正弦定理教学设计免费(共9篇)
1.正弦定理教学设计免费 篇一
《正弦定理》教学设计
郭来华
一、教学内容分析
“正弦定理”是《普通高中课程标准数学教科书·数学(必修5)》(人教版)第一章第一节的主要内容,它既是初中“解直角三角形”内容的直接延拓,也是三角函数一般知识和平面向量等知识在三角形中的具体运用,是解可转化为三角形计算问题的其它数学问题及生产、生活实际问题的重要工具,因此具有广泛的应用价值。为什么要研究正弦定理?正弦定理是怎样发现的?其证明方法是怎样想到的?还有别的证法吗?这些都是教材没有回答,而确实又是学生所关心的问题。
本节课是“正弦定理”教学的第一课时,其主要任务是引入并证明正弦定理,在课型上属于“定理教学课”。因此,做好“正弦定理”的教学,不仅能复习巩固旧知识,使学生掌握新的有用的知识,体会联系、发展等辩证观点,而且通过对定理的探究,能使学生体验到数学发现和创造的历程,进而培养学生提出问题、解决问题等研究性学习的能力。
二、学生学习情况分析
学生在初中已经学习了解直角三角形的内容,在必修4中,又学习了三角函数的基础知识和平面向量的有关内容,对解直角三角形、三角函数、平面向量已形成初步的知识框架,这不仅是学习正弦定理的认知基础,同时又是突破定理证明障碍的强有力的工具。正弦定理是关于任意三角形边角关系的重要定理之一,《课程标准》强调在教学中要重视定理的探究过程,并能运用它解决一些实际问题,可以使学生进一步了解数学在实际中的应用,从而激发学生学习数学的兴趣,也为学习正弦定理提供一种亲和力与认同感。
三、设计思想
培养学生学会学习、学会探究是全面发展学生能力的重要前提,是高中新课程改革的主要任务。如何培养学生学会学习、学会探究呢?建构主义认为:“知识不是被动吸收的,而是由认知主体主动建构的。”这个观点从教学的角度来理解就是:知识不是通过教师传授得到的,而是学生在一定的情境中,运用已有的学习经验,并通过与他人(在教师指导和学习伙伴的帮助下)协作,主动建构而获得的,建构主义教学模式强调以学生为中心,视学生为认知的主体,教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用。本节“正弦定理”的教学,将遵循这个原则而进行设计。
四、教学目标
1、知识与技能:通过对任意三角形的边与其对角的关系的探索,掌握正弦定理的内容及其证明方法。
2、过程与方法:让学生从已有的知识出发,共同探究在任意三角形中,边与其对角的关系,引导学生通过观察、归纳、猜想、证明,由特殊到一般得到正弦定理等方法,体验数学发现和创造的历程。
3、情感态度与价值观:在平等的教学氛围中,通过学生之间、师生之间的交流、合作和评价,实现共同探究、教学相长的教学情境。
五、教学重点与难点
重点:正弦定理的发现和推导 难点:正弦定理的推导
六、教学过程设计
(一)设置情境
利用投影展示:如图1,一条河的两岸平行,河宽d1km。因上游暴发特大洪水,在洪峰到来之前,急需将码头A处囤积的重要物资及留守人员用船尽快转运到正对岸的码头B处或其下游1km的码头C处,请你确定转运方案。已知船在静水中的速度v15km/h,水流速度v13km/h。【设计意图】培养学生的“数学起源于生活,运用于
(二)提出问题
师:为了确定转运方案,请同学们设身处地地考虑有关的问题,将各自的问题经小组(前后4人为一小组)汇总整理后交给我。
待各小组将问题交给老师后,老师筛选了几个问题通过投影向全班展示,经大家归纳整理后得到如下的五个问题:
1、船应开往B处还是C处?
2、船从A开到B、C分别需要多少时间?
3、船从A到B、C的距离分别是多少?
4、船从A到B、C时的速度大小分别是多少?
5、船应向什么方向开,才能保证沿直线到达B、C?
【设计意图】通过小组交流,提供一定的研究学习与情感交流的时空,培养学生合作学习的能力;问题源于学生,突出学生学习的主体性,能激发学生学习的兴趣;问题通过老师的筛选,确定研究的方向,体现教师的主导作用。
师:谁能帮大家讲解,应该怎样解决上述问题?
大家经过讨论达成如下共识:要回答问题1,需要解决问题2,要解决问题2,需要先解决问题3和4,问题3用直角三角形知识可解,所以重点是解决问
A图 1BC生活”的思想意识,同时情境问题的图形及解题思路均为研究正弦定理做铺垫。题4,问题4与问题5是两个相关问题。因此,解决上述问题的关键是解决问题4和5。
师:请同学们根据平行四边形法则,先在练习本上做出与问题对应的示意图,明确已知什么,要求什么,怎样求解。
生1:船从A开往B的情况如图2,根据平行四边形的性质及解直角三角形的知识,可求得船在河水中的速度大小|v|及v1与v2的夹角:
|v||v1||v2||v1||v2|35, 22BDEC534,22v1vFAv2图 2sin 用计算器可求得37
BDv1vv2AF图 3EC船从A开往C的情况如图3,|AD||v1|5,|DE||AF||v2|3,易求得AEDEAF45,还需求DAE及v,我还不知道怎样解这两个问题。
师:请大家思考,这两个问题的数学实质是什么? 部分学生:在三角形中,已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角和第三边。
【设计意图】将问题数学化,有助于加深学生对问题的理解,有助于培养学生的数学意识。
师:请大家讨论一下,如何解决这两个问题? 生3:不知道。
师:图2的情形大家都会解,但图3的情形却有困难,那么图2与图3有何异同点?
生4:图2和图3的情形都是已知三角形的两边和其中一边的对角,求另一边的对角和第三边。但图2中ADE是直角三角形,而图3中ADE不是直角三角形,不能象在直角三角形中可直接利用边角的关系求解。
师:图3的情形能否转化成直角三角形来解呢?
【设计意图】通过教师的问题引导,启发学生将问题进行转化,培养学生的化归思想,同时为下一步用特例作为突破口来研究正弦定理以及用作高的方法来证明正弦定理做好铺垫。
生5:能,过点D作DGAE于点G(如图4),|DG||v1|sinDAG|DE|sinAED|AG||v1|cosDAGBDv1vAGv2EC,|EG||DE|cosAED
F图 4sinDAG|DE|sinAED|v1|3sin4553210
|v||AG||GE|
师:很好!采取分割的方法,将一般三角形化为两个直角三角形求解。但在生活中有许多三角形不是直角三角形,如果每个三角形都划分为直角三角形求解,很不便。能不能象直角三角形一样直接利用边角关系求解呢?三角形中,任意两边与其对角之间有怎样的数量关系?
【设计意图】通过教师对学生的肯定评价,创造一个教与学的和谐环境,既激发学生的学习兴趣,使紧接着的问题能更好地得到学生的认同,又有利于学生和教师的共同成长。
(三)解决问题
1、正弦定理的引入
师:请同学们想一想,我们以前遇到这种一般问题时,是怎样处理的? 众学生:先从特殊事例入手,寻求答案或发现解法。可以以直角三角形为特例,先在直角三角形中试探一下。
师:如果一般三角形具有某种边角关系,对于特殊的三角形——直角三角形也是成立的,因此我们先研究特例,请同学们对直角三角形进行研究,寻找一般三角形的各边及其对角之间有何关系?同学们可以参与小组共同研究。
(1)学生以小组为单位进行研究;教师观察学生的研究进展情况或参与学生的研究。
(2)展示学生研究的结果。
【设计意图】教师参与学生之间的研究,增进师生之间的思维与情感的交流,并通过教师的指导与观察,及时掌握学生研究的情况,为展示学生的研究结论做准备;同时通过展示研究结论,强化学生学习的动机,增进学生的成功感及学习的信心。
师:请说出你研究的结论? 生7:asinAbsinBcsinC
师:你是怎样想出来的?
