高中數(shù)學(xué)2.2.1橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程教案新人教B版選修

1、橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(說(shuō)課稿)一、教材分析1、地位及作用圓錐曲線是一個(gè)重要的幾何模型，有許多幾何性質(zhì)，這些性質(zhì)在日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，圓錐曲線也是體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想的重要素材。推導(dǎo)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法對(duì)雙曲線、拋物線方程的推導(dǎo)具有直接的類比作用，為學(xué)習(xí)雙曲線、拋物線內(nèi)容提供了基本模式和理論基礎(chǔ)。因此本節(jié)課具有承前啟后的作用，是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。 2、教學(xué)內(nèi)容與教材處理橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程共兩課時(shí)，第一課時(shí)所研究的是橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的建立及其簡(jiǎn)單運(yùn)用，涉及的數(shù)學(xué)方法有觀察、比較、歸納、猜想、推理驗(yàn)證等，我將以課堂教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者、合作者的身份，組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、歸納猜想、推理驗(yàn)證，引導(dǎo)

2、學(xué)生逐個(gè)突破難點(diǎn)，自主完成問(wèn)題，使學(xué)生通過(guò)各種數(shù)學(xué)活動(dòng)，掌握各種數(shù)學(xué)基本技能，初步學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)角度去觀察事物和思考問(wèn)題，產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的愿望和興趣。3、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ),我將本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)確定如下：1.知識(shí)目標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)橢圓的定義建立橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，能根據(jù)已知條件求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，進(jìn)一步感受曲線方程的概念，了解建立曲線方程的基本方法，體會(huì)數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。2.能力目標(biāo)讓學(xué)生感知數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活的密切聯(lián)系，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、歸納能力、探索發(fā)現(xiàn)能力，提高運(yùn)用坐標(biāo)法解決幾何問(wèn)題的能力及運(yùn)算能力。3.情感目標(biāo)親身經(jīng)歷橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的獲得過(guò)程，

3、感受數(shù)學(xué)美的熏陶，通過(guò)主動(dòng)探索，合作交流，感受探索的樂(lè)趣和成功的體驗(yàn)，體會(huì)數(shù)學(xué)的理性和嚴(yán)謹(jǐn)，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和契而不舍的鉆研精神，形成學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的積極態(tài)度。4、重點(diǎn)難點(diǎn)基于以上分析，我將本課的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)確定為：重點(diǎn)：感受建立曲線方程的基本過(guò)程，掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其推導(dǎo)方法，難點(diǎn)：橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)。二、教法設(shè)計(jì)在教法上，主要采用探究性教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法。以啟發(fā)、引導(dǎo)為主，采用設(shè)疑的形式，逐步讓學(xué)生進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)就是充分利用了青少年學(xué)生富有創(chuàng)造性和好奇心，敢想敢為，對(duì)新事物具有濃厚的興趣的特點(diǎn)。讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求和題目中的已知條件，自覺(jué)主動(dòng)地創(chuàng)造性地去分析問(wèn)

4、題、討論問(wèn)題、解決問(wèn)題。三、學(xué)法設(shè)計(jì)通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生經(jīng)歷“觀察猜想證明應(yīng)用”的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)，把學(xué)生的潛意識(shí)狀態(tài)的好奇心變?yōu)樽杂X(jué)求知的創(chuàng)新意識(shí)。又通過(guò)實(shí)際操作，使剛產(chǎn)生的數(shù)學(xué)知識(shí)得到完善，提高了學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的能力和增強(qiáng)了研究探索的綜合素質(zhì)。四、學(xué)情分析1.能力分析學(xué)生已初步掌握用坐標(biāo)法研究直線和圓的方程，對(duì)含有兩個(gè)根式方程的化簡(jiǎn)能力薄弱。2.認(rèn)知分析學(xué)生已初步熟悉求曲線方程的基本步驟，學(xué)生已經(jīng)掌握直線和圓的方程及圓錐曲線的概念，對(duì)曲線的方程的概念有一定的了解，學(xué)生已經(jīng)初步掌握研究直線和圓的基本方法。3.情感分析學(xué)生具有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，強(qiáng)烈的探究欲望，能主動(dòng)參

