怎么写高中数学教案
教案的编排以教学过程的步骤为基础,使教师能够清晰地了解整个教学流程,从而有利于教学的有序进行。如何撰写优秀的怎么写高中数学教案?这里分享一些怎么写高中数学教案写作案例,供大家参考。
怎么写高中数学教案篇1
排列问题的应用题是学生学习的难点,也是高考的必考内容,笔者在教学中尝试将排列问题归纳为三种类型来解决:
下面就每一种题型结合例题总结其特点和解法,并附以近年的高考原题供读者参研.
一.能排不能排排列问题(即特殊元素在特殊位置上有特别要求的排列问题)
解决此类问题的关键是特殊元素或特殊位置优先.或使用间接法.
例1.(1)7位同学站成一排,其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?
(2)7位同学站成一排,甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?
(3)7位同学站成一排,甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?
(4)7位同学站成一排,其中甲不能在排头、乙不能站排尾的排法共有多少种?
解析:(1)先考虑甲站在中间有1种方法,再在余下的6个位置排另外6位同学,共种方法;
(2)先考虑甲、乙站在两端的排法有种,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有种,共种方法;
(3)先考虑在除两端外的5个位置选2个安排甲、乙有种,再在余下的5个位置排另外5位同学排法有种,共种方法;本题也可考虑特殊位置优先,即两端的排法有,中间5个位置有种,共种方法;
(4)分两类乙站在排头和乙不站在排头,乙站在排头的排法共有种,乙不站在排头的排法总数为:先在除甲、乙外的5人中选1人安排在排头的方法有种,中间5个位置选1个安排乙的方法有,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有,故共有种方法;本题也可考虑间接法,总排法为,不符合条件的甲在排头和乙站排尾的排法均为,但这两种情况均包含了甲在排头和乙站排尾的情况,故共有种.
例2.某天课表共六节课,要排政治、语文、数学、物理、化学、体育共六门课程,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,共有多少种不同的排课方法?
解法1:对特殊元素数学和体育进行分类解决
(1)数学、体育均不排在第一节和第六节,有种,其他有种,共有种;
(2)数学排在第一节、体育排在第六节有一种,其他有种,共有种;
(3)数学排在第一节、体育不在第六节有种,其他有种,共有种;
(4)数学不排在第一节、体育排在第六节有种,其他有种,共有种;
所以符合条件的排法共有种
解法2:对特殊位置第一节和第六节进行分类解决
(1)第一节和第六节均不排数学、体育有种,其他有种,共有种;
(2)第一节排数学、第六节排体育有一种,其他有种,共有种;
(3)第一节排数学、第六节不排体育有种,其他有种,共有种;
(4)第一节不排数学、第六节排体育有种,其他有种,共有种;
所以符合条件的排法共有种.
解法3:本题也可采用间接排除法解决
不考虑任何限制条件共有种排法,不符合题目要求的排法有:(1)数学排在第六节有种;(2)体育排在第一节有种;考虑到这两种情况均包含了数学排在第六节和体育排在第一节的情况种所以符合条件的排法共有种
附:1、(20__北京卷)五个工程队承建某项工程的五个不同的子项目,每个工程队承建1项,其中甲工程队不能承建1号子项目,则不同的承建方案共有()
(A)种(B)种(C)种(D)种
解析:本题在解答时将五个不同的子项目理解为5个位置,五个工程队相当于5个不同的元素,这时问题可归结为能排不能排排列问题(即特殊元素在特殊位置上有特别要求的排列问题),先排甲工程队有,其它4个元素在4个位置上的排法为种,总方案为种.故选(B).
2、(20__全国卷Ⅱ)在由数字0,1,2,3,4,5所组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有个.
解析:本题在解答时只须考虑个位和千位这两个特殊位置的限制,个位为1、2、3、4中的某一个有4种方法,千位在余下的4个非0数中选择也有4种方法,十位和百位方法数为种,故方法总数为种.
3、(20__福建卷)从6人中选出4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市游览,要求每个城市有一人游览,每人只游览一个城市,且这6人中甲、乙两人不去巴黎游览,则不同的选择方案共有()
A.300种B.240种C.144种D.96种
解析:本题在解答时只须考虑巴黎这个特殊位置的要求有4种方法,其他3个城市的排法看作标有这3个城市的3个签在5个位置(5个人)中的排列有种,故方法总数为种.故选(B).
上述问题归结为能排不能排排列问题,从特殊元素和特殊位置入手解决,抓住了问题的本质,使问题清晰明了,解决起来顺畅自然.
二.相邻不相邻排列问题(即某两或某些元素不能相邻的排列问题)
相邻排列问题一般采用大元素法,即将相邻的元素捆绑作为一个元素,再与其他元素进行排列,解答时注意释放大元素,也叫捆绑法.不相邻排列问题(即某两或某些元素不能相邻的排列问题)一般采用插空法.
例3.7位同学站成一排,
(1)甲、乙和丙三同学必须相邻的排法共有多少种?
(2)甲、乙和丙三名同学都不能相邻的排法共有多少种?