生7:因为在直角三角形中,它们的比值都等于斜边c。
师:有没有其它的研究结论?(根据实际情况,引导学生进行分析判断结论正确与否,或留课后进一步深入研究。)
师:asinAbsinBcsinC对一般三角形是否成立呢?
众学生:不一定,可以先用具体例子检验,若有一个不成立,则否定结论:若都成立,则说明这个结论很可能成立,再想办法进行严格的证明。
师:这是个好主意。那么生9:成立。师:对任意三角形
asinAbsinBcsinCasinAbsinBcsinC对等边三角形是否成立呢?
是否成立,现在让我们借助于《几何画板》做一个数学实验,„„
【设计意图】引导学生的思维逐步形成“情境思考”——“提出问题”——“研究特例”——“归纳猜想”——“实验探究”——“理论探究”——“解决问题”的思维方式,进而形成解决问题的能力。
2、正弦定理的探究(1)实验探究正弦定理
师:借助于电脑与多媒体,利用《几何画板》软件,演示正弦定理教学课件。边演示边引导学生观察三角形形状的变化与三个比值的变化情况。
结论:asinAbsinBcsinC对于任意三角形都成立。
【设计意图】通过《几何画板》软件的演示,使学生对结论的认识从感性逐步上升到理性。
师:利用上述结论解决情境问题中图3的情形,并检验与生5的计算结果是否一致。
生10:(通过计算)与生5的结果相同。
师:如果上述结论成立,则在三角形中利用该结论解决“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角和第三边。”的问题就简单多了。
【设计意图】与情境设置中的问题相呼应,间接给出了正弦定理的简单应用,并强化学生学习探究、应用正弦定理的心理需求。
(2)点明课题:正弦定理(3)正弦定理的理论探究
师:既然是定理,则需要证明,请同学们与小组共同探究正弦定理的证明。探究方案:
直角三角形——已验证; 锐角三角形——课堂探究; 钝角三角形——课后证明。
【设计意图】通过分析,确定探究方案。课堂只让学生探究锐角三角形的情形,有助于在不影响探究进程的同时,为探究锐角三角形的情形腾出更多的时间。钝角三角形的情形以课后证明的形式,可使学生巩固课堂的成果。师:请你(生11)到讲台上,讲讲你的证明思路?
生11:(走上讲台),设法将问题转化成直角三角形中的问题进行解决。通过作三角形的高,与生5的办法一样,如图5作BC边上的高AD,则ADcsinBbsinC,所以
bsinBcsinCAcabB,同理可得
asinAbsinBCD图 5 锐角三角形
师:因为要证明的是一个等式,所以应从锐角三角形的条件出发,构造等量关系从而达到证明的目的。注意: csinBbsinC表示的几何意义是三角形同一边上的高不变。这是一个简捷的证明方法!
【设计意图】点明此证法的实质是找到一个可以作为证明基础的等量关系,为后续两种方法的提出做铺垫,同时适时对学生作出合情的评价。
师:在三角形中还有哪些可以作为证明基础的等量关系呢? 学生七嘴八舌地说出一些等量关系,经讨论后确定如下一些与直角三角形有关的等量关系可能有利用价值:①三角形的面积不变;②三角形外接圆直径不变。在教师的建议下,学生分别利用这两种关系作为基础又得出了如下两种证法:
证法二:如图6,设AD、BE、CF分别是ABC的三条高。则有
ADbsinACB,BEcsinBACCFasinABCAFcaD图 6 EbCB。
bcsinBACc12casinABC12SABCa12absinACBbsinABC
AsinBACsinACB
cB
a证法三:如图7,设BD2r是ABC外接圆的直径,则BAD90,ACBADB
BD2r
sinADBab2r同理可证:sinBACsinABCsinACBasinBACbsinABCcsinACBccb
D
C图 7 三角形外接圆
【设计意图】在证明正弦定理的同时,将两边及其夹角的三角形面积公式 及asinAbsinBcsinC2r一并牵出,使知识的产生自然合理。
、BC、CA间有什么关系? 师:前面我们学习了平面向量,能否运用向量的方法证明呢?
师:任意ABC中,三个向量AB生12:ABBCCA0
师:正弦定理体现的是三角形中边角间的数量关系,由ABBCCA0转化成数量关系?
师:在ABBCCA两边同乘以向量j,有(ABBCCA)j0,这里的向量j可否任意?又如何选择向量j?
生14:因为两个垂直向量的数量积为0,可考虑让向量j与三个向量中的一个向量(如向量BC)垂直,而且使三个项的关系式转化成两个项的关系式。生13:利用向量的数量积运算可将向量关系转化成数量关系。
师:还是先研究锐角三角形的情形,按以上思路,请大家具体试一下,看还有什么问题?
教师参与学生的小组研究,同时引导学生注意两个向量的夹角,最后让学生通过小组代表作完成了如下证明。
证法四:如图8,设非零向量j与向量BC垂直。
因为ABBCCA0,所以(ABBCCA)j0 即ABjCAj0 B|AB||j|cosAB,j|CA||j|cosCA,j0 c|j|cos(90B)b|j|cos(90C)0 c|j|(sinB)b|j|sinC0
AcjbaC图 8 向量所以bsinBcsinC,同理可得
asinAbsinB
师:能否简化证法四的过程?(留有一定的时间给学生思考)
师:ABjCAj0有什么几何意义?
生15:把ABjCAj0移项可得CAjBAj义可知CA与BA在j方向上的投影相等。,由向量数量积的几何意生16:我还有一种证法
证法五:如图9,作ADBC,则AB与AC在AD方向上的投影相等,即ABADACAD
|AB||AD|cos(90B)|AC||AD|cos(90C)C
csinBbsin 师:请你到讲台来给大家讲一讲。(学生16上台板书自己的证明方法。)
AcBDabC图 9 向量故bsinBcsinC,同理可得
asinAbsinB
师:利用向量在边上的高上的射影相等,证明了正弦定理,方法非常简捷明了!
【设计意图】利用向量法来证明几何问题,学生相对比较生疏,不容易马上想出来,教师通过设计一些递进式的问题给予适当的启发引导,将很难想到的方法合理分解,有利于学生理解接受。
(四)小结
师:本节课我们是从实际问题出发,通过猜想、实验,归纳等思维方法,最后发现了正弦定理,并从不同的角度证明了它。本节课,我们研究问题的突出特点是从特殊到一般,利用了几何画板进行数学实验。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。
(五)作业
1、回顾本节课的整个研究过程,体会知识的发生过程;
2、思考:证法五与证法一有何联系?
3、思考:能否借助向量的坐标的方法证明正弦定理?
4、当三角形为钝角三角形时,证明正弦定理。
【设计意图】为保证学生有充足的时间来完成观察、归纳、猜想、探究和证明,小结的时间花得少且比较简单,这将在下一节课进行完善,因此作业的布置也为下节课做一些必要的准备。
七、教学反思
为了使学生真正成为提出问题和解决问题的主体,成为知识的“发现者”和“创造者”,使教学过程成为学生主动获取知识、发展能力、体验数学的过程。我想到了“情境——问题”教学模式,即构建一个以情境为基础,提出问题与解决问题相互引发携手并进的“情境——问题”学习链,并根据上述精神,结合教学内容,具体做出了如下设计:①创设一个现实问题情境作为提出问题的背景(注:该情境源于《普通高中课程标准数学教科书·数学(必修4)》(人教版)第二章习题2.5 B组第二题,我将其加工成一个具有实际意义的决策型问题);②启发、引导学生提出自己关心的现实问题,逐步将现实问题转化、抽象成过渡性数学问题,解决过渡性问题4与5时需要使用正弦定理,借此引发学生的认知冲突,揭示解斜三角形的必要性,并使学生产生进一步探索解决问题的动机。然后引导学生抓住问题的数学实质,将过渡性问题引伸成一般的数学问题:已知三角形的两条边和一边的对角,求另一边的对角及第三边。解决这两个问题需要先回答目标问题:在三角形中,两边与它们的对角之间有怎样的关系?③为了解决提出的目标问题,引导学生回到他们所熟悉的直角三角形中,得出目标问题在直角三角形中的解,从而形成猜想,然后使用几何画板对猜想进行验证,进而引导学生对猜想进行严格的逻辑证明。
总之,整个过程让学生通过自主探索、合作交流,亲身经历了“情境思考”——“提出问题”——“研究特例”——“归纳猜想”——“实验探究”——“理论探究”——“解决问题”——“反思总结”的历程,使学生成为正弦定理的“发现者”和“创造者”,切身感受了创造的苦和乐,从而使三维教学目标得以实现。
2.正弦定理教学设计免费 篇二
1 教学实录
1.1 创设情境,提出问题
情境在我国古代就有嫦娥奔月的故事.宁静的夜晚,明月高悬,当你仰望夜空,欣赏这美好夜色的时候,会不会想要知道月亮离我们究竟有多远?早在1671年两个法国天文学家就借助数学上的解三角形原理近似测出了地球和月球之间的距离.解三角形主要用于测量,例如建筑金字塔、整理尼罗河泛滥后的耕地、通商航海和观测天象等.(投影图片)
师:许多实际问题都可以转化为求三角形的边或角的问题,那么你对三角形中的边角知识知多少?
