《直線的傾斜角與斜率》導學案
一、教學內容分析
“直線的傾斜角和斜率”一節是解析幾何的入門課,擔負著開啟全章的重任,因此在本課時的教學中不但要落實顯性知識,更重要的是要揭示隱性知識:研究解析幾何的基本方法——坐標法。
本課時涉及到兩個概念——傾斜角和斜率,它們都是反映直線相對于x軸正方向的傾斜程度的,傾斜角是從“形”的角度刻畫直線的傾斜程度,而斜率是從“數”的角度刻畫直線的傾斜程度。二者聯系的橋梁是正切函數值,進一步可以用直線上兩點的坐標表示直線的斜率。
傾斜角是一個橋梁,利用它可以將兩直線的位置關系問題轉化為斜率問題。而在建立直線方程,研究直線的幾何性質時斜率起著重要的作用。因此,坐標法和斜率是本課時的核心概念。據此確定本課時的教學重點是:
使學生經歷幾何問題代數化的過程,并初步了解解析幾何研究問題的基本思想方法,體會坐標法。
理解斜率的定義,掌握過兩點的直線的斜率公式。
二、教學目標分析
1. 理解傾斜角的概念,體會在直角坐標系下,以坐標軸為“參照系”,用統一的標準刻畫幾何元素的思想方法。
2. 理解斜率的定義和斜率公式,經歷幾何問題代數化的過程,了解解析法的基本步驟,感受解析幾何的思想方法。
3.通過解析幾何發展史的簡單介紹,滲透數學文化教育。
三、教學問題診斷分析
平面幾何中,“兩點確定一條直線”是沒有“參照系”的,如何使學生在這一知識的基礎上,順利、自然地過渡到直角坐標系下用一個點和傾斜角確定一條直線,是比較困難的。事實上,已知直線的傾斜角就相當于已知直線的方向,因此已知“兩個點可以確定直線的方向”,這與“一個點和直線的方向確定一條直線”是一致的。在教學中應注意引導學生認識到這種聯系。
函數是以圖助數,利用圖形使代數問題直觀化,解析幾何則是以數助形,用坐標法研究幾何問題。它們都體現了數形結合思想,但角度不同。學生知道一次函數的圖象是一條直線,這里研究的是直線的方程,學生容易將二者混淆,誤認為方程就是一次函數。因此在教學時要注意澄清二者的不同。
基于上述分析,確定本課時的教學難點為:
直角坐標系下對刻畫直線的幾何要素的認識——傾斜角概念的形成;用坐標刻畫傾斜角的方法——斜率概念本質的認識。
四、教學過程設計
(一)引言
在幾何問題的研究中,我們常常直接依據幾何圖形中點、線、面的關系研究幾何圖形的性質。現在我們采用另一種研究方法——坐標法來研究幾何問題。坐標法是在坐標系的基礎上,把幾何問題轉化為代數問題,通過代數運算研究幾何圖形性質的一種方法,這門科學稱為解析幾何。
解析幾何是17世紀法國數學家笛卡爾和費馬共同創立的。解析幾何的創立是數學發展史上的一個重要的里程碑,數學從此由常量數學進入變量數學時期。解析幾何由此成為近代數學的基礎之一。
本章我們研究的是直線與方程,這是我們在初中就熟悉的知識,當時是在函數的觀點下進行,是借助于“形”研究“數”的問題,從今天開始要轉化一個角度,利用坐標系,借助于“數”研究“形”的問題,也就是用“坐標法”進行研究。本課時我們將研究最基礎的知識——直線的傾斜角和斜率,并在其學習過程中體會和感受解析幾何研究問題的基本方法和思想。