(3)甲、乙两同学间恰好间隔2人的排法共有多少种?
解析:(1)第一步、将甲、乙和丙三人捆绑成一个大元素与另外4人的排列为种,
第二步、释放大元素,即甲、乙和丙在捆绑成的大元素内的排法有种,所以共种;
(2)第一步、先排除甲、乙和丙之外4人共种方法,第二步、甲、乙和丙三人排在4人排好后产生的5个空挡中的任何3个都符合要求,排法有种,所以共有种;(3)先排甲、乙,有种排法,甲、乙两人中间插入的2人是从其余5人中选,有种排法,将已经排好的4人当作一个大元素作为新人参加下一轮4人组的排列,有种排法,所以总的排法共有种.
附:1、(20__辽宁卷)用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有个.(用数字作答)
解析:第一步、将1和2捆绑成一个大元素,3和4捆绑成一个大元素,5和6捆绑成一个大元素,第二步、排列这三个大元素,第三步、在这三个大元素排好后产生的4个空挡中的任何2个排列7和8,第四步、释放每个大元素(即大元素内的每个小元素在捆绑成的大元素内部排列),所以共有个数.
2、(20__.重庆理)某校高三年级举行一次演讲赛共有10位同学参赛,其中一班有3位,
二班有2位,其它班有5位,若采用抽签的方式确定他们的演讲顺序,则一班有3位同学恰
好被排在一起(指演讲序号相连),而二班的2位同学没有被排在一起的概率为()
A.B.C.D.
解析:符合要求的基本事件(排法)共有:第一步、将一班的3位同学捆绑成一个大元素,第二步、这个大元素与其它班的5位同学共6个元素的全排列,第三步、在这个大元素与其它班的5位同学共6个元素的全排列排好后产生的7个空挡中排列二班的2位同学,第四步、释放一班的3位同学捆绑成的大元素,所以共有个;而基本事件总数为个,所以符合条件的概率为.故选(B).
3、(20__京春理)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为()
A.42B.30C.20D.12
解析:分两类:增加的两个新节目不相邻和相邻,两个新节目不相邻采用插空法,在5个节目产生的6个空挡排列共有种,将两个新节目捆绑作为一个元素叉入5个节目产生的6个空挡中的一个位置,再释放两个新节目捆绑成的大元素,共有种,再将两类方法数相加得42种方法.故选(A).
三.机会均等排列问题(即某两或某些元素按特定的方式或顺序排列的排列问题)
解决机会均等排列问题通常是先对所有元素进行全排列,再借助等可能转化,即乘以符合要求的某两(或某些)元素按特定的方式或顺序排列的排法占它们(某两(或某些)元素)全排列的比例,称为等机率法或将特定顺序的排列问题理解为组合问题加以解决.
例4、7位同学站成一排.
(1)甲必须站在乙的左边?
(2)甲、乙和丙三个同学由左到右排列?
解析:(1)7位同学站成一排总的排法共种,包括甲、乙在内的7位同学排队只有甲站在乙的左边和甲站在乙的右边两类,它们的机会是均等的,故满足要求的排法为,本题也可将特定顺序的排列问题理解为组合问题加以解决,即先在7个位置中选出2个位置安排甲、乙,由于甲在乙的左边共有种,再将其余5人在余下的5个位置排列有种,得排法数为种;
(2)参见(1)的分析得(或).
怎么写高中数学教案篇2
一 教材分析
本节知识是必修五第一章《解三角形》的第一节内容,与初中学习的三角形的边和角的基本关系有密切的联系与判定三角形的全等也有密切联系,在日常生活和工业生产中也时常有解三角形的问题,而且解三角形和三角函数联系在高考当中也时常考一些解答题。因此,正弦定理和余弦定理的知识非常重要。
根据上述教材内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征及原有知识水平,制定如下教学目标:
认知目标:在创设的问题情境中,引导学生发现正弦定理的内容,推证正弦定理及简单运用正弦定理与三角形的内角和定理解斜三角形的两类问题。
能力目标:引导学生通过观察,推导,比较,由特殊到一般归纳出正弦定理,培养学生的创新意识和观察与逻辑思维能力,能体会用向量作为数形结合的工具,将几何问题转化为代数问题。
情感目标:面向全体学生,创造平等的教学氛围,通过学生之间、师生之间的交流、合作和评价,调动学生的主动性和积极性,给学生成功的体验,激发学生学习的兴趣。
教学重点:正弦定理的内容,正弦定理的证明及基本应用。
教学难点:正弦定理的探索及证明,已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数。
二 教法
