附件: 教学设计方案模板
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教学设计方案
课题名称:任意角的三角函数——三角函数线
姓名:
刘富玲
工作单位:
大城县第一中学
学科年级:
高一年级
教材版本:
人教版
一、教学内容分析(简要说明课题来源、学习内容、知识结构图以及学习内容的重要性)
前面我们学习了角的弧度制,角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 弧度数的绝对值INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189064519.gif" \* MERGEFORMATINET ,其中INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189215661.gif" \* MERGEFORMATINET 是以角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 作为圆心角时所对弧的长,r是圆的半径.特别地, 当r =1时,INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189377090.gif" \* MERGEFORMATINET ,此时的圆称为单位圆,这样就可以用单位圆中弧的长度表示所对圆心角弧度数的绝对值,那么能否用几何图形来表示任意角的正弦、余弦、正切函数值呢?这就是我们今天一起要研究的问题.
二、教学目标(从学段课程标准中找到要求,并具体化为本节课的具体要求,明晰(学生懂)、具体、可操作、可以依据练习测试题)重点及难点(说明本课题的重难点)
1.知识目标: 使学生掌握如何利用单位圆中的有向线段分别表示任意角的正弦、余弦、正切函数值,并能利用三角函数线解决一些简单的三角函数问题.
2.能力目标: 借助几何画板让学生经历概念的形成过程,提高学生观察、发现、类比、猜想和实验探索的能力;在论坛上开展研究性学习,让学生借助所学知识自己去发现新问题,并加以解决,提高学生抽象概括、分析归纳、数学表述等基本数学思维能力.
3.情感目标:激发学生对数学研究的热情,培养学生勇于发现、勇于探索、勇于创新的精神;通过学生之间、师生之间的交流合作,实现共同探究、教学相长的教学情境.
教学重点难点:
1.重点:三角函数线的作法及其简单应用.
2.难点:利用与单位圆有关的有向线段,将任意角的正弦、余弦、正切函数值分别用它们的几何形式表示出来.
三、学习者特征分析(学生对预备知识的掌握了解情况,学生在新课的学习方法的掌握情况,如何设计预习)
“设置问题,探索辨析,归纳应用,延伸拓展”
类比、联想,产生知识迁移;观察、实验,体验知识的形成过程;猜想、求证,达到知识的延展.
四、教学过程(设计本课的学习环节,明确各环节的子目标,画出流程图)
一、设置疑问,实验探索(17分钟)
教学环节
教学过程
设计意图
设
置
疑
问,点明主题
前面我们学习了角的弧度制,角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 弧度数的绝对值INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189064519.gif" \* MERGEFORMATINET ,其中INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189215661.gif" \* MERGEFORMATINET 是以角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 作为圆心角时所对弧的长,r是圆的半径.特别地, 当r =1时,INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189377090.gif" \* MERGEFORMATINET ,此时的圆称为单位圆,这样就可以用单位圆中弧的长度表示所对圆心角弧度数的绝对值,那么能否用几何图形来表示任意角的正弦、余弦、正切函数值呢?这就是我们今天一起要研究的问题.
既可以引出单位圆,又可以使学生通过类比联想主动、快速的探索出三角函数值的几何形式.
概
念
学
习,分
散
难
点
有向线段:带有方向的线段.
(1)方向:按书写顺序,前者为起点,后者为终点,由起点指向终点.
如:有向线段OM,O为起点,M为终点,由O点指向M点.
INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189371930.gif" \* MERGEFORMATINET
(动态演示)
(2) 数值:(只考虑在坐标轴上或与坐标轴平行的有向线段)
绝对值等于线段的长度,若方向与坐标轴同向,取正值;与坐标轴反向,取负值.如:
INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189531809.gif" \* MERGEFORMATINET
OM= 1,
ON= -1,
AP = INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189687808.gif" \* MERGEFORMATINET
相关概念的学习分散了教学难点,使学生能够更多的围绕重点展开探索和研究.
实验探 索,
辨析研讨
1.(复习提问)任意角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的正弦如何定义?
角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的终边上任意一点P(除端点外)的坐标是(INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189681971.gif" \* MERGEFORMATINET ),它与原点的距离是r, 比值INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189999734.gif" \* MERGEFORMATINET 叫做INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的正弦.
思考:能否用几何图形表示出角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的正弦呢?