5、與研究。五、教學(xué)程序從建構(gòu)主義的角度來(lái)看，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是指學(xué)生自己建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí)的活動(dòng)，在數(shù)學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生與教材及教師產(chǎn)生交互作用，形成了數(shù)學(xué)知識(shí)、技能和能力，發(fā)展了情感態(tài)度和思維品質(zhì)?；谶@一理論，我把這一節(jié)課的教學(xué)程序分成六個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行，下面我向各位作詳細(xì)說(shuō)明：教 學(xué) 過(guò) 程設(shè) 計(jì) 意 圖1. 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：情境1 請(qǐng)同學(xué)們舉出生活中橢圓形物體的實(shí)例 （展示一些橢圓形物體圖片）情境2 宿遷中學(xué)校園內(nèi)一些橢圓形小花壇 （展示自拍圖片）問(wèn)題1 施工時(shí)工人師傅是怎樣砌建小花壇的？ （復(fù)習(xí)橢圓定義，動(dòng)畫演示）問(wèn)題2 宿遷中學(xué)新校區(qū)綠化、美化工作正在進(jìn)行，準(zhǔn)備在一塊長(zhǎng)10米、寬6米的矩形空地上建造一個(gè)

6、橢圓形花園，要盡可能多地利用這塊空地，請(qǐng)問(wèn)：如何畫這個(gè)花園的邊界線？ （動(dòng)畫演示，書寫課題）問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲。為了復(fù)習(xí)橢圓的定義，我設(shè)計(jì)如下兩個(gè)學(xué)生熟悉的情境：通過(guò)情境1，讓學(xué)生感受到橢圓的存在非常普遍。小到日常生活用品，大到建筑物的外形，天體的運(yùn)行軌道。通過(guò)情境2和問(wèn)題1，讓學(xué)生主動(dòng)思考如何畫橢圓及橢圓的定義。 通過(guò)問(wèn)題2，要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察、歸納、猜想、概括，激發(fā)學(xué)生探索的欲望和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的主體地位得到體現(xiàn)。2. 探求橢圓方程回顧圓的方程的建立過(guò)程，首先是做什么？ （提問(wèn)學(xué)生）如何選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系來(lái)建立橢圓的方程呢？ （學(xué)生回答）在學(xué)生復(fù)習(xí)

7、圓的方程的建立過(guò)程的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生討論思考如何選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系來(lái)建立橢圓的方程，我想學(xué)生通過(guò)這些活動(dòng)能夠建立幾種常見的坐標(biāo)系，并列出相應(yīng)的代數(shù)方程。我認(rèn)為這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，分析比較，相互協(xié)作等能力。讓學(xué)生體驗(yàn)到知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程。xyOF1F2M圖1在不同建系下，列出關(guān)于x，y的等式。它們都含有兩個(gè)根式，如何化簡(jiǎn)這種方程？（學(xué)生思考回答，師生共同比較選擇）xyO圖2由于化簡(jiǎn)兩個(gè)根式的方程的方法特殊，難度較大，估計(jì)學(xué)生容易想到直接平方，這時(shí)可讓學(xué)生預(yù)測(cè)這樣化簡(jiǎn)的難度，從而確定移項(xiàng)平方可以簡(jiǎn)化計(jì)算。為此，我首先啟發(fā)學(xué)生如何去掉根號(hào)較好，讓學(xué)生動(dòng)手比較，最后得出移項(xiàng)平方化簡(jiǎn)方程比較簡(jiǎn)單，這樣

8、有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析比較能力。法一 以兩定點(diǎn)F1、F2所在直線為軸，線段F1F2的垂直平分線為y軸，建立直角坐標(biāo)系（如圖1）設(shè)為橢圓上的任意一點(diǎn)，設(shè)MF1+MF2=m，F(xiàn)1F2=n，（m >n>0）則、移項(xiàng)后再平方由MF1+MF2=m得 移項(xiàng)得 xyOF1F2M圖1平方得 整理得 再平方得再整理得所以 即令m=2a,n=2c 即MF1+MF2=2a, F1F2=2c,上面方程化簡(jiǎn)可得 在比較如何化簡(jiǎn)方程簡(jiǎn)單后，我選擇放手讓學(xué)生化簡(jiǎn)，讓學(xué)生體驗(yàn)化簡(jiǎn)方程的艱辛，經(jīng)受鍛煉，嘗試成功，提高學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程的積極性。為了讓學(xué)生明白設(shè)常數(shù)2a、2c的合理性。我選擇首先設(shè)常數(shù)m,n，然后以2a,

