1.教材的地位与作用 本节课《等差数列》是《高中数学第一册》第三章第二节第一课时的内容,是在学生学习了数列的有关概念和给出数列的两种方法——通项公式和递推公式的基础上,对数列的知识进一步深入学习。数列是高中数学重要内容之一,是前一章《函数》内容的延伸,体现教材编排的连续性,它在实际生活中有广泛的实际应用,起着承前启后的作用,同时官也是培养学生数学能力的良好题材。等差数列作为数列部分的主要内容,是学生探究特殊数列的开始,对后续内容的学习,无论在知识上,还是在方法上都具有积极的意义。
2.教学目标的确定及依据 (1)教学参考书和教学大纲明确指出:本节的重点是等差数列的概念及其通项公式的推导过程和应用。本节先在具体例子的基础上引出等差数列的概念,接着用不完全归纳法归纳出等差数列的通项公式,最后根据这个公式去进行有关计算。可见本课内容的安排旨在培养学生的观察分析、归纳猜想、应用能力。
(2)从学生知识层面看:学生对数列有了初步的接触和认识,对方程、函数、数学公式的运用具有一定技能,函数、方程思想体会逐渐深刻。
(3)从学生素质层面看:我从高一年新生开始注意培养学生自主合作探究的学习习惯,学生思维活跃中,课堂参与意识较浓,且高一年学生具有一定理解、分析、推理的能力。鉴于上述分析原因,我制定了本节课的重点、难点和教学目标:
重点、难点
重点:等差数列的概念及通项公式。
难点:(1)理解等差数列“等差”的特点及通项公式的含义。 (2)从函数、方程的观点看通项公式
教学目标
知识目标:理解等差数列的概念,了解等差数列的通项公式的推导过程及思想,掌握等差数列的通项公式,并能用公式解决一些简单实际问题。
能力目标:(1)培养学生观察分析、猜想归纳、应用公式的能力;(2)在领会函数与数列关系的前提下,渗透函数、方程的思想。
情感目标:(1)通过对等差数列的研究,体会从特殊到一般,又到特殊的认识事物规律,培养学生主动探索,勇于发现的求知精神。
二.教法设计和学法指导
数学教学是数学活动的教学,是师生之间交往互动共同发展的过程,结合本节课特点,我采用指导自主学习方法,即学生主动观察――分析概括――师生互动,形成概念――启发引导,演绎结论――拓展开放,巩固提高。在学法上,引导学生去联想、探索,同时鼓励学生大胆质疑,学会探究。
三。教学程序设计
(在教学过程中,遵循学生的认知规律,充分调动学生的积极性,尽可能让学生经历知识的形成和发展过程,激发他们的学习兴趣,发挥他们的主观能动性及其在教学过程中的主体地位。为更好地使不同层次学生形成对本节课知识的理解,结合本教材特点,我设计如下教学过程)
本节课的教学过程由(一)创设情境 引入课题(二)新课探究,推导公式(三)应用例解(四)练习反馈 强化目标(五)归纳小结 提炼精华(六)课后作业 运用巩固,六个教学环节构成。
(一)创设情境 引入课题
1.复习回顾:从函数观点看,数列可看作是定义域为__________对应的一列函数值,从而数列的通项公式也就是相应函数的______ 。
2. 利用粉笔如图堆放,共放7层,自上而下分别有4、5、6、7、8、9、10根粉笔。 写成数列:4,5,6,7,8,9,10 ①
3.某电影院第一排座位号是:48、46、44、42、40、38、36、34、32、30。 写成数列:48,46,44,42,40,38,36,34,32,30 ②
引导学生观察:数列①、②有何规律? 引导学生得出“从第2项起,每一项与前一项的差都是同一个常数”,我们把这样的数列叫做等差数列。 (板书课题) (教学设想:通过练习1复习上节内容,为本节课用函数思想研究数列问题作准备;练习2和3 引出两个具体的等差数列,创设问题情境,引起学生学习兴趣,激发他们的求知欲,培养学生由特殊到一般的认知能力。使学生认识到生活离不开数学,同样数学也是离不开生活的。学会在生活中挖掘数学问题,解决数学问题,使数学生活化,生活数学化。)
(二)。 新课探究,推导公式 等差数列的概念.