学生联想角的弧度数与弧长的转化, 类比猜测:若令r=1,则INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189993655.gif" \* MERGEFORMATINET .取角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的终边与单位圆的交点为P,过点P作INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190157861.gif" \* MERGEFORMATINET 轴的垂线,设垂足为M,则有向线段MP=INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190154604.gif" \* MERGEFORMATINET .(学生分析的同时,教师用几何画板演示)
请学生利用几何画板作出垂线段MP,并改变角的终边位置,观察终边在各个位置的情形,注意有向线段的方向和正弦值正负的对应.特别地,当角的终边在INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190157861.gif" \* MERGEFORMATINET 轴上时,有向线段MP变成一个点,记数值为0.
这条与单位圆有关的有向线段MP叫做角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的正弦线.
2.思考:用哪条有向线段表示角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的余弦比较合适?并说明理由.
请学生用几何画板演示说明.
有向线段OM叫做角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的余弦线.
3. INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190151614.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190312687.gif" \* MERGEFORMATINET 如何用有向线段表示?
讨论焦点:
INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190317159.gif" \* MERGEFORMATINET 若令INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190157861.gif" \* MERGEFORMATINET =1, 则INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190315568.gif" \* MERGEFORMATINET =AT,但是第二、三象限角的终边上没有横坐标为1的点,若此时取INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190157861.gif" \* MERGEFORMATINET =-1的点T‘,tanINCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET =-INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190468791.gif" \* MERGEFORMATINET =T‘A‘,有向线段的表示方法又不能统一.
引导观察:
当角的终边互为反向延长线时,它们的正切值有什么关系?
统一认识:
方案1:在象限角的终边或其反向延长线上取INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190157861.gif" \* MERGEFORMATINET =1的点T,则tanINCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET =INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190468791.gif" \* MERGEFORMATINET =AT;
方案2:借助正弦线、余弦线以及相似三角形知识得到INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190151614.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190462330.gif" \* MERGEFORMATINET =INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190462846.gif" \* MERGEFORMATINET .
几何画板演示验证:
当角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的终边落在坐标轴上时,tanINCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 与有向线段AT的对应.
这条与单位圆有关的有向线段AT叫做角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的正切线.
美国华盛顿一所大学有句名言:“我听见了,就忘记了;我看见了,就记住了;我做过了,就理解了.”要想让学生深刻理解三角函数线的概念,就应该让学生主动去探索,大胆去实践,亲身体验知识的发生和发展过程.
教学已经不再是把教师或学生看成孤立的个体,而是把他们的教和学看成是相互影响的辩证发展过程.在和谐的氛围中,教师和学生都处在自由状态,可以不受框框的束缚,充分表达各自的意见,在自己积极思维的同时又能感受他人不同的思维方式,从而打破自己的封闭状态,进入更加广阔的领域.
二、作法总结,变式演练(13分钟)
教学环节
教学过程
设计意图
作法总结
正弦线、余弦线、正切线统称为三角函数线.
请大家总结这三种三角函数线的作法,并用几何画板演示(一学生描述,同时用电脑演示):
第一步:作出角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的终边,与单位圆交于点P;
第二步:过点P作INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190157861.gif" \* MERGEFORMATINET 轴的垂线,设垂足为M,得正弦线MP、余弦线OM;
第三步:过点A(1,0)作单位圆的切线,它与角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的终边或其反向延长线的交点设为T,得角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190624072.gif" \* MERGEFORMATINET 的正切线AT.
特别注意:三角函数线是有向线段,在用字母表示这些线段时,要注意它们的方向,分清起点和终点,书写顺序不能颠倒.余弦线以原点为起点,正弦线和正切线以此线段与坐标轴的公共点为起点,其中点A为定点(1,0).
及时归纳总结,加深知识的理解和记忆.
变式演练,提高能力
练习:利用几何画板画出下列各角的正弦线、余弦线、正切线:
(1)INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190629208.gif" \* MERGEFORMATINET ; (2)INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190782811.gif" \* MERGEFORMATINET .
学生先做,然后投影展示一学生的作品,并强调三角函数线的位置和方向.
例1 利用几何画板画出适合下列条件的角INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560189062116.gif" \* MERGEFORMATINET 的终边:
(1)INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/./W020100826560190782603.gif" \* MERGEFORMATINET ; (2)INCLUDEPICTURE \d "http://www.pep.com.cn/gzsx/jszx_1/czsxtbjxzy/xkbsyjc/jxsj/bx4/201008/