根据教材的内容和编排的特点,为是更有效地突出重点,空破难点,以学业生的发展为本,遵照学生的认识规律,本讲遵照以教师为主导,以学生为主体,训练为主线的指导思想, 采用探究式课堂教学模式,即在教学过程中,在教师的启发引导下,以学生独立自主和合作交流为前提,以“正弦定理的发现”为基本探究内容,以生活实际为参照对象,让学生的思维由问题开始,到猜想的得出,猜想的探究,定理的推导,并逐步得到深化。突破重点的手段:抓住学生情感的兴奋点,激发他们的兴趣,鼓励学生大胆猜想,积极探索,以及及时地鼓励,使他们知难而进。另外,抓知识选择的切入点,从学生原有的认知水平和所需的知识特点入手,教师在学生主体下给以适当的提示和指导。突破难点的方法:抓住学生的能力线联系方法与技能使学生较易证明正弦定理,另外通过例题和练习来突破难点
三 学法:
指导学生掌握“观察——猜想——证明——应用”这一思维方法,采取个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动,将自己所学知识应用于对任意三角形性质的探究。让学生在问题情景中学习,观察,类比,思考,探究,概括,动手尝试相结合,体现学生的主体地位,增强学生由特殊到一般的数学思维能力,形成了实事求是的科学态度,增强了锲而不舍的求学精神。
四 教学过程
第一:创设情景,大概用2分钟
第二:实践探究,形成概念,大约用25分钟
第三:应用概念,拓展反思,大约用13分钟
(一)创设情境,布疑激趣
“兴趣是的老师”,如果一节课有个好的开头,那就意味着成功了一半,本节课由一个实际问题引入,“工人师傅的一个三角形的模型坏了,只剩下如右图所示的部分,∠A=47°,∠B=53°,AB长为1m,想修好这个零件,但他不知道AC和BC的长度是多少好去截料,你能帮师傅这个忙吗?”激发学生帮助别人的热情和学习的兴趣,从而进入今天的学习课题。
(二)探寻特例,提出猜想
1.激发学生思维,从自身熟悉的特例(直角三角形)入手进行研究,发现正弦定理。
2.那结论对任意三角形都适用吗?指导学生分小组用刻度尺、量角器、计算器等工具对一般三角形进行验证。
3.让学生总结实验结果,得出猜想:
在三角形中,角与所对的边满足关系
这为下一步证明树立信心,不断的使学生对结论的认识从感性逐步上升到理性。
(三)逻辑推理,证明猜想
1.强调将猜想转化为定理,需要严格的理论证明。
2.鼓励学生通过作高转化为熟悉的直角三角形进行证明。
3.提示学生思考哪些知识能把长度和三角函数联系起来,继而思考向量分析层面,用数量积作为工具证明定理,体现了数形结合的数学思想。
4.思考是否还有其他的方法来证明正弦定理,布置课后练习,提示,做三角形的外接圆构造直角三角形,或用坐标法来证明
(四)归纳总结,简单应用
1.让学生用文字叙述正弦定理,引导学生发现定理具有对称和谐美,提升对数学美的享受。
2.正弦定理的内容,讨论可以解决哪几类有关三角形的问题。
3.运用正弦定理求解本节课引入的三角形零件边长的问题。自己参与实际问题的解决,能激发学生知识后用于实际的价值观。
(五)讲解例题,巩固定理
1.例1。在△ABC中,已知A=32°,B=81.8°,a=42.9cm.解三角形.
例1简单,结果为解,如果已知三角形两角两角所夹的边,以及已知两角和其中一角的对边,都可利用正弦定理来解三角形。
2. 例2. 在△ABC中,已知a=20cm,b=28cm,A=40°,解三角形.
例2较难,使学生明确,利用正弦定理求角有两种可能。要求学生熟悉掌握已知两边和其中一边的对角时解三角形的各种情形。完了把时间交给学生。
(六)课堂练习,提高巩固
1.在△ABC中,已知下列条件,解三角形.
(1)A=45°,C=30°,c=10cm
(2)A=60°,B=45°,c=20cm
2. 在△ABC中,已知下列条件,解三角形.
(1)a=20cm,b=11cm,B=30°
(2)c=54cm,b=39cm,C=115°
学生板演,老师巡视,及时发现问题,并解答。
(七)小结反思,提高认识
通过以上的研究过程,同学们主要学到了那些知识和方法?你对此有何体会?
1.用向量证明了正弦定理,体现了数形结合的数学思想。
2.它表述了三角形的边与对角的正弦值的关系。
3.定理证明分别从直角、锐角、钝角出发,运用分类讨论的思想。
(从实际问题出发,通过猜想、实验、归纳等思维方法,最后得到了推导出正弦定理。我们研究问题的突出特点是从特殊到一般,我们不仅收获着结论,而且整个探索过程我们也掌握了研究问题的一般方法。在强调研究性学习方法,注重学生的主体地位,调动学生积极性,使数学教学成为数学活动的教学。)
(八)任务后延,自主探究
如果已知一个三角形的两边及其夹角,要求第三边,怎么办?发现正弦定理不适用了,那么自然过渡到下一节内容,余弦定理。布置作业,预习下一节内容。
五 板书设计
板书设计可以让学生一目了然本节课所学的知识,证明正弦定理的方法以及正弦定理可以解决的两类问题。
怎么写高中数学教案篇3
[核心必知]
1、预习教材,问题导入
根据以下提纲,预习教材P6~P9,回答下列问题、
(1)常见的程序框有哪些?
提示:终端框(起止框),输入、输出框,处理框,判断框、
(2)算法的基本逻辑结构有哪些?