9、2c替換，其目的是讓學(xué)生體會(huì)到設(shè)2a,2c的合理性。結(jié)合圖形，找出方程中a、c對(duì)應(yīng)的線段xyOF1F2Mca如圖，OF2=c，MF2=a， a與c可以看成RtMOF2的斜邊和直角邊那么a2-c2就是另一直角邊的平方，因此我們令b2=a2-c2（b>0），則方程變?yōu)椋╝b0）由上述過(guò)程可知，橢圓上的點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)都滿足上面這個(gè)方程；滿足這個(gè)方程的點(diǎn)(x,y)都在已知的橢圓上。所以，這個(gè)方程就是所求得橢圓的方程.xyO圖2法二 以兩定點(diǎn)F1、F2所在直線為x軸，F(xiàn)1為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系（如圖2）設(shè)為橢圓上的任意一點(diǎn)，設(shè)MF1 + MF2 =m, F1F2=n，m>n>0，則

10、、由MF1+MF2=m得 類似第一種方法,移項(xiàng)后平方，整理可得 再平方，整理可得所以 即令m=2a,n=2c 即MF1+MF2=2a, F1F2=2c,上面方程為 xyOF1F2MxyOF1F2M令b2=a2-c2（b>0），則方程變?yōu)橥ㄟ^(guò)比較可知，方程（ab0）更簡(jiǎn)潔。把方程叫做橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。總結(jié)推導(dǎo)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的步驟：曲線相對(duì)于坐標(biāo)軸有較多的對(duì)稱性（1）建系建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系（2）設(shè)點(diǎn)移項(xiàng)后再平方（3）列式（4）化簡(jiǎn)OF1F2xyM（5）證明如果橢圓豎起放置，怎樣建系？建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，類似于剛才的推導(dǎo)過(guò)程可得橢圓的方程，過(guò)程留給同學(xué)們課后完成。讓學(xué)生猜想結(jié)論：（ab0），

11、并說(shuō)明理由。教師從另一角度分析：得到方程的原始等式為 而焦點(diǎn)在y軸上時(shí)，由MF1+MF2=2a得對(duì)比這兩個(gè)等式，能發(fā)現(xiàn)什么結(jié)論？ 互換x，y因此，焦點(diǎn)在y軸上的橢圓的方程為由于這兩種形式的方程都很簡(jiǎn)單，因此我們把這兩種方程都叫橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程（其中b2=a2-c2）3. 標(biāo)準(zhǔn)方程比較（1）相同點(diǎn)方程中x，y表示橢圓上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)； 關(guān)于x，y的二元二次方程；方程右邊是常數(shù)1，左邊是平方和的形式；a是橢圓上的點(diǎn)到兩焦點(diǎn)距離和的一半，b2a2-c2，c是焦距的一半；a2b2+c2，a>b>0, a>c>0,b與c大小不定焦點(diǎn)位置的判定：焦點(diǎn)在較大分母對(duì)應(yīng)的變量的坐標(biāo)軸上（2

12、）不同點(diǎn)OF1F2xyMA1xyOF1F2MA1A2B1B2A2B1B2標(biāo)準(zhǔn)方程互換x，y 圖 形焦點(diǎn)坐標(biāo)F1(-c,0），F(xiàn)2(c,0）F1(0,c），F(xiàn)2(0,-c）與坐標(biāo)軸交點(diǎn)A1（-a，0） A2（a，0）B1（0，-b） B2（0，b）A1（0，a） A2（0，-a）B1（-b，0） B2（b，0）4.初步運(yùn)用知識(shí)（1）若橢圓的焦距為8，a=5，那么它的標(biāo)準(zhǔn)方程是 （或）（2）已知橢圓的方程為，則 a_，b_，c_，焦點(diǎn)坐標(biāo)為 ，與坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo)為 ，焦距等于 ；如果點(diǎn)P為該橢圓上一點(diǎn)，則PF1+PF2_ _（ F1，F(xiàn)2為焦點(diǎn)）.( 總結(jié)： 定位 、 定量 待定系數(shù)法 )這里我選擇