如果一个数列,从第二项开始它的每一项与前一项之差都等于同一常数,这个数列就叫等差数列, 这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d来表示。 强调: ①它是每一项与它的前一项的差(从第2项起)必须是同一个常数。②公差可以是正数、负数,也可以是0 。 所以上面的①、②都是等差数列,他们的公差分别为1、-2。
[练习一]判断下列各组数列中哪些是等差数列,哪些不是?如果是,写出首项a1和公差d,如果不是,说明理由。
(1)1,3,5,7,„„ (2)9,6,3,0,-3,„„ (3)-8,-6,-4,-2,0,„„ (4)3,3,3,3,3,„„ (5)1,,,,,„„ (6)15,12,10,8,6,„„
(教学设想:通过练习,加深对概念的理解) 2.等差数列数学表达式: 如果等差数列{an}首项是a1,公差是d,那么根据等差数列的定义可得: a2-a1 =d ,a3-a2 =d ,a4-a3 =d „„ an+1 - an = d (n≥1)
3.等差数列通项公式
所以:a2=a1+d a3=a1+2d a4=a1+3d „„
[提出问题]:如果等差数列{an}首项是a1,公差是d,那么这个等差数列的通项公式如何表示? [教师此时指出: 这种求通项公式的办法叫不完全归纳法,这种导出公式的方法不够严密,学习后续有关知识后我们可对这个公式进行严格的证明]。 在这里向大家介绍另外一种求数列通项公式的办法------迭加法:
a2 - a1 =d a3 - a2=d a4 –a3 =d „„ an –an-1 =d
将这(n-1)个等式左右两边分别相加,就可以得到 an- a1 =(n-1)d 即 an = a1 +(n-1)d (Ⅰ)
当n=1时,(Ⅰ)也成立,所以对一切n∈N﹡,上面的公式(Ⅰ)都成立,因此它就是等差数列{an}的通项公式。 (三).例解应用
例1 (1)求等差数列8,5,2,„的第20项;
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13,„的项?如果是,是第几项? 解:(1)由a1=8,d=5-8=-3,n=20得
∴ a20=8+(20-1)×(-3)= -49 (2)分析:要判断-401是不是数列的项,关键是求出数列的通项公式an,判断是否存在正整数n,使得an =-401成立。 解:由a1=-5,d=-9-(-5)=-4,得
∴ an= -5+(n-1)×(-4)=-4n-1 令 -4n-1= -401,解得n= 100
即 -401是这个数列的第100项 [说明](1)强调当数列{an}的项数n已知时,下标应是确切的数字;(2)实际上是求一个方程的正整数解的问题。这类问题学生以前见得较少,可向学生着重点出本问题的实质:要判断-401是不是数列的项,关键是求出数列的通项公式an,判断是否存在正整数n,使得an =-401成立
例2 在等差数列{an}中,已知a5=10,a12 =31,求首项a1与公差d。 (指导学生看书上的解题过程)
[说明]等差数列通项公式中的a1、d、n、an这4个量之间的关系。当其中的部分量已知时,可根据该公式求出另一部分量。 例3梯子的最高一级宽33cm,最低一级宽110cm,中间还有10级,各级的宽度成等差数列。计算中间各级的宽度。
[说明]让学生会用所学数学公式解决简单的实际问题 (四).练习反馈 强化目标
1.P113练习第1题和第2题(要求学生在规定时间内做完上述题目,教师提问)。 目的:对学生进行基本技能训练。
2.若数列{an} 是等差数列,若 bn= an +c,试证明:数列{bn }是等差数列。 证明:设等差数列{an}的公差为d bn-bn-1 = (an+c)-(an-1+c) = an-an-1
= d (常数) ∴{bn }是等差数列
目的:对学生进行数列问题提高训练
(教学设想:练习1培养学生的计算速度和计算能力;练习2如何用定义证明数列问题)
(五).归纳小结 提炼精华