提示:顺序结构、条件结构和循环结构、
2、归纳总结,核心必记
(1)程序框图
程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形、在程序框图中,一个或几个程序框的组合表示算法中的一个步骤;带有方向箭头的流程线将程序框连接起来,表示算法步骤的执行顺序、
(2)常见的程序框、流程线及各自表示的功能
图形符号名称功能
终端框(起止框)表示一个算法的起始和结束
输入、输出框表示一个算法输入和输出的信息
处理框(执行框)赋值、计算
判断框判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”或“Y”;不成立时标明“否”或“N”
流程线连接程序框
○连接点连接程序框图的两部分
(3)算法的基本逻辑结构
①算法的三种基本逻辑结构
算法的三种基本逻辑结构为顺序结构、条件结构和循环结构,尽管算法千差万别,但都是由这三种基本逻辑结构构成的
②顺序结构
顺序结构是由若干个依次执行的步骤组成的这是任何一个算法都离不开的基本结构,用程序框图表示为:
[问题思考]
(1)一个完整的程序框图一定是以起止框开始,同时又以起止框表示结束吗?
提示:由程序框图的概念可知一个完整的程序框图一定是以起止框开始,同时又以起止框表示结束、
(2)顺序结构是任何算法都离不开的基本结构吗?
提示:根据算法基本逻辑结构可知顺序结构是任何算法都离不开的基本结构、
[课前反思]
通过以上预习,必须掌握的几个知识点:
(1)程序框图的概念:
(2)常见的程序框、流程线及各自表示的功能:
(3)算法的.三种基本逻辑结构:
(4)顺序结构的概念及其程序框图的表示:
问题背景:计算1×2+3×4+5×6+…+99×100。
[思考1]能否设计一个算法,计算这个式子的值。
提示:能。
[思考2]能否采用更简洁的方式表述上述算法过程。
提示:能,利用程序框图。
[思考3]画程序框图时应遵循怎样的规则?
名师指津:
(1)使用标准的框图符号。
(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画。
(3)除判断框外,其他程序框图的符号只有一个进入点和一个退出点,判断框是一个具有超过一个退出点的程序框。
(4)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
(5)流程线不要忘记画箭头,因为它是反映流程执行先后次序的,如果不画出箭头就难以判断各框的执行顺序。
怎么写高中数学教案篇4
教学目标
1.使学生掌握指数函数的概念,图象和性质.
(1)能根据定义判断形如什么样的函数是指数函数,了解对底数的限制条件的合理性,明确指数函数的定义域.
(2)能在基本性质的指导下,用列表描点法画出指数函数的图象,能从数形两方面认识指数函数的性质.
(3) 能利用指数函数的性质比较某些幂形数的大小,会利用指数函数的图象画出形如的图象.
2. 通过对指数函数的概念图象性质的学习,培养学生观察,分析归纳的能力,进一步体会数形结合的思想方法.
3.通过对指数函数的研究,让学生认识到数学的应用价值,激发学生学习数学的兴趣.使学生善于从现实生活中数学的发现问题,解决问题.
教学建议
教材分析
(1) 指数函数是在学生系统学习了函数概念,基本掌握了函数的性质的基础上进行研究的,它是重要的基本初等函数之一,作为常见函数,它既是函数概念及性质的第一次应用,也是今后学习对数函数的基础,同时在生活及生产实际中有着广泛的应用,所以指数函数应重点研究.
(2) 本节的教学重点是在理解指数函数定义的基础上掌握指数函数的图象和性质.难点是对底数在和时,函数值变化情况的区分.
(3)指数函数是学生完全陌生的一类函数,对于这样的函数应怎样进行较为系统的理论研究是学生面临的重要问题,所以从指数函数的研究过程中得到相应的结论固然重要,但更为重要的是要了解系统研究一类函数的方法,所以在教学中要特别让学生去体会研究的方法,以便能将其迁移到其他函数的研究.
教法建议
(1)关于指数函数的定义按照课本上说法它是一种形式定义即解析式的特征必须是的样子,不能有一点差异,诸如,等都不是指数函数.
(2)对底数
的限制条件的理解与认识也是认识指数函数的重要内容.如果有可能尽量让学生自己去研究对底数,指数都有什么限制要求,教师再给予补充或用具体例子加以说明,因为对这个条件的认识不仅关系到对指数函数的认识及性质的分类讨论,还关系到后面学习对数函数中底数的认识,所以一定要真正了解它的由来.
关于指数函数图象的绘制,虽然是用列表描点法,但在具体教学中应避免描点前的盲目列表计算,也应避免盲目的连点成线,要把表列在关键之处,要把点连在恰当之处,所以应在列表描点前先把函数的性质作一些简单的讨论,取得对要画图象的存在范围,大致特征,变化趋势的大概认识后,以此为指导再列表计算,描点得图象.
怎么写高中数学教案篇5
教学过程:
一、复习引入:
1.简介数集的发展,复习最大公约数和最小公倍数,质数与和数;
2.教材中的章头引言;
3.集合论的创始人——康托尔(德国数学家)(见附录);
4.“物以类聚”,“人以群分”;
5.教材中例子(P4)。
二、讲解新课:
阅读教材第一部分,问题如下:
(1)有那些概念?是如何定义的?
