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1、課 題:第三章 第2節(jié)圓的對稱性(1)
課 型:新授課
教學目標:
1. 理解圓的對稱性(軸對稱)及有關性質.(重點)
2.理解垂徑定理及推論,并會運用其解決有關問題.(難點)
教法與學法指導:
這節(jié)課主要通過“找圓心”等問題情境激發(fā)學生探究的興趣和熱情,經歷“操作實踐—大膽猜測---綜合證明----靈活應用”的課堂模式,在探究垂徑定理過程中,讓學生領會數學的嚴謹性,并培養(yǎng)學生的數學應用意識,勇于探索的精神.
課前準備:制作課件,學生預習學案.
教學過程:
一、情景導入 明確目標
組織教學:準備,給每一位同學發(fā)放圓形紙片(用化學濾紙);并提出問題,(問題1) 通
2、過上節(jié)課《車輪為什么是圓形》的學習,認識了圓的基本概念,這是一張圓形紙片,你有什么辦法找出它的圓心呢?
學生活動 :學生憑借經驗很容易想到用兩次折疊的方法,找到圓心.
[師]:同學們上一節(jié)課,我們學習了圓的基本概念,知道,半徑定圓的大小,圓心定圓的位置.下面,請一位同學到前面演示自己找圓心的過程.
學生演示:
[師]:(問題2) 在折疊的過程中,你從中還知道圓具有什么性質?
[生1]:老師,圓是對稱圖形,既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形.
[師]:很好,同學們觀察的很認真,這節(jié)課,我們重點研究圓的軸對稱性,那么,圓的對稱軸是怎樣的直線,有多少條對稱軸?
[生2]:老師,圓的對
3、稱軸是直徑,它有無數條對稱軸.
[師]:同學們,這位同學回答的對嗎?
[生3]:不正確,對稱軸應該是直線,而直徑是線段,應該說,對稱軸是直徑所在的直線,或者是過圓心的直線.
教師活動:進行鼓勵表揚并板書,3.2 圓的對稱性(1)
圓的對稱性:圓是軸對稱圖形,對稱軸是任意一條過圓心的直線.
設計意圖:問題可以激發(fā)學生學習數學的興趣,而興趣又是最好的老師.通過設計一連串的問題情境容易引發(fā)學生學習和探究的興趣,在動手操作中既復習圓的意義,又探索到圓的對稱性.
二、自主學習 合作探究:
探究活動一:圓的基本概念
(讓學生注意觀察動畫課件)
學案(問題3):
(1)什么是弦?什么是弧
4、?如何區(qū)別?怎么表示?
(2)弧與弦分別可以分成幾類?它們如何區(qū)分?
學情預設:可能出現(xiàn)的
情形一:學生看書后能理解弦、弧、優(yōu)弧、劣弧及半圓的意義,但是難以區(qū)別異同,如:弦是線段,弧是曲線段;直徑是弦,但弦不一定是直徑;半圓是弧,但弧不一定是半圓;半圓既不是劣弧,也不是優(yōu)弧.
情形二:學生寫出的弧可能重復或遺漏,不能掌握“優(yōu)弧與劣弧成對出現(xiàn)”的規(guī)律.
情形三:優(yōu)弧的表示方法.
以上若學生不能討論總結得出,則需要老師引導得出結論.
學生活動:學生在預習的前提下邊觀察圖形演示邊獨立思考,再在四人小組間交流討論.
教師活動:參與學生的討論,注意收集信息,以便及時補充,然后提問.
5、[生1]:
(1)連接圓上任意兩點的線段叫做弦.經過圓心的弦叫直徑.
圓上任意兩點間的部分叫做圓弧,簡稱弧;直徑的兩個端點把圓分成兩個部分,每一部分叫做半圓.大于半圓弧叫優(yōu)弧,小于半圓的弧稱為劣弧.
[生2]:弦是線段,弧是曲線段.弧的表示方法是在兩個端點上面添加“︵“符號.
[生3]:弦分為過圓心的和不過圓心的弦;弧分為劣弧、半圓、優(yōu)弧.
[師] 同學們總結的很好,下面,結合圖形加深認識,并思考,你還可以得出什么性質.
教師活動:引導學生,能不能從它們之間的相互關系來比較說明.
[生4]:直徑是弦,但弦不一定是直徑;半圓是弧,但弧不一定是半圓;半圓既不是劣弧,也不是優(yōu)弧.
6、
[生5]:直徑是圓中最大的弦.
學生活動:整理好筆記.
設計意圖:讓學生帶著問題探究,加強自主探究的針對性,激發(fā)思考與交流,從而真正掌握它們的本質與異同,學會辨證統(tǒng)一、分類討論地解決問題,提高課堂效率.
