數(shù)學教案-圓
1、教材分析
。1)知識結(jié)構(gòu)
。2)重點、難點分析
重點:①點和圓的三種位置關系,圓的有關概念,因為它們是研究圓的基礎;②五種常見的點的軌跡,一是對幾何圖形的深刻理解,二為今后立體幾何、解析幾何的學習作重要的準備.
難點:① 圓的集合定義,學生不容易理解為什么必須滿足兩個條件,內(nèi)容本身屬于難點;②點的軌跡,由于學生形象思維較強,抽象思維弱,而這部分知識比較抽象和難懂.
2、教法建議
本節(jié)內(nèi)容需要4課時
第一課時:圓的定義和點和圓的位置關系
。1)讓學生自己畫圓,自己給圓下定義,進行交流,歸納、概括,調(diào)動學生積極主動的參與教學活動;對于高層次的學生可以直接通過點的集合來研究,給圓下定義(參看教案圓(一));
(2)點和圓的位置關系,讓學生自己觀察、分類、探究,在“數(shù)形”的過程中,學習新知識.
第二課時:圓的有關概念
。1)對(A)層學生放開自學,對(B)層學生在老師引導下自學,要提高學生的學習能力,特別是概念較多而沒有很多發(fā)揮的內(nèi)容,老師沒必要去講;
(2)課堂活動要抓。河伞皵(shù)”想“形”,由“形”思“數(shù)”,的主線.
第三、四課時:點的軌跡
條件較好的學?梢岳秒娔X動畫來加深和幫助學生對點的軌跡的理解,一般學?勺寣W生動手畫圖,使學生在動手、動腦、觀察、思考、理解的過程中,逐步從形象思維較強向抽象思維過度.但我的觀點是不管怎樣組織教學,都要遵循學生是學習的主體這一原則.
第一課時:圓(一)
教學目標:
1、理解圓的描述性定義,了解用集合的觀點對圓的定義;
2、理解點和圓的位置關系和確定圓的條件;
3、培養(yǎng)學生通過動手實踐發(fā)現(xiàn)問題的能力;
4、滲透“觀察→分析→歸納→概括”的數(shù)學思想方法.
教學重點:點和圓的關系
教學難點:以點的集合定義圓所具備的兩個條件
教學方法:自主探討式
教學過程(m.panasonaic.com)設計(總框架):
一、 創(chuàng)設情境,開展學習活動
1、讓學生畫圓、描述、交流,得出圓的第一定義:
定義1:在一個平面內(nèi),線段OA繞它固定的一個端點O旋轉(zhuǎn)一周,另一個端點A隨之旋轉(zhuǎn)所形成的圖形叫做圓.固定的端點O叫做圓心,線段OA叫做半徑.記作⊙O,讀作“圓O”.
2、讓學生觀察、思考、交流,并在老師的指導下,得出圓的第二定義.
從舊知識中發(fā)現(xiàn)新問題
觀察:
共性:這些點到O點的距離相等
想一想:在平面內(nèi)還有到O點的距離相等的點嗎?它們構(gòu)成什么圖形?
(1) 圓上各點到定點(圓心O)的距離都等于定長(半徑的長r);
(2) 到定點距離等于定長的點都在圓上.
定義2:圓是到定點距離等于定長的點的集合.
3、點和圓的位置關系
問題三:點和圓的位置關系怎樣?(學生自主完成得出結(jié)論)
如果圓的半徑為r,點到圓心的距離為d,則:
點在圓上d=r;
點在圓內(nèi)d<r;
點在圓外d>r.
“數(shù)”“形”
二、 例題分析,變式練習
練習: 已知⊙O的半徑為5cm,A為線段OP的中點,當OP=6cm時,點A在⊙O________;當OP=10cm時,點A在⊙O________;當OP=18cm時,點A在⊙O___________.
例1 求證:矩形的四個頂點在以對角線的交點為圓心的同一個圓上.
已知(略)
求證(略)
分析:四邊形ABCD是矩形
A=OC,OB=OD;AC=BD
OA=OC=OB=OD
要證A、B、C、D 4個點在以O為圓心的圓上
證明:∵ 四邊形ABCD是矩形
∴ OA=OC,OB=OD;AC=BD
∴ OA=OC=OB=OD
∴ A、B、C、D 4個點在以O為圓心,OA為半徑的圓上.
符號“”的應用(要求學生了解)
證明:四邊形ABCD是矩形
OA=OC=OB=OD
A、B、C、D 4個點在以O為圓心,OA為半徑的圓上.
小結(jié):要證幾個點在同一個圓上,可以證明這幾個點與一個定點的距離相等.
問題拓展研究:我們所研究過的基本圖形中(平行四邊形,菱形,,正方形,等腰梯形)哪些圖形的頂點在同一個圓上.(讓學生探討)
練習1 求證:菱形各邊的中點在同一個圓上.
(目的:培養(yǎng)學生的分析問題的能力和邏輯思維能力.A層自主完成)
練習2 設AB=3cm,畫圖說明具有下列性質(zhì)的點的集合是怎樣的圖形.