(学生思考、交流、讨论后回答)
生众:……“大角对大边,大边对大角”.
师:这是定性地研究三角形中的边角关系,我们能否从定量的角度研究三角形中的边角关系?
1.2 观察特例,发现猜想
师:我们依直角三角形为例,看边角之间是什么定量关系?
生1:因为,sin C=1,所以
又因为
所以
1.3 数学实验,检验猜想
师:上面结论在任意三角形中还成立吗?(借助几何画板通过拖动点A演示任意三角形中上述各边角关系比值的变化)
a=4.15厘米b=4.90厘米c=5.02厘米
A=49.53°B=63.71°C=66.76°
师:同学们观察后发现了什么结论?
1.4 证明猜想,形成定理
师:猜想我们感情上是完全可以接受的,但数学需要理性思维,如何通过严格的数学推理,证明这个猜想呢?
(学生先思考几分钟,然后在小组内交流、验证,教师巡视)
生2:因为正弦定理在直角三角形时是成立的,所以我把斜三角形转化为直角三角形处理,即用化“斜”为“直”的策略来处理.
师:想法很好.你上黑板给我们展示一下证明过程好吗?
生2展示:不妨设△ABC为锐角三角形,则过点A作AD⊥BC于D(图3),此时有
所以
csin B=bsin C,
同理过点B作BE⊥AC于E,可得
所以
师:该学生是作边上的高把斜三角形转化为两个直角三角形,利用高相等得到的,如果△ABC是钝角三角形,结论还成立吗?
生3展示:不失一般性,不妨设角C为钝角,过点A作AD⊥BC,交BC的延长线于点D(图4),根据锐角三角函数的定义,有且
由此,得
同理可得
故有
师:通过证明我们发现,在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即这就是本节课我们要sin Asin Bsin C
学习的正弦定理(引出课题).
师:以上我们通过构造直角三角形的方法,分锐角,直角,钝角3种情况证明了正弦定理,感觉比较麻烦,有没有其他更好的办法证明正弦定理呢?
(学生摇头,从学生眼神中看出没有其它思路)
启发1解三角形处理的是三角形中的边长、角度等度量问题(属于代数范畴),而三角形中的边、角是几何概念.因此,我们必须寻找代数与几何的纽带.自然会想到一种方法是……
生5:老师,我知道是解析法,放在坐标系中研究.
师:太聪明了!解析法就是用代数方法研究几何问题,它是把几何中的基本元素———点,赋予代数含义———坐标,从而使数与几何元素实现了相互转化,因此,任意几何图形的性质可以用坐标法来研究,当然也可以证明正弦定理,有兴趣的同学课后可以证明一下.
启发2我们还学过哪个知识把长度与方向融为一体?
生众:向量.
追问1:真棒!根据向量加减法的三角形法则,对于任意一个三角形,我们可以抽象出来具体的向量等式是什么?
追问2:这3个等式本质是一样的,不妨以为例.此关系式如何转化为数量关系?
生众:作数量积.
追问3:很好!那如何转化?
(学生小组交流、讨论,教师巡视,让学生代表上台展示)
生7展示:在向量两边同时点乘得
即bcos A+acos B=c2.
生8展示:向量等式两边平方,可以得到
师:这两个结论虽然不是正弦定理的结论,但也是解三角形中的重要结论.
启发3:所证变形后得到什么?你会联想到向量的什么知识?
生9:即证
师:在三角形中怎样出现垂直向量?
生众:作高.
追问:如何出现向量积?
师:哪位学生上来证明一下?
生11展示:不妨设∠C为最大角,过B作BD⊥AC于D(图5),因为
所以
同理,过C作可得
所以
师:刚才同学们的证明是假设∠C为锐角或直角时定理是成立的,那么当∠C为钝角时请大家课后再证明一下.
1.5 解读定理,加深理解
师:这个定理在结构上有何特征?
生12:各边与其对角的正弦严格对应,体现了数学的对称美、和谐美.
师:正弦定理可以写成几个等式?
生13:3个:
师:如果用方程的观点,需要知道几个量,才能求出其他量?
生14:每个方程含有4个量,知其三求其一.
1.6 数学应用,深化理解
例在△ABC中,已知A=30°,B=135°,a=2,解三角形.
师:一般地,把三角形的3个角A,B,C和它们的对边a,b,c叫做三角形的元素,已知三角形的几个元素求其它元素的过程叫做解三角形.
变式将a=2改成c=2结果如何?
探究通过本例,利用正弦定理可以解决怎样的解三角形问题?
生15:已知三角形的任意两个角与一边,可求其他边和角的解三角形问题,其解具有唯一性.
1.7 回顾总结,提炼方法
师:通过本课的学习,同学们有什么新的收获和体会?可以从知识、方法、数学思想等方面来谈.
生16:知识方面我们学习了正弦定理:研究问题的方法是观察→猜想→检验→证明→应用,数学思想是转化与化归、分类讨论、从特殊到一般.
师:这种研究方法是一种常用的科学研究问题的思路与方法,希望同学们在今后的学习中一定要注意这样的一个过程.
2 教学反思
教学贵在自然、本质,学习意在简单、深刻.课堂是以师生相互交流为载体,以最贴近学生思维“最近发展区”为支点,探究新知的动态生成过程.本节课教师本着“以生为本”的教学理念,将教材中静态的数学知识还原成动态的生成过程,尽可能地为学生提供一种思考、交流、探究的时间和空间,让学生在学习中体验定理的产生、形成过程,在体验和感悟中培养积极探索、勇于发现的精神,从而使其知识、能力和素养不断得到丰富和提升.
2.1 理解学生,研究学情
要使课堂教学本真、有效,那么就应该以钻研教材、理解学生、研究学情开始.课堂教学的主体是学生,而学生的认知水平、知识经验是有差异的,所以课堂教学如果不深入钻研教材、研究学情、理解学生,就无法做到因材施教、有的放失.正弦定理从发现、证明到应用,每一步都需要大量的思考,必要的运算,各种信息的整合,思维方向的调整,直到抽象概括出定理.课堂上每一个问题的提出,都是学生思维活动的开始,教师只需在思维发展的十字路口,当好引导者,适时点拨、启发、指导,探究活动就能取得实效.如在正弦定理的证明探究中,根据已有知识经验学生能想到构造直角三角形来证明定理,但对向量法和坐标法证明定理学生基本想不到,教师应启发学生如何想到用向量法和坐标法证明定理,怎样用向量法和坐标法证明定理.