(2)有那些符号?是如何表示的?
(3)集合中元素的特性是什么?
(一)集合的有关概念:由一些数、一些点、一些图形、一些整式、一些物体、一些人组成的。我们说,每一组对象的全体形成一个集合,或者说,某些指定的对象集在一起就成为一个集合,也简称集。集合中的每个对象叫做这个集合的元素。
定义:一般地,某些指定的对象集在一起就成为一个集合。
1、集合的概念
(1)集合:某些指定的对象集在一起就形成一个集合(简称集)
(2)元素:集合中每个对象叫做这个集合的元素
2、常用数集及记法
(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合,记作N,N={0,1,2,…}
(2)正整数集:非负整数集内排除0的集,记作N__或N+,N__={1,2,3,…}
(3)整数集:全体整数的集合,记作Z,Z={0,±1,±2,…}
(4)有理数集:全体有理数的集合,记作Q,Q={整数与分数}
(5)实数集:全体实数的集合,记作R,R={数轴上所有点所对应的数}
注:(1)自然数集与非负整数集是相同的,也就是说,自然数集包括数0
(2)非负整数集内排除0的集,记作N__或N+
Q、Z、R等其它数集内排除0的集,也是这样表示,例如,整数集内排除0的集,表示成Z__
3、元素对于集合的隶属关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作aA
4、集合中元素的特性
(1)确定性:按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可
(2)互异性:集合中的元素没有重复
(3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出)
5、⑴集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q……
元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q……
⑵“∈”的开口方向,不能把a∈A颠倒过来写。
怎么写高中数学教案篇6
一、教学目标
1.掌握任意角的正弦、余弦、正切函数的定义(包括定义域、正负符号判断);了解任意角的余切、正割、余割函数的定义.
2.经历从锐角三角函数定义过度到任意角三角函数定义的推广过程,体验三角函数概念的产生、发展过程.领悟直角坐标系的工具功能,丰富数形结合的经验.
3.培养学生通过现象看本质的唯物主义认识论观点,渗透事物相互联系、相互转化的辩证唯物主义世界观.
4.培养学生求真务实、实事求是的科学态度.
二、重点、难点、关键
重点:任意角的正弦、余弦、正切函数的定义、定义域、(正负)符号判断法.
难点:把三角函数理解为以实数为自变量的函数.
关键:如何想到建立直角坐标系;六个比值的确定性(α确定,比值也随之确定)与依赖性(比值随着α的变化而变化).
三、教学理念和方法
教学中注意用新课程理念处理传统教材,学生的数学学习活动不仅要接受、记忆、模仿和练习,而且要自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学,师生互动,教师发挥组织者、引导者、合作者的作用,引导学生主体参与、揭示本质、经历过程.
根据本节课内容、高一学生认知特点和我自己的教学风格,本节课采用"启发探索、讲练结合"的方法组织教学.
四、教学过程
[执教线索:
回想再认:函数的概念、锐角三角函数定义(锐角三角形边角关系)--问题情境:能推广到任意角吗?--它山之石:建立直角坐标系(为何?)--优化认知:用直角坐标系研究锐角三角函数--探索发展:对任意角研究六个比值(与角之间的关系:确定性、依赖性,满足函数定义吗?)--自主定义:任意角三角函数定义--登高望远:三角函数的要素分析(对应法则、定义域、值域与正负符号判定)--例题与练习小明回顾小结--布置作业]
(一)复习引入、回想再认
开门见山,面对全体学生提问:
在初中我们初步学习了锐角三角函数,前几节课,我们把锐角推广到了任意角,学习了角度制和弧度制,这节课该研究什么呢?
探索任意角的三角函数(板书课题),请同学们回想,再明确一下:
(情景1)什么叫函数?或者说函数是怎样定义的?
让学生回想后再点名回答,投影显示规范的定义,教师根据回答情况进行修正、强调:
传统定义:设在一个变化过程中有两个变量x与y,如果对于x的每一个值,y都有唯一确定的值和它对应,那么就说y是x的函数,x叫做自变量,自变量x的取值范围叫做函数的定义域.
现代定义:设A、B是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称映射?:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作:y=f(x),x∈A,其中x叫自变量,自变量x的取值范围A叫做函数的定义域.
设计意图:
函数和三角函数是一般和特殊的关系,是共性和个性的关系,学生已经学习了函数的概念,因此对三角函数的学习就是一个从一般到特殊的演绎的过程,也是以具体函数丰富函数概念的过程.教学经验表明:学生对函数两种定义的记忆是有一定困难的,容易遗忘,此处让学生对函数概念进行回想再认,目的在于明确函数概念的本质,为演绎学习任意角三角函数概念作好知识和认知准备.
(情景2)我们在初中通过锐角三角形的边角关系,学习了锐角的正弦、余弦、正切等三个三角函数.请回想:这三个三角函数分别是怎样规定的?