[老师作适当引导(问题:⑴本节课你们学了什么?⑵要注意什么?⑶在生活中能否运用?),让学生反思、归纳、总结。这样来培养学生的概括能力、表达能力。]通过本课时的学习,首先要理解和掌握等差数列的定义及数学表达式: an-an-1=d(n≥2);其次要会推导等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d( n≥1) 。本课时的重点是通项公式的灵活应用,知道an,a1,d,n中任意三个,应用方程的思想,可以求出另外一个。
(六).课后作业 运用巩固
必做题:课本P114 习题3.2第1,2,6 题
选做题:已知等差数列{an}的首项a1=-2 ,第10项是第一个大于1的项。求公差d的取值范围。 (教学设想:通过分层作业,提高同学们的求知欲和满足不同层次的需求)
四。板书设计 §3.2等差数列 1、定义 2、数学表达式 3、等差数列的通项公式 例1(略) 例2(略) 例3(略)
本节课的重点是等差数列的定义及其通项公式与应用,因此把强调的问题放在较醒目的位置,突出了重点,同时还给学生留有作题的地方,整个板面看上去自然、清晰、美观,还能充分表现出精讲多练的教学方法。
【一】教学背景分析 1.教材结构分析
《圆的方程》安排在高中数学第二册(上)第七章第六节。圆作为常见的简单几何图形,在实际生活和生产实践中有着广泛的应用。圆的方程属于解析几何学的基础知识,是研究二次曲线的开始,对后续直线与圆的位置关系、圆锥曲线等内容的学习,无论在知识上还是方法上都有着积极的意义,所以本节内容在整个解析几何中起着承前启后的作用。
2.学情分析 圆的方程是学生在初中学习了圆的概念和基本性质后,又掌握了求曲线方程的一般方法的基础上进行研究的。但由于学生学习解析几何的时间还不长、学习程度较浅,且对坐标法的运用还不够熟练,在学习过程中难免会出现困难。另外学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有待加强。
根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构和心理特征,我制定如下教学目标:
3.教学目标
(1) 知识目标:①掌握圆的标准方程;
②会由圆的标准方程写出圆的半径和圆心坐标,能根据条件写出圆的标准方程; ③利用圆的标准方程解决简单的实际问题。
(2) 能力目标:①进一步培养学生用代数方法研究几何问题的能力; ②加深对数形结合思想的理解和加强对待定系数法的运用; ③增强学生用数学的意识。
(3) 情感目标:①培养学生主动探究知识、合作交流的意识; ②在体验数学美的过程中激发学生的学习兴趣。
根据以上对教材、教学目标及学情的分析,我确定如下的教学重点和难点: 4. 教学重点与难点
(1)重点:圆的标准方程的求法及其应用。
(2)难点: ①会根据不同的已知条件求圆的标准方程; ②选择恰当的坐标系解决与圆有关的实际问题。
为使学生能达到本节设定的教学目标,我再从教法和学法上进行分析: 【二】教法学法分析
1.教法分析 为了充分调动学生学习的积极性,本节课采用“启发式”问题教学法,用环环相扣的问题将探究活动层层深入,使教师总是站在学生思维的最近发展区上。另外我恰当的利用多媒体课件进行辅助教学,借助信息技术创设实际问题的情境既能激发学生的学习兴趣,又直观的引导了学生建模的过程。
2.学法分析 通过推导圆的标准方程,加深对用坐标法求轨迹方程的理解。通过求圆的标准方程,理解必须具备三个的条件才可以确定一个圆。通过应用圆的标准方程,熟悉用待定系数法求的过程。
下面我就对具体的教学过程和设计加以说明: 【三】教学过程与设计
整个教学过程是由七个问题组成的问题链驱动的,共分为五个环节: 创设情境 启迪思维 深入探究 获得新知 应用举例 巩固提高 反馈训练 形成方法 小结反思 拓展引申
下面我从纵横两方面叙述我的教学程序与设计意图。 首先:纵向叙述教学过程 (一)创设情境——启迪思维
问题一 已知隧道的截面是半径为4m的半圆,车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为2.7m,高为3m的货车能不能驶入这个隧道?