2.2 发挥教师的引领作用,让学生真正参与到课堂中来
张建跃博士说过,“要通过恰到好处的提问,提好的问题,引导他们主动、有兴趣地学,富有探索地学,逐步培养学生的创新精神.”因而在教学中,引领学生在课堂中互动的最基本而有效的策略应该是设置问题,有了问题,学生就有了展示的机会,课堂也就会真正动起来.课堂中问题如何呈现,才能引发学生深度的思维是需要我们深思的问题.本节教学中,教师做了有心的追问者,适时、恰当、有度的追问可引发学生主体内心的冲突,打破主体已有的认知结构的平衡状态,从而唤起学生的思维,激发内驱力,使其真正进入学习活动之中.本节课在设置问题时充分依据“最近发展区”原理,构建问题串,知识链,刺激学生诉求的欲望与冲动,激发学生思维积极主动地、愉悦地投入,使“定理的发现和证明”成为学生自己主动思维的结果.
2.3 重视定理的建构过程,促进学生心智的发展
苏霍姆林斯基说过,“学生要想牢固地掌握数学,就必须用内心创造与体验的方法来学习数学.”因此,引导学生在体验中学习,在体验中自主探究、自主发展是学好数学的关键.在整个教学中,教师通过创设情境、设置问题、情感交流等多种途径引导学生经历从具体问题抽象出定理的过程,拉长定理形成的思维过程,让学生经历完整的探究过程,让师生、生生在这个过程中达到和谐共振的境界,使学生知其然,知其所以然.这样设计,一方面还原了数学结论的历史真相,另一方面也激发了学生学习数学的兴趣,重要的是让他们从中体验数学家概括形成定理的心路历程,领悟数学家用数学的观点看待和认识世界的思想真谛,即学会了知识又启迪了智慧.
参考文献
[1]章建跃,陶维林.注重学生思维参与和感悟的函数概念教学[J].数学通报,2009,(6):19-24,(7):29-31.
[2]巨申文.余弦定理教学中的几点思考[J].中学数学教学参考(上旬),2014,(1-2):31-34.
3.正弦定理教学设计免费 篇三
[关键词]微课;教学设计;正弦定理
正弦定理是高中数学一个重要的定理。对定理的由来和把握应是我们教学的一个重点。前一段时间看了一个教师的微课教学设计。在此提出来与大家共享。
教学背景
本节课是苏教版必修4第一章“解三角形”的第一节课的内容。“正弦定理”是初中“解直角三角形”内容的直接延伸。进一步揭示了任意三角形的边与角之间的客观规律。是三角函数知识和平面向量知识在三角形中的交汇运用。也是解决实际生活中三角形问题的重要工具。具有广泛的应用价值
对于定理的学习。在以往的教学中发现大部分学生只关注定理的内容本身和其解决相关问题的应用。而根本没注意定理是如何被发现及证明的。本节课分为两课时。本次微课是正弦定理的前奏。其目的和主要任务是发现和引入并证明正弦定理。而正弦定理的应用放到第二课时。这样学生才能真正地把握正弦定理。对帮助他们发现几何现象。并且自主探究、处理问题有一定的积极意义。
学情分析
学生学习本节课之前。已经掌握了如何解直角三角形,并学习了平面几何、三角函数、三角恒等变换、向量等知识,也具备了一定的观察分析、解决问题的能力。但学生对前后知识间的联系、理解以及综合应用所学知识上还有所欠缺,思维也不够缜密。尤其向量、三角函数知识学过的时间较长,学生不容易把三角函数和向量自然地连接在一起。所以设置了本节微课的教学目标:
(1)知识与技能:通过对三角形的边长和角度关系的探索。发现并证明正弦定理。
(2)过程与方法:经历完整的发现和证明正弦定理的过程。让学生体会分类讨论、化归、类比、猜想以及由特殊到一般等数学思想方法。提高他们解决问题的能力。
(3)情感态度与价值观:通过利用向量证明正弦定理。了解向量的工具性。体会知识的内在联系,体会事物之间的相互联系与辩证统一。
(4)教学重点:正弦定理的形成和获得过程。
(5)教学难点:正弦定理的证明方法。
教学方法
采用探究式教学模式。在教师的启发引导下。以“正弦定理的发现过程”为基本探究内容。让学生的思维由问题开始,到得出猜想,探究猜想,推导定理,并逐步得到深化。借助多媒体和几何画板。激发学生学习的兴趣。设计符合学生知识水平和学习心理的教学。鼓励学生大胆猜想。积极探索。
学法分析
指导学生掌握“观察-猜想-证明-应用”这一思维方法。将自己所学知识应用于对任意三角形性质的探究。增强学生由特殊到一般的数学思维能力。形成实事求是的科学态度。
教学过程
1。展示图片。引出课题
展示生活中的三角形图片。回忆初中所学三角形中经常用到的结论。如“大边对大角。小边对小角”。是定性地研究三角形中的边角关系。我们能否更深刻地、从定量的角度研究三角形中的边角关系呢?从而引出课题。
[设计意图]从联系的观点,从新的角度看过去的问题。使学生对于过去的知识有了新的认识。同时使新知识建立在已有知识的坚实基础上。形成良好的知识结构。
2。观察特例。发现猜想
(1)探讨直角三角形中角与边的关系。得出直角三角形中各个边与它所对的角之间存在着某一确定的数量关系。提出猜想:对于任意一个三角形,关系式成立吗?
[设计意图]以直角三角形这个特例作为切入点。符合从特殊到一般思维的过程。
(2)对于猜想用几何画板进行验证。任意画出一个三角形。度量出三边的长度和三个角的度数。计算显示出一组的值,然后不断拖动三角形的一个顶点,改变三角形的形状。观察各组比值的变化。
[设计意图]通过几何画板的演示。学生能直观且主动地投入到数学发现的过程中来。另外。注意引导学生数学实验只能作为对数学猜想的检验。不能作为猜想的证明。
3。证明猜想。得出定理
用平面几何“作高法”对猜想进行证明,分锐角三角形、直角三角形、钝角三角形三大类分别证明。得出正弦定理的文字叙述和符号表达。
[设计意图]通过作辅助线,把斜三角形转化为直角三角形。把学生不熟悉的问题转化为熟悉的问题。引导学生体会利用已有知识解决新的知识的数学思想。让学生感受“观察-猜想-证明”的科学研究问题的思路。
4。探求其他证明方法
(1)向量法:向量融长度和角度于一体。借向量为载体证明正弦定理
(2)外接圆法:利用外接圆法不仅可以证明正弦定理。而且可以得出各个比值等于三角形外接圆的直径2R。
[设计意图]了解向量的工具性,体会知识间的内在联系。
5。课堂小结
(1)正弦定理的发现过程:由特殊到一般。观察-猜想-检验-证明。
(2)正弦定理的证明过程:①作高法:②向量法:③外接圆法。
[设计意图]明确本节课所学的知识和数学思想方法。
6。课后思考题
(1)你还能用其他方法证明正弦定理吗?
