教学片断一,通过“神州五号“这样一个人们关注的话题引入,将学生融入教学中。再如,这节课是学生第一次利用曲线方程研究曲线性质,为了解决这一难点,在课前设计中改变了教材原有研究顺序,设计了教学片断二,让学生从观察一个具体椭圆图形入手,从观察到对称性这一特点开始研究,符合学生的认知特点,调动了学生主动学习参与教学的积极性,使他们进行自主探究与合作交流,亲身体验几何性质的形成与论证过程,变静态教学为动态教学。在研究范围这一性质时,设计了教学片断三,设计前的要求是只要学生能根据不等式知识得出性质就可以了,但学生在教师的引导下,通过观察、发现、合作、创新过程,得出了多种研究的结果。从而达到了学生主动构建知识和理解知识的目的。不足之处是在对具体例子 的观察分析中设计的问题过于具体,束缚了学生的思维,这是我今生教学中有待改正的地方。
    著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微。”本教学中,我利用数形结合的思想,使学生通过“形”的观察,寻找解决问题的方法,同时把思考问题的实际过程展现给学生看,让学生经过思维的碰撞,这样做实际上是非常富于启发性的,学习数学不仅要学会解题的方法,而且更要学会这个解法是如何找到的。
    教学不仅仅是告诉,更需要经历。要真正关注学生学习的过程,教师就要善于向学生提供充分研究的机会,帮助他们真正理解和掌握数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验,这样,我们的课堂才是学生成长和成功的场所。