学生口述后再投影展示,教师再根据投影进行强调:
设计意图:
学生在初中学习了锐角的三角函数概念,现在学习任意角的三角函数,又是一种推广和拓展的过程(类似于从有理数到实数的扩展).温故知新,要让学生体会知识的产生、发展过程,就要从源头上开始,从学生现有认知状况开始,对锐角三角函数的复习就必不可少.
(二)引伸铺垫、创设情景
(情景3)我们已经把锐角推广到了任意角,锐角的三角函数概念也能推广到任意角吗?试试看,可以独立思考和探索,也可以互相讨论!
留时间让学生独立思考或自由讨论,教师参与讨论或巡回对学困生作启发引导.
能推广吗?怎样推广?针对刚才的问题点名让学生回答.用角的对边、临边、斜边比值的说法显然是受到阻碍了,由于4.1节已经以直角坐标系为工具来研究任意角了,学生一般会想到(否则教师进行提示)继续用直角坐标系来研究任意角的三角函数.
设计意图:
从学生现有知识水平和认知能力出发,创设问题情景,让学生产生认知冲突,进行必要的启发,将学生思维引上自主探索、合作交流的"再创造"征程.
教师对学生回答情况进行点评后布置任务情景:请同学们用直角坐标系重新研究锐角三角函数定义!
师生共做(学生口述,教师板书图形和比值):
把锐角α安装(如何安装?角的顶点与原点重合,角的始边与x轴非负半轴重合)在直角坐标系中,在角α终边上任取一点P,作Pm⊥x轴于m,构造一个RtΔomP,则∠moP=α(锐角),设P(x,y)(x>0、y>0),α的临边om=x、对边mP=y,斜边长oP∣=r.
根据锐角三角函数定义用x、y、r列出锐角α的正弦、余弦、正切三个比值,并补充对应列出三个倒数比值:
设计意图:
此处做法简单,思想重要.为了顺利实现推广,可以构建中间桥梁或公共载体,使之既与初中的定义一致,又能自然地迁移到任意角的情形.由于前一节已经以直角坐标系为工具来研究任意角了,学生自然能想到仍然以直角坐标系为工具来研究任意角的三角函数.初中以直角三角形边角关系来定义锐角三角函数,现在要用坐标系来研究,探索的结论既要满足任意角的情形,又要包容初中锐角三角函数定义.这是一个认识的飞跃,是理解任意角三角函数概念的关键之一,也是数学发现的重要思想和方法,属于策略性知识,能够形成迁移能力,为学生在以后学习中对某些知识进行推广拓展奠定了基础(譬如从平面向量到空间向量的扩展,从实数到复数的扩展等).
(情景4)各个比值与角之间有怎样的关系?比值是角的函数吗?
追问:锐角α大小发生变化时,比值会改变吗?
先让学生想象思考,作出主观判断,再用几何画板动画演示,同时作好解释说明:保持r不变,让P绕原点o旋转即α在锐角范围内变化,六个比值随之变化的直观形象。结论是:比值随α的变化而变化.
引导学生观察图3,联系相似三角形知识,
探索发现:
对于锐角α的每一个确定值,六个比值都是
确定的,不会随P在终边上的移动而变化.
得出结论(强调):当α为锐角时,六个比值随α的变化而变化;但对于锐角α的每一个确定值,六个比值都是确定的,不会随P在终边上的移动而变化.所以,六个比值分别是以角α为自变量、以比值为函数值的函数.
设计意图:
初中学生对函数理解较肤浅,这里在学生思维的最近发展区进一步研究初中学过的锐角三角函数,在思维上更上了一个层次,扣准函数概念的内涵,突出变量之间的依赖关系或对应关系,是从函数知识演绎到三角函数知识的主要依据,是准确理解三角函数概念的关键,也是在认知上把三角函数知识纳入函数知识结构的关键.这样做能够使学生有效地增强函数观念.
(三)分析归纳、自主定义
(情境5)能将锐角的比值情形推广到任意角α吗?
水到渠成,师生共同进行探索和推广:
对于一个任意角α,它的终边所在位置包括下列两类共八种情形(投影展示并作分析):
终边分别在四个象限的情形:终边分别在四个半轴上的情形:
;
(指出:不画出角的方向,表明角具有任意性)
怎样刻画任意角的三角函数呢?研究它的六个比值:
(板书)设α是一个任意角,在α终边上除原点外任意取一点P(x,y),P与原点o之间的距离记作r(r=>0),列出六个比值:
α=kππ/2时,x=0,比值y/x、r/x无意义;
α=kπ时,y=0,比值x/y、r/y无意义.
追问:α大小发生变化时,比值会改变吗?
先让学生想象思考,作出主观判断,再用几何画板动画演示,同时作好解释说明:使r保持不变,P绕原点o逆时针、顺时针旋转即角α变化,六个比值随之改变的直观形象。结论是:各比值随α的变化而变化.
再引导学生利用相似三角形知识,探索发现:对于任意角α的每一个确定值,六个比值都是确定的,不会随P在终边上的移动而变化.