探究活動二:垂徑定理
(問題4)
(1)剛才折出的兩條直徑是怎樣的位置關系?圖中能得出哪些等量關系?
(2)若把AB向上平移到任意位置,成了不是直徑的弦,折疊后猜想:還有與剛才類似的結論嗎?有哪些方法證明你的猜想正確與否?
(3)思考:上述探索過程利用了圓的什么性質?還運用了哪些知識?若只證明AM=BM,還有什么方法?
(4)把上述發(fā)現(xiàn)歸納成文字語言和幾何語言.
7、
學生活動:拿出圓形紙片,將其對折,得到一條折痕CD,在CD上取一點M,作CD的垂線AB,然后再將圓沿CD對折,觀察,得出結論.
[生1]:垂直關系;相等的量有,AM=BM, 因為圓沿直線CD對折后,點A與B重合.
[生2]: 若只證明AM=BM,
還可以用等腰三角形“三線合一”.
證明:連接OA,OB則OA=OB
又 ∵CD⊥AB
∴AM=BM,CD是線段AB的垂直平分線
∴點A和點B關于直線CD對稱
∴
教師活動:引導學生總結并板書
文字語言和幾何語言:
垂徑定理: 垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的(兩條)弧.
如圖,在⊙O中,即①
8、②→③④⑤
① CD是直徑 ③AM=BM,
④
② CD⊥AB于M ⑤
設計意圖:用運動變化的觀點體會從特殊到一般研究問題的方法,在折疊中領會定理的證明思路,突出重點、突破難點,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,提高學生的概括、總結的語言表達能力.
探究活動三:垂徑定理的推論
議一議:
(問題5)同學們,如果把“垂徑定理”中的條件“垂直于弦”與結論“平分于弦”互換,即:①③→②④⑤,結論是否還成立?如果成立,請你說明理由;不成立,請舉反例.
學情預設: 大多數學生會模仿定理畫圖、折疊、推理后認
9、為是成立的,可能有個別學生會持反對意見,引起一番有意義的討論,老師可以適時地引導.當AB與CD是⊙O的直徑時,互相平分,但不一定垂直!只有當弦AB不是直徑時,結論才會成立.
[生1]: 成立.
∴OA=OB,AM=BM,
∴ CD⊥AB(三線合一)
∴
[生2]:不一定成立,如圖,當AB是直徑時,
CD平分AB,但不垂直AB.只有AB不是直徑時,才成立.
[師]: 同學們討論的非常好,做數學就是要求我們思維要嚴謹,注意,條件與圖形的統(tǒng)一及多樣性,多畫圖,多分析,多總結.那么這個推論我們應該怎么說?
在學生的歸納中,板書.
垂徑定理的推論:
平分弦(不是直徑)的直徑垂直
10、于弦,并且平分弦所對的兩條弧.
(問題6)如果我們繼續(xù)交換條件是否能夠②③→①④⑤、①④→②③⑤、④⑤→①②③?
學生活動:采取折疊-重合-得出結論成立.
師生共同歸納總結:由 “①直徑、②垂直于弦、③平分弦、④平分優(yōu)弧、⑤平分劣弧”,其中兩個作條件推出另三個結論.
設計意圖:對教材知識進行適當的變式和拓展,讓學生能舉一反三,發(fā)散學生的思維,讓不同層次的學生得到不同的發(fā)展,并體驗數學的嚴謹性和探究的樂趣,感受合作交流的重要性.
(問題7)例題分析
例1:如右圖所示,一條公路的轉彎處是一段圓弧(即圖中弧CD,點O是弧CD的圓心),其中CD=600m,E為弧CD上一點,且OE⊥CD,垂
11、足為F,EF=90 m.求這段彎路的半徑.
學生活動:觀察示意圖,分析題目的已知和要求的結果,尋求相互關系,然后嘗試獨立解答,在與小組其他同學交流,確定解題思路.
教師活動:與個別學生交流解題思想方法,讓其上黑板板演過程,并說明為什么這樣解答.
[生]:解:連接OC,設彎路的半徑是R,則
OF=(R-90))m
∵OE⊥CD
∴CF=CD/2=300m(垂徑定理)
由勾股定理得
OC2=CF2+OF2
即R2=3002+(R-90)2
解得R=545
所以,彎路的半徑是545m.
設計意圖:讓學生在實踐中理解垂徑定理應用,在四個量半徑R、弦CD的長、弦心距OF長、弓形高
12、EF的長中,任已知兩個量可以求出另兩個量.一題多變,多題歸一,探尋規(guī)律,構造直角三角形后通過勾股定理求解,從題海中解脫出來,并培養(yǎng)學生的數學應用意識,體會數學與生活的聯(lián)系.
