● 教材分析
《雙曲線及其標(biāo)準(zhǔn)方程》是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《數(shù)學(xué)》選修2-1(人教A版)第二章第三節(jié)的主要內(nèi)容。這一節(jié)是在學(xué)習(xí)了橢圓的基礎(chǔ)上,運用類比的方法進行研究,使學(xué)生體會聯(lián)系、發(fā)展等辯證觀點。以多媒體課件為平臺,直觀生動地對定義進行探究和對標(biāo)準(zhǔn)方程進行推導(dǎo),使學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,進而培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題等研究性學(xué)習(xí)的能力。
● 學(xué)生分析
上課班級是實驗班,學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好,有強烈的求知欲,具備一定的觀察、分析能力。在此之前,學(xué)生已經(jīng)熟練掌握橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程以及簡單的幾何性質(zhì)。但是在動手操作與利用信息技術(shù)協(xié)作解決問題等方面,發(fā)展不均衡,有待提高。
● 教學(xué)目標(biāo)
知識與能力目標(biāo):了解雙曲線的定義;了解雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,在化簡雙曲線方程的過程中提高運算能力。
過程與方法目標(biāo):經(jīng)歷雙曲線概念的產(chǎn)生過程,學(xué)習(xí)從具體實例中提煉數(shù)學(xué)概念的方法,由形象到抽象,從具體到一般。運用自主探索,動手實踐,合作交流的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo):鼓勵學(xué)生養(yǎng)成獨立思考、積極探索的習(xí)慣,讓學(xué)生體驗數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,發(fā)展創(chuàng)新意識。
● 教學(xué)重、難點
重點:雙曲線的定義,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,坐標(biāo)化的基本思想。
難點:雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)與化簡,坐標(biāo)法的應(yīng)用。
● 教學(xué)過程
?。ㄒ唬﹦?chuàng)設(shè)情境,提出問題
1.展示雙曲線實際應(yīng)用的PPT
通過PPT展示蘊含在生活中的雙曲線模型,如工業(yè)上的冷凝塔、未來的北京交通規(guī)劃圖和埃菲爾鐵塔(如圖1)。
2.以折紙游戲創(chuàng)設(shè)問題情境
請學(xué)生將課前統(tǒng)一發(fā)放的實驗用紙拿出來,并按如下步驟進行操作。
第一步:在圓F1外取一定點F2;
第二步:在圓F1上任取一點P1;
第三步:將白紙對折,使P1和F2重合并留下一條折痕;
第四步:用虛線連接P1和F1,并延長交折痕于M1;
第五步:再在圓上任取其他點,將上述步驟2~4步重復(fù)4~6次,便可以得到一個點列M1、M2、M3……這個點列能連成一個很美的圖形(如下頁圖2)。
?。ǘW(xué)生活動,體驗數(shù)學(xué)
學(xué)生通過動手實踐、觀察,猜想軌跡為雙曲線,教師巡視指導(dǎo)。
展示學(xué)生成果。
用幾何畫板展示動點生成軌跡的全過程,印證猜想(如圖3、圖4)。
導(dǎo)出新課——雙曲線及其標(biāo)準(zhǔn)方程。
?。ㄈ┮饬x建構(gòu),感知數(shù)學(xué)
1.提出問題
根據(jù)|F1F2|=10,r=5;如何用一個數(shù)量關(guān)系刻畫曲線上動點M和定點F1、F2之間的關(guān)系?
2.自主探究,小組討論,合作交流
如學(xué)生有困難,可按如下提示鋪設(shè)認知階梯:
?。?)線段|PF2|與折痕的關(guān)系?
?。?)|PM|與|MF2|的關(guān)系?
?。?)|MF1|與|MF2|的關(guān)系?
右支:|MF1||MF2|=5;左支:
?。麺F1||MF2|=5;統(tǒng)一:||MF1||MF2||=5。
?。ㄋ模?shù)學(xué)理論,建立方程
1.雙曲線定義的完善
(1)提出問題:要想用探究結(jié)論作為雙曲線的定義,并保證它足夠嚴密、經(jīng)得起推敲。那么,這個常數(shù)可以是任意正實數(shù)嗎?有什么限制條件嗎?
?。?)繼續(xù)深化問題:若常數(shù)=|F1F2|或常數(shù)>|F1