综上得到(强调):当角α变化时,六个比值随之变化;对于确定的角α,六个比值(如果存在的话)都不会随P在角α终边上的改变而改变,六个比值是确定的(对应的多值性即诱导公式一留到下节课分析).
因此,六个比值分别是以角α为自变量、以比值为函数值的函数.
根据历史上的规定,对比值进行命名,指出英文记法和读法,记作(承前作复合板书):
=sinα(正弦)=cosα(余弦)=tanα(正切)
=cscα(余割)=sec(正弦)=cotα(余切)
教师强调:sinα表示sin与α的乘积吗?不是,sinα是函数记号,是一个整体,相当于函数记号f(x).其它几个三角函数也如此
投影显示图六,指导学生分析其对应关系,进一步体会其函数内涵:
(图六)
指导学生识记六个比值及函数名称.
教师指出:正弦、余弦、正切、余切、正割、余割六个函数统称为三角函数,三角函数有非常丰富的知识和思想方法,我们以后主要学习正弦、余弦、正切三个函数的相关知识和方法,对于余切、正割、余割,只要同学们了解它们的定义就够了(遵循大纲要求).
引导学生进一步分析理解:
已知角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系,对于每一个确定的实数,把它看成一个弧度数,就对应着唯一的一个角,从而分别对应着六个唯一的三角函数值.因此,(板书)三角函数可以看成是以实数为自变量的函数,这将为以后的应用带来很多方便.
设计意图:
把角的终边分别在四个象限、四条半轴上的情形全作出来,有利于对任意性的全面把握.明确比值存在与否的条件,为确定函数定义域作准备.动画演示比值与角之间的依赖性与确定性关系,深化理解三角函数内涵.引导学生在理解的基础上自主地对三角函数作出明确定义,是本节课的中心任务.由于学生刚学弧度制,对弧度制的理解有待于在以后的学习应用中逐步感悟,因此部分学生对"三角函数可以看成是以实数为自变量的函数"的理解有半信半疑之感,有待通过后续的应用加深理解.
(四)探索定义域
(情景6)(1)函数概念的三要素是什么?
函数三要素:对应法则、定义域、值域.
正弦函数sinα的对应法则是什么?
正弦函数sinα的对应法则,实质上就是sinα的定义:对α的每一个确定的值,有唯一确定的比值y/r与之对应,即α→y/r=sinα.
(2)布置任务情景:什么是三角函数的定义域?请求出六个三角函数的定义域,填写下表:
三角函数
sinα
cosα
tanα
cotα
cscα
secα
定义域
引导学生自主探索:
如果没有特别说明,那么使解析式有意义的自变量的取值范围叫做函数的定义域,三角函数的定义域自然是指:使比值有意义的角α的取值范围.
关于sinα=y/r、cosα=x/r,对于任意角α(弧度数),r>0,y/r、x/r恒有意义,定义域都是实数集R.
对于tanα=y/x,α=kππ/2时x=0,y/x无意义,tanα的定义域是:{αα∈R,且α≠kππ/2}..........
教师指出:sinα、cosα、tanα的定义域必须紧扣三角函数定义在理解的基础上记熟,cotα、cscα、secα的定义域不要求记忆.
(关于值域,到后面再学习).
设计意图:
定义域是函数三要素之一,研究函数必须明确定义域.指导学生根据定义自主探索确定三角函数定义域,有利于在理解的基础上记住它、应用它,也增进对三角函数概念的掌握.
(五)符号判断、形象识记
(情景7)能判断三角函数值的正、负吗?试试看!
引导学生紧紧抓住三角函数定义来分析,r>0,三角函数值的符号决定于x、y值的正负,根据终边所在位置总结出形象的识记口诀:
(同好得正、异号得负)
sinα=y/r:上正下负横为0cosα=x/r:左负右正纵为0tanα=y/x:交叉正负
设计意图:
判断三角函数值的正负符号,是本章教材的一项重要的知识、技能要求.要引导学生抓住定义、数形结合判断和记忆三角函数值的正负符号,并总结出形象的识记口诀,这也是理解和记忆的关键.
(六)练习巩固、理解记忆
1、自学例1:已知角α的终边经过点P(2,-3),求α的六个三角函数值.
要求:读完题目,思考:计算什么?需要准备什么?闭目心算,对照解答,模仿书面表达格式,巩固定义.
课堂练习:
p19题1:已知角α的终边经过点P(-3,-1),求α的六个三角函数值.
要求心算,并提问中下学生检验,--------
点评:角α终边上有无穷多个点,根据三角函数的定义,只要知道α终边上任意一个点的坐标,就可以计算这个角的三角函数值(或判断其无意义).
补充例题:已知角α的终边经过点P(x,-3),cosα=4/5,求α的其它五个三角函数值.
师生探索:已知y=-3,要求其它五个三角函数值,须知r=?,x=?.根据定义得=(方程思想),x>0,解得x=4,从而--------.解答略.
2、自学例2:求下列各角的六个三角函数值:(1)0;(2)π/2;(3)3π/2.
提问,据反馈信息作点评、修正.