[设计意图]除了本节课介绍的三种证法。启发学生还可以考虑用其他方法。比如面积法等证明正弦定理。
(2)正弦定理可以解决哪类实际问题呢?请举例说明。
[设计意图]此问题既为正弦定理的应用。也为下节课做铺垫。
7。教学总结
本节课的设计使学生经历了“观察-猜想-检验-证明-应用”的思维历程。让学生学会研究数学问题的基本思想方法。从初中学习过的三角形的边角定性关系出发。对三角形的边角关系进行定量探索。从特殊的直角三角形人手。结合学生的已有知识经验。进行发散式猜想与探究。提出猜想。并通过几何画板进行检验其次。在证明猜想的教学环节。通过建立新旧知识的有机联系。力求引导学生寻求合理的证明思路与策略。在证明过程中,让学生体会分类讨论、数形结合等数学思想方法。并提高运用所学知识解决实际问题的能力。
教学特色
运用PPT的动态效果和几何画板的直观显示,激发学生学习的兴趣:设计符合学生知识水平和学习心理的教学。使学生掌握“观察-猜想-检验-证明-应用”的研究数学问题的基本思想方法:通过让学生经历正弦定理的发现过程。让学生体会类比、猜想以及由特殊到一般等数学思想方法:运用多种方法证明正弦定理。让学生掌握知识之间的内在联系,体会分类讨论、化归、数形结合等思想。提高解决问题的能力。
从上面的微课设计可以看出。一节好的微课应体现在:①微课的选题。这位教师选择的这个课题能够紧扣课本和教材,与教学实际相关,值得肯定。②微课的理解。筆者认为微课应该是指利用较短时间。讲解一个非常单一化的知识点、考点或概念或是处理某一具体问题的一种微型教学方式。它可以用于课堂的新知识教学的前奏和后延。是一种不受时间、空间限制的一种课堂组织形式。本节课就是本着正弦定理的前奏展开的。③微课的目的在于培养学生自主学习、自主探索的优良学习习惯,实现学生个性化学习。从而唤起学生内心的自信和自主学习的需求。从设计方案和事实的流程看。本节课的目的也达到了。正如德国教育家斯普朗格所说:“教育的最终目的不是传授已有的东西。而是要把人的创造力量诱导出来,将生命感、价值感唤醒。唤醒。是一种教育手段。父母和教师不要总是叮咛、检查、监督、审查他们。孩子们一旦得到更多的信任和期待,内在动力就会被激发出来,会更能干、聪明、有悟性。”比如有些数学概念的教学。完全可以设置成一个微课。数学概念是学生学习数学、接受新知识的基础。准确而又彻底地理解和掌握数学课堂学习中的概念是学生学好数学的必备条件。如何能让学生在彻底理解的基础上把概念记牢。重要的是要把概念翻译得通俗易懂,能够举一反三、融会贯通。从而理解概念的内涵和外延。这一点可以利用微课做到。把概念用通俗易懂的语言录制好视频。让学生可以随时随地地回顾概念。对学生掌握数学概念很有帮助。再比如。某些重要的定理。课本上也许是简单地处理一下。但是学生对这个定理的掌握可能就不清晰了。这种不清晰会影响到其他内容的学习。如果我们能通过微课的形式加以处理。效果就会不一样了。
综上所述。我们平常的教学,应针对学生掌握知识过程中的薄弱的地方。开展一些微课的尝试。使得微课教学和课堂教学相互补充。真正有益于学生的学习。
4.正弦定理的教学反思 篇四
周至中学
李娟
2011年11月份,在全县赛教活动中,我选择了《正弦定理》这一节内容.在备课中有两个问题需要精心设计.一个是问题的引入,一个是定理的证明.课本通过一个实际问题引入,但没有深入展开下去;对正弦定理的证明是利用三角形的面积公式导出的,但不够自然.为了处理好这两个问题,我首先确定了一个基本原则,就是充分利用课本素材,从学生的“最近发展区”入手进行设计.具体的思路就是从解决课本的实际问题入手展开,将问题一般化导出三角形中的边角关系——正弦定理.C1.问题引入
某林场为了及时发现火情,在林场中设立了两个观测点A和B,某日两个观测点的林场人员分别观测到C处出现火情.在AC处观测到火情发生在北偏西40º方向,而在B处观测到火情在北偏西60º方向(如图1),已知B在A的正东方向10千米处.现在请你确定火场C距A、B多远.A要解决问题,首先应将此问题转化为数学问题
图1 “在△ABC中,已知∠CAB=130º,∠CBA=30º,AB=10千米,求AC与BC的长.”
师:这里△ABC是斜三角形,问题是求△ABC 的边长AC与BC.一般应如何处理这类问题? 生:通常把它转化为直角三角形的问题来解决.学生思考后,叫两个学生表述解题思路:
学生1.过A作BC的垂线,垂足为D,则ADABsinB ∠C=180º-130º-30º=20º,BACADABsinB10sin3015(千米)sinCsinCsin20学生2.BCBDDC10cos30015cos20022(千米)
2.深入探究
引导学生将上述问题一般化,即“在△ABC中,已知两角(∠A,∠B)和一边(c),求其他两边(a,b)” 的问题.师:根据上述问题的解答思路,你能否导出一个a、b的计算公式? 一个学生给出bADcsinB sinCsinC对于BC,另一个学生给出的思路是
BCBDDCADcotBADcotC
非常遗憾的是,当学生给出思路后,我打断学生说,这种方法太麻烦,我们看另一种思路,如图2,过B作CA的垂线交CA的延长线于E,则aBEcsinA sinCsinC这种思路虽然简单,但不是从学生的头脑中产生的,而是教师强加给学生的,只注意教学的结果而没有注意学生思维过程的发展,思路再好对学生的也没有指导意义.违背了以学生发展为本的原则.事实上按照学生的思路并不麻烦,可推导如下.BCBDDCAD(cotBcotC)csinB(3.归纳、概括结论
cosBcosCsin(BC)csinA)=csinB sinBsinCsinBsinCsinC 1 师:由上面两个式子你能得到什么关系? 生:在△ABC中,abc sinAsinBsinCA师:刚才讨论的△ABC是钝角三角形,对于直角三角形和锐角三角形是否
也有这样的关系呢?
生1:在直角三角形ABC中,设∠C=90º,则sinC=1,abcc sinAsinBsinC对于锐角三角形,学生A的思路是在ABC中,过A作BC边的高AD=h,cbEaa则,再往下没说清楚,我也没听明白学生的思路,为sinAhbBaDC图3 了赶进度,就另叫了一个学生说出了如下的思路,直接得到结论:在锐角三角形中,直接有bsinCcsinB,asinCcsinA,可得课下我问了学生A,他的推导方法是:
abc.sinAsinBsinCaaabbb,又错过了一次展示学生sinAhhhsinBba思维过程的机会.这样对于钝角三角形、直角三角形和锐角三角形上述关系都成立,一般地我们得到结论:在任意△ABC中,有
abc sinAsinBsinC我让学生用语言叙述这一关系.本来我按课本上设计的表述是:在三角形中,各边与它所对角的正弦的比相等.而被提问的学生的表述为:在三角形中,各边与它所对角的正弦成正比.我顺势按照学生的表述,概括出正弦定理,并进一步追问:既然各边与它所对角的正弦成正比,那么这个比值是多少呢?
4.探究比值a? sinAAO师:设a是常数,我们让点A运动,保持∠A不变,那么点 A的运动轨迹如何呢?
生:在圆弧上(如图4用《几何画板》演示).师:在运动过程中能否找到一个直角三角形,使得 ∠A是直角三角形的一个锐角?
生:当BA过圆心O时,角C为直角(如图4),比值
BCaa2R.等于△ABC外接圆的直径,即sinAsinA图4 以下过程略.教学反思
1.本节课虽然在教师的引导下,完成了教学任务,但是一味地为了完成任务而忽略了对学生正确思维的展开和引导.上好一堂课不仅有好的教学设计,还应有灵活应变的能力,只有从思想上真正转变为以学生的发展为根本,才不会为了进度而将学生强拉进自己事先设计好的轨道.正是教学有法,又无定法.2 2.问题是思维的起点,是学生主动探索的动力.本节课通过对课本引例的解决、展开,引导学生在问题解决中发现结论.符合认识问题的思维规律,对激发学生探究问题兴趣是非常有益的.3.正弦定理的证明方法很多,如利用三角形的面积公式、利用三角形的外接圆、利用向量证明等,本节课将斜三角形的边角关系转化为直角三角形的边角关系导出正弦定理,从学生的“最近发展区”入手去设计问题,思路自然,是学生们易于接受的一种证明方法.但在具体的推导时,要注意尊重学生思维的发展的过程,这是一种理念,也是一种能力.4.在教学中恰当地利用多媒体技术,是突破教学难点的一个重要手段.本节课利用《几何画板》探究比值a的值,由动到静,取得了很好的效果.而课下学生问,∠A是钝角的情形怎么证明呢?sinA于是我将这一问题给学生留作思考题,即“你能否将∠A是钝角的情形转化为锐角的情形呢?”