三、歸納總結,拓展提高
[師]:同學們,我們本節(jié)課學習了垂徑定理及推論,理解了與圓有關的應用,你有收獲,或者是疑慮問題,交流一下.
學生活動:有獨立思考,落筆組織語言的,也有相互討論,交流總結的觀點的,氣氛相當熱烈,各抒己見.
[生]:老師,如圖,OC⊥AB,可不可以使用垂徑定理.
[師]:可以,這條線(或線段)過圓心,就可以作為直徑使用,
同時,過圓心作弦的垂線是今后解答圓的問題的常用輔助線,在以后的學習中
13、,注意體會和總結.
設計意圖: 用問題形式引導學生回顧總結學習過程,使知識系統(tǒng)化,學會提煉其中蘊含的數學思想方法,且能夠靈活應用;學會自我反思,養(yǎng)成良好的數學學習習慣.
課堂檢測:
1.已知⊙O的半徑為5,弦AB的長為6 ,則這條弦的中點到弦所對劣弧中點的距離為____.
考察知識點:理解垂徑定理的意義,會構造符合定理的基本圖形,來解決問題.
答案提示:
解:過O點作AB的垂線,垂足是D,且與弧AB交于點C,連接OA,
∵OC⊥AB
∴D是AB的中點,C是弧AB的中點,
∴
∴DC=5-4=1
所以,這條弦的中點到弦所對劣弧中點的距離為1
2.兩個同心圓中,大圓
14、的弦AB交小圓于C、D,若AB=4,CD=2,圓心到AB的距離為l,則大圓的與小圓的半徑之比為____________.
考察知識點:理解垂徑定理的使用,加深認識輔助線“弦心距和半徑”經常是成對構造的,以便構造直角三角形,解決問題.
答案提示:
解:
則大圓的與小圓的半徑之比為
3. 儲油罐的截面如圖所示,裝入一些油后,若油面寬AB=600mm,
求油的最大深度.
考察知識點:主要是檢測垂徑定理在生活中的應用,解決此類問題的關鍵是畫出示意圖,轉化為數學問題解答.
答案提示:由垂徑定理知,
油最大深度=325-125=200(mm)
4.已知:如圖,⊙O 中, A
15、B為 弦,C 為 AB 的中點,OC交AB 于D ,AB = 6cm ,CD = 1cm. 求⊙O 的半徑OA.
考察知識點:數學方法的綜合應用,主要是方程知識與圖形解答的結合.
答案提示:
解:設⊙O的半徑為r
在直角三角形AOD中,
所以,
∴r=5cm
∴OA=5cm
學情預設:部分同學可以當堂完成,教師,當堂批改,及時知道學生的解答情況;部分同學需要老師的引導,才能完成解答.
教師活動:通過檢查,關鍵看學生的圖形構造,是否能夠利用半徑和弦心距構造出直角三角形,運用勾股定理解決問題.
設計意圖:通過例題的分析學習,讓學生體會數學學習要善于構造圖形,解決問題;進一
16、步理解,為了應用條件和已有的性質定理,需要添加輔助線來完善圖形,從而培養(yǎng)學生良好的學習習慣.
板書設計:
3.2圓的對稱性(1)
一、圓的對稱性 二、垂徑定理 三、垂徑定理的推論及應用
圓是軸對稱圖形, 垂直于弦的直徑平分這條弦 例題解答
對稱軸是任意一條過 并且平分弦所對的(兩條)弧
圓心的直線,
教學反思:
《圓的對稱性》是一節(jié)操作性較強的課,所以,我在教學中首先創(chuàng)設“找圓心”情境,讓學生感到新穎、有趣同時又注重了垂徑定理及推論的發(fā)生、發(fā)展和應用過程的教學;再以連貫的問題串形式步步深入,層層推進學生思考,有效激活學生思維. 讓學生真正體驗了探索獲取新知的成績感和成功感,同時也達到了培養(yǎng)學生學習主動性和創(chuàng)造性的目的;最后,通過提供有層次的達標檢測題讓學生應用所學解決實際問題.孩子們在解決問題的同時享受到了成功的喜悅,個性得到了彰顯,解決問題的能力也得到了充分的提升,更感受到數學的價值,從而更加熱愛數學學習.
感到課堂不足的地方是,本節(jié)課學生操作和自主學習的時間多,每個環(huán)節(jié)的銜接要流暢,才能在課堂上完成,所以本節(jié)課要提前發(fā)放導學案,才能順利完成課堂教學任務.
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