13、設(shè)b2=a2-c2（b>0）其作用是首先美化方程：使方程簡(jiǎn)潔美、對(duì)稱美、和諧美，其次使b具有明顯的幾何意義：原點(diǎn)與橢圓和y軸的交點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)。通過(guò)這兩種方法所得到的橢圓方程的比較，讓學(xué)生在比較中體會(huì)哪種方程更能反映橢圓的對(duì)稱美，從而引出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。在得到橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程之后，我和學(xué)生共同總結(jié)推倒橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的步驟，其目的是進(jìn)一步強(qiáng)化求曲線方程的一般步驟，同時(shí)也讓學(xué)生享受成功的喜悅。對(duì)于焦點(diǎn)在y軸上的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的建立，我選擇讓學(xué)生在比較、分析、猜想得到。在得到焦點(diǎn)在y軸上的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程過(guò)程中，考慮到學(xué)生對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)方程可能有懷疑的情緒，我選擇引導(dǎo)學(xué)生回到建立方程的起始，讓學(xué)生對(duì)比分

14、析原來(lái)兩個(gè)方程只是交換兩個(gè)變量。5.課堂小結(jié)1.推導(dǎo)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程2. 橢圓兩種標(biāo)準(zhǔn)方程的比較3橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的基本求法及應(yīng)用4.自主探索，合作交流（總結(jié)本課學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)方式）為了讓學(xué)生建構(gòu)自己的知識(shí)體系，我讓學(xué)生自己概括所學(xué)的內(nèi)容。我認(rèn)為這樣既能培養(yǎng)了學(xué)生的概括能力，又能營(yíng)造民主和諧的師生關(guān)系。6.課后作業(yè)布置1.基礎(chǔ)訓(xùn)練題：課本P28 1. 2.2.動(dòng)手操作題：課本P29 7（或用幾何畫板探求）3.課后思考題：有關(guān)資料顯示：“神舟六號(hào)”飛船的運(yùn)行軌道是以地球的中心F2位一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓。已知它的近地點(diǎn)A(離地面最近的點(diǎn))距地面200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)B (離地面最遠(yuǎn)的點(diǎn)) 距地面347公里，并且

15、在F2、A、B同一直線上，地球半徑約為6371km。你能計(jì)算出“神舟六號(hào)”飛船的軌道方程嗎? (精確到0.01 km) （動(dòng)畫模擬演示）為了進(jìn)一步鞏固橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，我布置如下作業(yè)：六、板書設(shè)計(jì)§2.2.1 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程（一）一、橢圓的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方程 二、求曲線方程的基本步驟三、初步嘗試我選擇這樣的板書設(shè)計(jì)，其目的是讓學(xué)生清楚的認(rèn)識(shí)到本節(jié)課的重要內(nèi)容。七、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)1、在“橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程”的引入與推導(dǎo)中，充分利用教具演示，并運(yùn)用“實(shí)驗(yàn)猜想推導(dǎo)應(yīng)用”的思想方法，逐步由感性到理性地認(rèn)識(shí)定理。我認(rèn)為這樣安排符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，揭示了知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程；也符合現(xiàn)代教育理論中的“要把學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)當(dāng)作認(rèn)識(shí)事物的過(guò)程來(lái)進(jìn)行教學(xué)”的觀點(diǎn)。2、在教學(xué)的過(guò)程中始終本著“教師是課堂教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者、合作者”的原則，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、思考、分析、推理、交流、合作、反思等過(guò)程建構(gòu)新知識(shí)，并初步學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)的角度去觀察事物和思考問(wèn)題，產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的濃厚興趣。3、在創(chuàng)設(shè)情境、推導(dǎo)