5.《正弦定理》教学案例分析 篇五
刘文弟
一、教学内容:
本节课主要通过对实际问题的探索,构建数学模型,利用数学实验猜想发现正弦定理,并从理论上加以证实,最后进行简单的应用。
二、教材分析:
1、教材地位与作用:本节内容安排在《普通高中课程标准实验教科书.数学必修5》(A版)第一章中,是在高二学生学习了三角等知识之后安排的,显然是对三角知识的应用;同时,作为三角形中的一个定理,也是对初中解直角三角形内容的直接延伸,而定理本身的应用(定理应用放在下一节专门研究)又十分广泛,因此做好该节内容的教学,使学生通过对任意三角形中正弦定理的探索、发现和证实,感受“类比--猜想--证实”的科学研究问题的思路和方法,体会由“定性研究到定量研究”这种数学地思考问题和研究问题的思想,养成大胆猜想、善于思考的品质和勇于求真的精神。
2、教学重点和难点:重点是正弦定理的发现和证实;难点是三角形外接圆法证实。
三、教学目标:
1、知识目标:
把握正弦定理,理解证实过程。
2、能力目标:
(1)通过对实际问题的探索,培养学生数学地观察问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。
(2)增强学生的协作能力和数学交流能力。(3)发展学生的创新意识和创新能力。
3、情感态度与价值观:
(1)通过学生自主探索、合作交流,亲身体验数学规律的发现,培养学生勇于探索、善于发现、不畏艰辛的创新品质,增强学习的成功心理,激发学习数学的爱好。(2)通过实例的社会意义,培养学生的爱国主义情感和为祖国努力学习的责任心。
四、教学设想:
本节课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,以四周世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、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深入探讨。让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。设计思路如下:
五、教学过程:
(一)创设问题情景
课前放映一些有关军事题材的图片,并在课首给出引例:一天,我核潜艇A正在某海域执行巡逻任务,忽然发现其正东处有一敌艇B正以30海里/小时的速度朝北偏西40°方向航行。经研究,决定向其发射鱼雷给以威慑性打击。已知鱼雷的速度为60海里/小时,问怎样确定发射角度可击中敌舰?
[设计一个学生比较感爱好的实际问题,吸引学生注重力,使其马上进入到研究者的角色中来!]
(二)启发引导学生数学地观察问题,构建数学模型。
用几何画板模拟演示鱼雷及敌舰行踪,在探讨鱼雷发射角度的过程中,抽象出一个解三角形问题:
1、考察角A的范围,回忆“大边对大角”的性质
2、让学生猜测角A的准确角度,由AC=2BC,从而B=2A 从而抽象出一个雏形:
3、测量角A的实际角度,与猜测有误差,从而产生矛盾: 定性研究如何转化为定量研究?
4、进一步修正雏形中的公式,启发学生大胆想象:以及
等
[直觉先行,思辨引路,在矛盾冲突中引发学生积极的思维!]
(三)引导学生用“特例到一般”的研究方法,猜想数学规律。提出问题:
1、如何对以上等式进行检验呢?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,筛选出能成立的等式()。
2、那这一结论对任意三角形都适用吗?指导学生用刻度尺、圆规、计算器等工具对一般三角形进行验证。
3、让学生总坚固验结果,得出猜想:
在三角形中,角与所对的边满足关系
[“特例→类比→猜想”是一种常用的科学的研究思路!]
(四)让学生进行各种尝试,探寻理论证实的方法。提出问题:
1、如何把猜想变成定理呢?使学生注重到猜想和定理的区别,强化学生思维的严密性。
2、怎样进行理论证实呢?培养学生的转化思想,通过作高转化为熟悉的直角三角形进行证实。
3、你能找出它们的比值吗?借以检验学生是否把握了以上的研究思路。用几何画板动画演示,找到比值,突破难点。
4、将猜想变为定理,并用以解决课首提出的问题,并进行适当的思想教育。[学生成为发现者,成为创造者!让学生享受成功的喜悦!]
(五)反思总结,布置作业
1、正弦定理具有对称和谐美
2、“类比→实验→猜想→证实”是一种常用的研究问题的思路和方法 课下思考:三角形中还有其它的边角定量关系吗?
六、板书设计: 正弦定理
问题:大边对大角→边角准确的量化关系? 研究思路:特例→类比→实验→猜想→证实 结论:在△ABC中,边与所对角满足关系:
七、课后反思 本节课授课对象为实验班的学生,学习基础较好。同时,考虑到这是一节探究课,授课前并没有告诉学生授课内容。学生在未经预习不知正弦定理内容和证实方法的前提下,在教师预设的思路中,一步步发现了定理并证实了定理,感受到了创造的快乐,激发了学习数学的爱好。
(一)、通过创设教学情境,激活了学生思维。从认知的角度看,情境可视为一种信息载体,一种知识产生的背景。本节课数学情境的创设突出了以下两点:
1.从有利于学生主动探索设计数学情境。新课标指出:学生的数学学习内容应当是现实的、有趣的和富有挑战性的。从心理学的角度看,青少年有一种好奇的心态、探究的心理。因此,本教案紧紧地抓住高二学生的这一特征,利用“正弦定理的发现和证实”这一富有挑战性和探索性的材料,精心设计教学情境,使学生在观察、实验、猜想、验证、推理等活动中,逐步形成创新意识。
2.以问题为导向设计教学情境。“问题是数学的心脏”,本节课数学情境的设计处处以问题为导向:“怎样调整发射角度呢?”、“我们的工作该怎样进行呢?”、“我们的‘根据地’是什么?”、“对任意三角形都成立吗?”„„促使学生去思考问题,去发现问题。
(二)、创造性地使用了教材。数学教学的核心是学生的“再创造”,新课标提倡教师创造性地使用教材。本节课从问题情境的创造到数学实验的操作,再到证实方法的发现,都对教材作了一定的调整和拓展,使其更符合学生的思维习惯和认知水平,使学生在知识的形成过程、发展过程中展开思维,发展了学生的能力。
(三)数学实验走进了课堂,这一朴实无华而又意义重大的科学研究的思路和方法给了学生成功的快乐;这一思维模式的养成也为学生的终身发展提供了有利的武器。
一些遗憾:由于这种探究课型在平时的教学中还不够深入,有些学生往往以一种观赏者的身份参与其中,主动探究意识不强,思维水平没有达到足够的提升。但相信随着课改实验的深入,这种状况会逐步改善。
6.正弦定理余弦定理练习 篇六
一、选择题
1、已知ABC中,a4,b43,A300,则B=()
A.300B.300或1500 C.600D.600或12002、已知ABC中,AB6,A300,B1200,则SABC()
A.9B.18C.93D.1833、已知ABC中,a:b:c1:3:2,则A:B:C()
A.1:2:3B.2:3:1C.1:3:2D.3:1:24、已知ABC中,sinA:sinB:sinCk:(k1):2k(k0),则k的取值范围是()
A.2,B.,0C.二、填空题
1、已知ABC中,B300,AB23,AC2,则SABC
2、已知ABC中,b2csinB,则角
3、设ABC的外接圆的半径为R,且AB4,C450,则R=
4、已知SABC32,b2,c3,则角1,02D.1,2 A=
5、已知ABC中,B450,C600,a2(31),则SABC
三、简答题
01、在ABC中,若B30,AB23,AC2,求SABC.2、已知ABC中,C60,BCa,ACb,ab6.(1)写出ABC的面积S与a的函数关系式;(2)当a等于多少时,Smax?并求出Smax.23、已知ABC中,aa2(bc),a2b2c3,若sinC:sinA4:,求a,b,c.04、a,b,c是ABC的三内角A,B,C的对边,4sin
7.正弦定理教学设计免费 篇七
1.教材分析