通过对这个实际问题的探究,把学生的思维由用勾股定理求线段CD的长度转移为用曲线的方程来解决。一方面帮助学生回顾了旧知——求轨迹方程的一般方法,另一方面,在得到汽车不能通过的结论的同时学生自己推导出了圆心在原点,半径为4的圆的标准方程,从而很自然的进入了本课的主题。用实际问题创设问题情境,让学生感受到问题来源于实际,应用于实际,激发了学生的学习兴趣和学习欲望。这样获取的知识,不但易于保持,而且易于迁移。
通过对问题一的探究,抓住了学生的注意力,把学生的思维引到用坐标法研究圆的方程上来,此时再把问题深入,进入第二环节。
(二)深入探究——获得新知
问题二 1.根据问题一的探究能不能得到圆心在原点,半径为的圆的方程? 2.如果圆心在,半径为时又如何呢?
这一环节我首先让学生对问题一进行归纳,得到圆心在原点,半径为4的圆的标准方程后,引导学生归纳出圆心在原点,半径为r的圆的标准方程。然后再让学生对圆心不在原点的情况进行探究。我预设了三种方法等待着学生的探究结果,分别是:坐标法、图形变换法、向量平移法。
得到圆的标准方程后,我设计了由浅入深的三个应用平台,进入第三环节。 (三)应用举例——巩固提高 I.直接应用 内化新知
问题三 1.写出下列各圆的标准方程: (1)圆心在原点,半径为3; (2)经过点,圆心在点。 2.写出圆的圆心坐标和半径。
我设计了两个小问题,第一题是直接或间接的给出圆心坐标和半径求圆的标准方程,第二题是给出圆的标准方程求圆心坐标和半径,这两题比较简单,可以安排学生口答完成,目的是先让学生熟练掌握圆心坐标、半径与圆的标准方程之间的关系,为后面探究圆的切线问题作准备。
II.灵活应用 提升能力
问题四 1.求以点为圆心,并且和直线相切的圆的方程。 2.求过点,圆心在直线上且与轴相切的圆的方程。 3.已知圆的方程为,求过圆上一点的切线方程。 你能归纳出具有一般性的结论吗?
已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是什么?
我设计了三个小问题,第一个小题有了刚刚解决问题三的基础,学生会很快求出半径,根据圆心坐标写出圆的标准方程。第二个小题有些困难,需要引导学生应用待定系数法确定圆心坐标和半径再求解,从而理解必须具备三个的条件才可以确定一个圆。第三个小题解决方法较多,我预设了四种方法再一次为学生的发散思维创设了空间。最后我让学生由第三小题的结论进行归纳、猜想,在论证经过圆上一点圆的切线方程的过程中,又一次模拟了真理发现的过程,使探究气氛达到高潮。
III.实际应用 回归自然
问题五 如图是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图,该圆拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造时每隔4m需用一个支柱支撑,求支柱的长度(精确到0.01m)。
我选用了教材的例3,它是待定系数法求出圆的三个参数的又一次应用,同时也与引例相呼应,使学生形成解决实际问题的一般方法,培养了学生建模的习惯和用数学的意识。
(四)反馈训练——形成方法
问题六 1.求过原点和点,且圆心在直线上的圆的标准方程。
2.求圆过点的切线方程。 3.求圆过点的切线方程。
接下来是第四环节——反馈训练。这一环节中,我设计三个小题作为巩固性训练,给学生一块“用武”之地,让每一位同学体验学习数学的乐趣,成功的喜悦,找到自信,增强学习数学的愿望与信心。另外第3题是我特意安排的一道求过圆外一点的圆的切线方程,由于学生刚刚归纳了过圆上一点圆的切线方程,因此很容易产生思维的负迁移,另外这道题目有两解,学生容易漏掉斜率不存在的情况,这时引导学生用数形结合的思想,结合初中已有的圆的知识进行判断,这样的设计对培养学生思维的严谨性具有良好的效果。
(五)小结反思——拓展引申 1.课堂小结
把圆的标准方程与过圆上一点圆的切线方程加以小结,提炼数形结合的思想和待定系数的方法
①圆心为,半径为r 的圆的标准方程为: 圆心在原点时,半径为r 的圆的标准方程为:。 ②已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是:。
2.分层作业 (A)巩固型作业:教材P81-82:(习题7.6)1,2,4.(B)思维拓展型作业:试推导过圆上一点的切线方程。
3.激发新疑
问题七 1.把圆的标准方程展开后是什么形式? 2.方程表示什么图形?