(1)和點A的距離等于2cm的點的集合;
(2)和點B的距離等于2cm的點的集合;
(3)和點A,B的距離都等于2cm的點的集合;
(4)和點A,B的距離都小于2cm的點的集合;(A層自主完成)
三、 課堂小結(jié)
問:這節(jié)課學習的主要內(nèi)容是什么?在學習時應注意哪些問題?在學生回答的基礎上,強調(diào):
(1)主要學習了圓的兩種不同的定義方法與圓的三種位置關系;
(2)在用點的集合定義圓時,必須注意應具備兩個條件,二者缺一不可;
(3)注重對數(shù)學能力的培養(yǎng)
四、作業(yè) 82頁2、3、4.
第二課時:圓(二)
教學目標
1、使學生理解弦、弧、弓形、同心圓、等圓、等孤的概念;初步會運用這些概念判斷真假命題。
2、逐步培養(yǎng)學生閱讀教材、親自動手實踐,總結(jié)出新概念的能力;進一步指導學
生觀察、比較、分析、概括知識的能力。
3、通過動手、動腦的全過程,調(diào)動學生主動學習的積極性,使學生從積極主動獲得知識。
教學重點、難點和疑點
1、重點:理解圓的有關概念.
2、難點:對“等圓”、“等弧”的定義中的“互相重合”這一特征的理解.
3、疑點:學生容易把長度相等的兩條弧看成是等弧。讓學生閱讀教材、理解、交流和與教師對話交流中排除疑難。
教學過程(m.panasonaic.com)設計:
(一)閱讀、理解
重點概念:
1、弦:連結(jié)圓上任意兩點的線段叫做弦.
2、直徑:經(jīng)過圓心的弦是直徑.
3、圓。簣A上任意兩點間的部分叫做圓。喎Q。
半圓弧:圓的任意一條直徑的兩個端點分圓成兩條弧,每一條弧叫做半圓;
優(yōu)。捍笥诎雸A的弧叫優(yōu)弧;
劣。盒∮诎雸A的弧叫做劣。
4、弓形:由弦及其所對的弧組成的圖形叫做弓形.
5、同心圓:即圓心相同,半徑不相等的兩個圓叫做同心圓.
6、等圓:能夠重合的兩個圓叫做等圓.
7、等。涸谕瑘A或等圓中,能夠互相重合的弧叫做等弧.
(二)小組交流、師生對話
問題:
1、一個圓有多少條弦?最長的弦是什么?
2、弧分為哪幾種?怎樣表示?
3、弓形與弦有什么區(qū)別?在一個圓中一條弦能得到幾個弓形?
4、在等圓、等弧中,“互相重合”是什么含義?
(通過問題,使學生與學生,學生與老師進行交流、學習,加深對概念的理解,排除疑難)
。三)概念辨析:
判斷題目:
。1)直徑是弦( ) 。2)弦是直徑( )
。3)半圓是。 ) 。4)弧是半圓( )
。5)長度相等的兩段弧是等。 ) (6)等弧的長度相等( )
。7)兩個劣弧之和等于半圓()。8)半徑相等的兩個半圓是等。ǎ
。ㄖ饕斫庖韵赂拍睿海1)弦與直徑;(2)弧與半圓;(3)同心圓、等圓指兩個圖形;(4)等圓、等弧是互相重合得到,等弧的條件作用.)
(四)應用、練習
例1、已知:如圖,AB、CB為⊙O的兩條弦,試寫出圖中的所有。
解:一共有6條。 、 、 、 、 、 .
。康模鹤寣W生會表示弧,并加深理解優(yōu)弧和劣弧的概念)
例2、已知:如圖,在⊙O中,AB、CD為直徑.求證:AD∥BC.
。ㄓ蓪W生分析,學生寫出證明過程,學生糾正存在問題.鍛煉學生動口、動腦、動手實踐能力,調(diào)動學生主動學習的積極性,使學生從積極主動獲得知識.)
鞏固練習:
教材P66練習中2題(學生自己完成).
(五)小結(jié)
教師引導學生自己做出總結(jié):
1、本節(jié)所學似的知識點;
2、概念理解:①弦與直徑;②弧與半圓;③同心圓、等圓指兩個圖形;④等圓和等。
3、弧的表示方法.
(六)作業(yè)
教材P66練習中3題,P82習題l(3)、(4).