三角形是贯穿义务教育和高中教育的几何课程内容,三角形知识和几何思维水平都是螺旋上升的。在学生初中学习过解直角三角形知识,高中学习过三角变换知识的基础上,正弦定理探索任意三角形的边长和角度之间的定量联系。之后,随着三角函数图像和性质的继续研究,可以处理三角形中的范围与最值问题。可见,正弦定理承前启后,是对初中三角形和圆的知识的又一次应用,也是坐标法作用的一次体现。其实,利用三角变换知识,可以证明正弦定理和余弦定理是等价的。正弦定理和余弦定理作为三角形边角关系的代数表达,沟通了代数和几何这两大数学分支的联系,给我们带来了极大的计算优势,尽享不作或少作辅助线之便捷。它既是对初中解直角三角形内容的延伸,也是解决测量、航行、几何及工业问题的重要工具,具有广泛的应用价值。正弦定理的实质是揭示了三角形对边和对角正弦的数量关系。正弦定理是解三角形基本的、有力的工具,也是几何计算的基础。
沪教版教材中正弦定理的证明主要有作高法、等面积法和外接圆法,囿于教材编写的顺序,向量方法不可用。
2.学情分析
我所任教班级的大多数学生对数学的兴趣较高,数学基础较好,有一定的推理能力和创新能力。从教育价值角度看,实验归纳和逻辑推理都重要,让学生经历“直观感知、特例猜想、操作确认、思辨论证”的理性认识事物的过程是可能的,也是必须的。正弦定理的学习必须让学生参与结论生成的全过程,加强学生推理论证能力的培养。
[问题提出]
本文拟结合沪教版高一年级第二学期数学教材中《正弦定理(1)》的教学设计,谈如何培养学生的几何思维能力。
[教学设计]
(一)教学目标
1.掌握用两边夹角表示三角形面积的公式,懂得三角形任一边与其对角正弦比值的几何意义,初步运用正弦定理解决一些简单的问题。
2.经历观察、猜想、证明的过程,掌握推导正弦定理的方法。
3.感受几何、三角、代数的多样统一,欣赏正弦定理的对称、美好、和谐,体验分类讨论、数形结合的思想。
(二)重点和难点
教学重点:正弦定理的发现与证明,正弦定理的简单应用。
教学难点:正弦定理的猜想和求证;已知两边和其中一边的对角求其他角时,解的个数的确定。
(三)教学过程
正弦定理教学的流程为:从实际问题懂得引进正弦定理的必要性→抽象概括出解三角形问题内涵及符号表征→猜想三角形边角关系的正弦定理→证明正弦定理→欣赏正弦定理→典型问题求解→反思总结,形成体系。在教学设计前,教师需要关注学生已经知道了什么?还需要知道什么?需要教师提供什么样的帮助?教师准备给学生哪些观点?培养学生哪些几何思维能力?正弦定理的教学始于观察,基于试验,成于逻辑推理,升华于数学审美。
活动1:创设情景,激发兴趣,引入课题
上海市浦东新区的滴水湖是圆形人工湖,为测量该湖的半径,测量小组的学生沿湖边依次选取A、B、C三根标杆,测得AB=200m,并用测角仪测得∠BAC=5°,∠BCA=4°,不作辅助线,请你帮他们求出:(1) AC;(2)滴水湖的直径(精确到1m)。测量滴水湖的直径问题,可以引导学生进入一个新天地。
设计意图:通过创设情景,让学生在情景中获取经历和体验,激发学习动机,引起探究的欲望。强调不作辅助线,原有解直角三角形的知识不够用了,自然需要寻找新的工具。
为了研究方便,抽象出数学模型,在ΔABC中,AB=200,∠BAC=5°,∠BCA=4°,求:(1)AC;(2)ΔABC的外接圆的直径2R。
设计意图:一切思维都是从问题开始的。你没办法教人思考,你只能教那些供人思考的东西。问题引领,思维就有方向了。
一般化:在ΔABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,三角形的边与角的三角比有什么关系?
a与A——对应,比过去的BC与∠A的对应更为方便、精确、简便,并且在思想上、时间上或论述的篇幅上都更为经济。
我们把三角形的三边和它们的对角叫做三角形的元素,已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形。
设计意图:三角形作为平面几何最基本图形,可以放手让学生去抽象概括。在繁杂和简约之间,我们选择简约,作图标量简洁。符号化、形式化,这部分细小的教学内容具有丰富的求简思想。
提问:填写左下表,请你提出三角形任一条边及该边对角三角比关系的一个新结论。(说明:表格中的数据来源于课本70页的例1。)
设计意图:寻找一种能够自然地发现正弦定理的方法是困难的,过度引导和过度放手都不可取。我选择上述有一点测量误差的表格数据,只限于加减乘除运算和角的正弦,从简单到复杂,循序渐进,让学生去体验、去经历、去猜测、去交流,再去验证。学生想知道的不仅仅是已知的标准结果。教师若把猜想的部分隐瞒了,其实是把最有意义、最有启发的东西抽掉了。
活动2:特例引路,大胆猜想,“画板”支撑
提问:我们遇到一般问题时,是怎样处理的?
先从特殊事例入手,寻求答案或发现解法。先特殊、后一般是数学研究,也几乎是所有科学研究的规律,也是公民的重要素养之一。研究数学问题的程序是从简单到复杂。
从直角三角形入手分析,我借助《几何画板》进行动态数学实验(略)。设计意图:通过动态的几何图形演示,眼见为实,心悦诚服。在测量误差的范围内,让学生直观感受、、的不变性,延伸了有效的学习活动;让学生的思维保持积极探究的状态,丰富了学习方式,用较少的时间达到了相信猜想成立的效果。
活动3:言必有据,小心求证,滴水不漏
预案1:作高法
回归初中,从高入手,化“斜”为“直”,“高算”两次,分类讨论直角三角形、锐角三角形和钝角三角形,各个击破。这是学生最容易想到的方法。
预案2:等面积法
提问:如果不用三角形的高,还能表示三角形的面积吗?
在预案1中稍作变化,即得三角形面积公式。传统方法证明也需分类讨论。
在现实生活中,角和距离比较容易直接测量,借助笛卡尔坐标来计算比较方便。把三角形置于平面直角坐标系里去研究,面积公式证明有统一的坐标法(坐标法来源于三角比的坐标定义,不受三角形形状的限制,可作为普遍方法去掌握)。在教学中,教师应特别关注学生去想这个事情了没有。学生想出来更好,想不出来只要经历了、做过了也行。自然生成这一方法,需要复习任意角的概念,需要回忆研究方法的变化——放在平面直角坐标系下研究,选用几何代数化的方法。思维的起点是坐标,借助坐标表示高和面积,是对简洁美的追求。坐标法是一种几何意识,考虑角度不同,统一而灵活。学生想不出来,教师可直接给出坐标法。这是建构这一正弦定理和余弦定理坐标法推导的统一模型。多年教学实践表明,此时的学生们几何知识结构单一,虽然已经学了很多三角知识,但往往受困于三角公式繁多,想不到用坐标法统一证明三角形面积公式,需要教师采用讲授法为主的教学方式。
预案3:外接圆法
圆是最完美的平面图形。把三角形放到它的外接圆内来考察,三角形的边长成了弦长,三角形的内角转化成了圆周角,探究三角形的边角关系成了探索三角形外接圆中弦长与圆周角的关系,不难得出,并且也需分类讨论;揭示了两者比值不仅相等,而且为2R,指出了正弦定理为什么不取这一更简洁形式的原因。
提问:如何命名这一定理?
设计意图:如果学生能真正理解正弦定理及证明方法,就掌握了三角形边角转化的方法,形成了扩充和扩展自己几何、代数、三角知识结构的能力。在这里多花一些教学时间是值得的。
活动4:欣赏定理,运用定理,升华认识
文字语言:三角形中的任意一条边长与对角正弦的比值为常数2R。
符号语言:。
图形语言:略。
有边又有角,要么边化角,要么角化边。边角转换借半径,正弦定理的有用变形如下。
品味三角形各边与其对角的正弦严格对应,上下对称,体现了对称美、和谐美。正弦定理的建构,既是审美的过程,也是塑造美的过程。
设计意图:正弦定理体现了混乱中见有序,复杂中见简洁,多样中见统一的美感。边与角是辩证统一的,让学生感受到三角形边角关系的和谐性、统一性,欣赏正弦定理成了一种享受。
课堂练习:在ΔABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,(1).若∠A=45°,∠B=75°,b=8,求a;(2)若BC=12,∠A=60°,∠B=45。,求AC;(3)若a=3,,∠A=60。,求∠B。
由,知:①在已知两角(可知三个角)一边的情况下必选择正弦定理:②在已知两边及一边的对角的情况下,可选择正弦定理,再根据角A的范围或A+B+C=π确定角A;③。
活动5:学生先交流学习心得,教师后传授治学经验
今天我们研究了三角形中一类边角等量关系。
我们是如何研究的?