师生探索:紧扣三角函数定义求解,首先要在终边上取定一点。终边在哪儿呢?取定哪一点呢?任意点、还是特殊点?要灵活,只要能够算出三角函数值,都可以。
取特殊点能使计算更简明。课堂练习:p19题2.(改编)填表:
角α(角度)
0°
90°
180°
270°
360°
角α(弧度)
sinα
cosα
tanα
处理:要求取点用定义求解,针对计算过程提问、点评,理解巩固定义.
强调:终边在坐标轴上的角叫轴线角,如0、π/2、π、3π/2等,今后经常用到轴线角的三角函数值,要结合三角函数定义记熟这些值.
设计意图:
及时安排自学例题、自做教材练习题,一般性与特殊性相结合,进行适量的变式练习,以巩固和加深对三角函数概念的理解,通过课堂积极主动的练习活动进行思维训练,把"培养学生分析解决问题的能力"贯穿在每一节课的课堂教学始终.
(七)回顾小结、建构网络
要求全体学生根据教师所提问题进行总结识记,提问检查并强调:
1.你是怎样把锐角三角函数定义推广到任意角的?或者说任意角三角函数具体是怎样定义的?(建立直角坐标系,使角的顶点与坐标原点重合,---,在终边上任意取定一点P,---)
2.你如何判断和记忆正弦、余弦、正切函数的定义域?(根据定义,------)
3.你如何记忆正弦、余弦、正切函数值的符号?(根据定义,想象坐标位置,-----)
设计意图:
遗忘的规律是先快后慢,回顾再现是记忆的重要途径,在课堂内及时总结识记主要内容是上策.此处以问题形式让学生自己归纳识记本节课的主体内容,抓住要害,人人参与,及时建构知识网络,优化知识结构,培养认知能力.
(八)布置课外作业
1.书面作业:习题4.3第3、4、5题.
2.认真阅读p22"阅读材料:三角函数与欧拉",了解欧拉的生平和贡献,特别学习他对科学的挚着精神和坚忍不拔的顽强毅力!有兴趣的同学可以上网查阅欧拉的相关情况.
教学设计说明
一、对本节教材的理解
三角函数是描述周期运动现象的重要的数学模型,有非常广泛的应用.
星星之火,可以燎原.
直角三角形简单朴素的边角关系,以直角坐标系为工具进行自然地推广而得到简明的任意角的三角函数定义,紧紧扣住三角函数定义这个宝贵的源泉,自然地导出三角函数线、定义域、符号判断、值域、同角三角函数关系、多组诱导公式、多组变换公式、辅助角公式、图象和性质,本章教材就是这些内容的具体安排.定义直接用于解析几何(如直线斜率公式、极坐标、部分曲线的参数方程等),定义还是直接解决某些问题的工具,三角函数知识是物理学、高等数学、测量学、天文学的重要基础.
三角函数定义必然是学好全章内容的关键,如果学生掌握不好,将直接影响到后续内容的学习,由三角函数定义的基础性和应用的广泛性决定了本节教材的重点就是定义本身.
二、教学法加工
数学教材通常用抽象概括的形式化的数学书面语言阐述其知识和方法,教师只有通过教学法加工,始终贯彻"以学生的发展为本"的科学教育观,"将数学的学术形态转化为教育形态"(张奠宙语),引导学生积极主动地进行思考活动,直接参与体验数学知识产生发展的背景、过程,返璞归真,揭示本质,体会其中的思想和方法,学生只有这样才能真正理解掌握数学知识和方法,有效地发展智力、培养能力.
在本节教材中,三角函数定义是重点,三角函数线是难点,为了较好地突出重点和突破难点,分散重点和难点,同时兼顾例题、课堂练习的协调匹配,将不按教材顺序来进行教学,第一课时安排三角函数的定义(突出重点)、定义域、符号判断、例题1、2及p19课堂练习1、2、3,第二课时安排三角函数线、p15练习(突破难点)、诱导公式一及课本例题3、4和其它练习.本课例属第一课时.
教学经验表明,三角函数定义"简单易记",学生很容易轻视它,不少学生机械记忆、一知半解.本课例坚持"教师主导、学生主体"的原则,采用"启发探索、讲练结合"的常规教学方法,在学生的最近发展区围绕学生的学习目标设计了一系列符合学生认知规律的程序,通过多媒体辅助教学动画演示比值与角之间的依赖关系,拓展思维活动时空,力求使学生全员主动参与,积极思考,体会定义产生、发展的过程,通过思维过程来理解知识、培养能力.
将六个比值放在一起来研究,同时给出六个三角函数的定义,能够增强对比感和整体感,至于大纲对两组函数掌握与了解的不同要求,在下一步的教学中注意区分就行了.
教学中关于符号sinα、cosα、tanα的出场安排,教材首先对比值取名并给出英文记法,再研究它们与α的函数关系;另外可以先研究六个比值与α之间的函数关系,然后再对六个比值取名给出记法.后者更能突出函数内涵,揭示三角函数本质.本课例采用后者组织教学.
三、教学过程分析(见穿插在教案中的设计意图).