第三、四課時 圓(三)——點的軌跡
教學目標
1、在了解用集合的觀點定義圓的基礎上,進一步使學生了解軌跡的有關概念以及熟悉五種常用的點的軌跡;
2、培養(yǎng)學生從形象思維向抽象思維的過渡;
3、提高學生數(shù)學來源于實踐,反過來又作用于實踐的辯證唯物主義觀點的認識。
重點、難點
1、重點:對圓點的軌跡的認識。
2、難點:對點的軌跡概念的認識,因為這個概念比較抽象。
教學活動設計(在老師與學生的交流對話中完成教學目標)
(一)創(chuàng)設學習情境
1、對“圓”的形成觀察——理解——引出軌跡的概念
。ㄊ箤W生在老師的引導下從感性知識到理性知識)
觀察:圓是到定點的距離等于定長的的點的集合;(電腦動畫)
理解:圓上的點具有兩個性質(zhì):
(1)圓上各點到定點(圓心O)的距離都等于定長(半徑的長r);
(2)到定點距離等于定長的的點都在圓上;(結(jié)合下圖)
引出軌跡的概念:我們把符合某一條件的所有的點所組成的圖形,叫做符合這個條件的點的軌跡.這里含有兩層意思:(1)圖形是由符合條件的那些點組成的,就是說,圖形上的任何一點都符合條件;(2)圖形包含了符合條件的所有的點,就是說,符合條件的任何一點都在圖形上.(軌跡的概念非常抽象,是教學的難點,這里教師要精講,細講)
上面左圖符合(1)但不符合(2);中圖不符合(1)但符合(2);只有右圖(1)(2)都符合.因此“到定點距離等于定長的點的軌跡”是圓.
軌跡1:“到定點距離等于定長的點的軌跡,是以定點為圓心,定長為半徑的圓”。(研究圓是軌跡概念的切入口、基礎和關鍵)
(二)類比、研究1
。ㄔ诶蠋熤笇,通過電腦動畫,學生歸納、整理、概括、遷移,獲得新知識)
軌跡2:和已知線段兩個端點距離相等的點的軌跡,是這條線段的垂直平分線;
軌跡3:到已知角兩邊的距離相等的點的軌跡,是這個角的平分線;
(三)鞏固概念
練習:畫圖說明滿足下列條件的點的軌跡:
(1)到定點A的距離等于3cm的點的軌跡;
(2)到∠AOC的兩邊距離相等的點的軌跡;
(3)經(jīng)過已知點A、B的圓O,圓心O的軌跡.
。ˋ層學生獨立畫圖,回答滿足這個條件的軌跡是什么?歸納出每一個題的點的軌跡屬于哪一個基本軌跡;B、C層學生在老師的指導或帶領下完成)
(四)類比、研究2
。ㄟ@是第二次“類比”,目的:使學生的知識和能力螺旋上升.這次通過電腦動畫,使A層學生自己做,進一步提高學生歸納、整理、概括、遷移等能力)
軌跡4:到直線l的距離等于定長d的點的軌跡,是平行于這條直線,并且到這條直線的距離等于定長的兩條直線;
軌跡5:到兩條平行線的距離相等的點的軌跡,是和這兩條平行線平行且距離相等的一條直線.
(五)鞏固訓練
練習題1:畫圖說明滿足下面條件的點的軌跡:
1.到直線l的距離等于2cm的點的軌跡;
2.已知直線AB∥CD,到AB、CD距離相等的點的軌跡.
。ˋ層學生獨立畫圖探索;然后回答出點的軌跡是什么,對B、C層學生回答有一定的困難,這時教師要從規(guī)律上和方法上指導學生)
練習題2:判斷題
1、到一條直線的距離等于定長的點的軌跡,是平行于這條直線到這條直線的距離等于定長的直線.( )
2、和點B的距離等于5cm的點的軌跡,是到點B的距離等于5cm的圓.( )
3、到兩條平行線的距離等于8cm的點的軌跡,是和這兩條平行線的平行且距離等于8cm的一條直線.( )
4、底邊為a的等腰三角形的頂點軌跡,是底邊a的垂直平分線.( )
(這組練習題的目的,訓練學生思維的準確性和語言表達的正確性.題目由學生自主完成、交流、反思)
(教材的練習題、習題即可,因為這部分知識屬于選學內(nèi)容,而軌跡概念又比較抽象,不要對學生要求太高,了解就行、理解就高要求)
(六)理解、小結(jié)
(1)軌跡的定義兩層意思;
(2)常見的五種軌跡。
(七)作業(yè)
教材P82習題2、6.
探究活動
愛爾特希問題
在平面上有四個點,任意三點都可以構(gòu)成等腰三角形,你能找到這樣的四點嗎?
分析與解:開始自然是嘗試、探索,主要應以如何構(gòu)造出這樣的點來考慮.最容易想到的是,使一個點到另三個點等距離,換句話說,以一個點為圓心,作一個圓,其他三個點在此圓上尋找,只要使這圓上的三點構(gòu)成等腰三角形即可,于是得到如圖中的上面兩種形式.
其次,取邊長都相等的四邊形,即為菱形的四個頂點(見圖中第3個圖).
最后,取梯形ABCD,其中AB=BC=CD,且AD=BD=AC,但是這樣苛刻條件的梯形存在嗎?實際上,只要將任一圓周5等分,取其中任意四點即可(見圖中的第4個圖).
綜上所述,符合題意的四點有且僅有三種構(gòu)形:①任意等腰三角形的三個頂點及其外接圓圓心(即外心);②任意菱形的4個頂點;③任意正五邊形的其中4個頂點.
上述問題是大數(shù)學家愛爾特希(P.Erdos)提出的:“在平面內(nèi)有n個點,其中任意三點都能構(gòu)成等腰三角形”中n=4的情形.
當n=3、4、5、6時,愛爾特希問題都有解.已經(jīng)證明,時,問題無解.
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