在本课的结尾设计这两个问题,作为对这节课内容的巩固与延伸,让学生体会知识的起点与终点都蕴涵着问题,旧的问题解决了,新的问题又产生了。在知识的拓展中再次掀起学生探究的热情。另外它为下节课研究圆的一般方程作了重要的准备。
以上是我纵向的教学过程及简单的设计意图,接下来,我从三个方面横向的进一步阐述我的教学设计:
横向阐述教学设计
(一)突出重点 抓住关键 突破难点
求圆的标准方程既是本节课的教学重点也是难点,为此我布设了由浅入深的学习环境,先让学生熟悉圆心、半径与圆的标准方程之间的关系,逐步理解三个参数的重要性,自然形成待定系数法的解题思路,在突出重点的同时突破了难点。
第二个教学难点就是解决实际应用问题,这是学生固有的难题,主要是因为应用问题的题目冗长,学生很难根据问题情境构建数学模型,缺乏解决实际问题的信心,为此我首先用一道题目简洁、贴近生活的实例进行引入,激发学生的求知欲,同时我借助多媒体课件的演示,引导学生真正走入问题的情境之中,并从中抽象出数学模型,从而消除畏难情绪,增强了信心。最后再形成应用圆的标准方程解决实际问题的一般模式,并尝试应用该模式分析和解决第二个应用问题——问题五。这样的设计,使学生在解决问题的同时,形成了方法,难点自然突破。
(二)学生主体 教师主导 探究主线
本节课的设计用问题做链,环环相扣,使学生的探究活动贯穿始终。从圆的标准方程的推导到应用都是在问题的指引、我的指导下,由学生探究完成的。另外,我重点设计了两次思维发散点,分别是问题二和问题四的第三问,要求学生分组讨论,合作交流,为学生设立充分的探究空间,学生在交流成果的过程中,既体验了科学研究和真理发现的复杂与艰辛,又在我的适度引导、侧面帮助、不断肯定下顺利完成了探究活动并走向成功,在一个个问题的驱动下,高效的完成本节的学习任务。
(三)培养思维 提升能力 激励创新
为了培养学生的理性思维,我分别在问题一和问题四中,设计了两次由特殊到一般的学习思路,培养学生的归纳概括能力。在问题的设计中,我利用一题多解的探究,纵向挖掘知识深度,横向加强知识间的联系,培养了学生的创新精神,并且使学生的有效思维量加大,随时对所学知识和方法产生有意注意,使能力与知识的形成相伴而行。
以上是我对这节课的教学预设,具体的教学过程还要根据学生在课堂中的具体情况适当调整,向生成性课堂进行转变。最后我以赫尔巴特的一句名言结束我的说课,发挥我们的创造性,力争“使教育过程成为一种艺术的事业”.
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