研究结果有什么用?
还有其他的变式关系吗?
一个定理,两种应用,三种证法。
正弦定理角边齐,角边转换借半径。
两角一边用正弦,两角对边慎处理。
体验:几何法化斜为直,分类作高法——辛苦;解析法事半功倍,统一坐标法——美妙。
设计意图:作为数学教师,课上要时刻关注学生的行为、思想、感情,锤炼学生喜爱的教学语言。亲其师,信其道,这是最重要的。
[自我反思]
今天认识正弦定理的一小步是明天提升几何思维能力的一大步,况且这一小步包含了众多的方法论内涵。“教学有法,而无定法”是由教学方法既有科学性,又有艺术性这一双重特性所决定的。每次教学正弦定理,我都或多或少、或明或暗有新的感悟。本课借用滴水湖问题宣情泄绪,效果较好。面对课堂教学实际,猜测这个正弦定理结论的开放度还不够高。现代教学的本质特征是探究与建构,表现为一系列有效的教学活动,让学生获得理性思维和情感体验。教师最重要的是在教学过程中确立学生的主体地位以及在教学中对学生情感、态度的关注和过程评价。巧妙创设情景,加强与信息技术的融合,关注科学性、思想性、艺术性、实效性,始终是课堂教学的内在要求。
[专家点评]
基于对教材内容的理解和研究,曹东辉老师撰写的教学设计有着比较丰厚的理论支撑,教学结构具有相当强的逻辑关系,教学过程以学生思维为主线,层分缕析、抽丝剥茧,充分体现出了体验与感悟。
三角形是数学学科中的基本图形,对三角形边角关系的研究纵贯初中和高中数学教学,横穿代数几何,既是核心概念知识,也是数学思想方法的重要载体。这一课例以“在高中数学教学中培养学生的几何思维能力”为标题,将教学的关注点聚焦于思维能力的培养,既有“以小见大”的立意,也有“从小到大”的发展。
8.正弦定理教学设计免费 篇八
[关键词] 正弦定理;余弦定理;解三角形;教学规律
普通高中课程标准实验教科书《数学5·必修·A版》(人民教育出版社,2007年第3版)(以下简称《必修5》)第2~4页讲述了“正弦定理”,接着在第5~10页讲述了“余弦定理”.
《必修5》是这样引入和讲授正弦定理的:
在△ABC中,设BC=a,CA=b,AB=c.
先由直角△ABC中,可不妨设C=90°,由边角关系可得==①.
在锐角△ABC中,如图1所示,可得AB边上的高CD=asinB=bsinA,所以=.
进而可得①式在锐角△ABC中也是成立的.
在钝角△ABC中,可不妨设C>90°,如图2所示,设AC边上的高为BD. 可得BD=asin(π-∠BCA)=asin∠BCA,BD=csinA,所以=.
进而可得①式在钝角△ABC中也是成立的.
所以在任意的△ABC中,均有①式成立.①式就是正弦定理.
用正弦定理解三角形,可以解决“角角边”“角边角”“边边角”这三类问题,其中困难的问题是“边边角”问题(已知三角形的两边和其中一边的对角解三角形),这类问题也是所有解三角形中最困难的问题,因为它面临多解的判断.
《必修5》第4页的例2就是“边边角”问题,解法是用计算器近似求解的. 如果不用计算器求解(而考试时都不能使用计算器),确实难度很大.
例:在△ABC中,a=8,b=7,B=60°,求c.
解:由正弦定理==,可得==. 可得sinA=.
(1)當A是锐角时,满足A+B<180°,即此时满足题意.
可得cosA=,sin(A+60°)=·+·=,再得c=5.
(2)当A是钝角时,可得sinA>sin120°
即>
,所以钝角A<120°,满足A+B<180°,即此时也满足题意.
可得cosA=-,sin(A+60°)=·-·=,再得c=3.
所以c=3或5.
《必修5》是这样引入和讲授余弦定理的:
在△ABC中,若a,b,C确定,则由三角形全等的判定公理“边角边”可知,△ABC的大小和形状都是确定的,所以c的大小也是确定的.那么,如何确定c的大小呢?
接下来,用向量方法可以简洁证得余弦定理:将向量等式=-两边平方即可得余弦定理a2=b2+c2-2bccosA.
接下来,易得其推论cosA=.
分别直接用余弦定理及其推论,可以解决“边角边”“边边边”这两类解三角形问题.
实际上,用余弦定理解“边边角”问题也很简洁:
例的另解:由余弦定理b2=c2+a2-2accosB,可得49=c2+64-8c,得c=3或5.
比较以上例题的两种解法可知,用余弦定理的解法比用正弦定理的解法简洁得多.
教师在讲授正弦定理时,总是要讲述下面的两个伴随结论:
(1)S△ABC=absinC(见《必修5》第16页例7上方的论述);
(2)===2R(R是△ABC的外接圆半径)(见《必修5》第10页B组第1题).
所以教师在讲授及学生学习正弦定理时,一定比余弦定理的难度大很多. 我们在学习知识时,应遵循“从简单到复杂”的基本规律,所以建议先讲授余弦定理再讲授正弦定理. 教材编排时也应注意这一点,不能说普通高中课程标准实验教科书《数学4·必修·A版》(人民教育出版社,2007年第2版)(以下简称《必修4》)第12页先介绍正弦后介绍余弦,我们在解三角形时就先学习正弦定理后学习余弦定理.
另外,由《必修4》第12页的叙述可知,正弦、余弦、正切都是三角函数. 由此可知,“三角函数”与“三角函数值”是有区别的(前者是“函数”,而后者是“函数值”),所以“正弦”与“正弦值”,“余弦”与“余弦值”,“正切”与“正切值”也都是有区别的. 比如,我们应当说“30°的正弦值”,不能说“30°的正弦”;可以说“任意角的三角函数”,也可以说“任意角的三角函数值”,但两者的意义不一样:任意角的正弦的值域是[-1,1],任意角的正弦值在闭区间[-1,1]上.
“正弦函数”“余弦函数”“正切函数”应分别改为“正弦”“余弦”“正切”,因为“正弦”“余弦”“正切”本身就是函数,所以“正弦函数”“余弦函数”“正切函数”均是重复的说法,也是错误的!
所以正弦定理、余弦定理的说法都是错误的,应分别改为正弦值定理、余弦值定理.
9.正弦定理和余弦定理练习题 篇九
一.选择题:
1.在ABC中,a23,b22,B45,则A为()
A.60或120B.60C.30或150D.30
sinAcosB
2.在C中,若,则B()
abB.45C.60D.90
A.30
3.在ABC中,a2b2c2bc,则A等于()B.45C.120D.30
A.60|AB|1,|BC|2,(ABBC)(ABBC)523,4.在ABC中,则边|AC|等于()
A.5B.523C.523D.523
5.以4、5、6为边长的三角形一定是()
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.锐角或钝角三角形
6.在ABC中,bcosAacosB,则三角形为()
A.直角三角形
B.锐角三角形
C.等腰三角形
D.等边三角形
7.在ABC中,cosAcosBsinAsinB,则ABC是()
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.正三角形
8.三角形的两边分别为5和3,它们夹角的余弦是方程5x27x60的根,则三角形的另一边长为()
A.52 B.21
3C.16 D.4
二.填空题:
9.在ABC中,ab12,A60,B45,则a_______,b________
10.在ABC中,化简bcosCccosB___________
11.在ABC中,已知sinA:sinB:sinC654::,则cosA___________
12.在ABC中,A、B均为锐角,且cosAsinB,则ABC是_________
三.解答题:
13.已知在ABC中,A45,a2,c6,解此三角形。
14.在四边形ABCD中,BCa,DC2a,四个角A、B、C、D的度数的比为3:7:4:10,求AB的长。
15.已知ABC的外接圆半径是2,且满足条件22(sin2Asin2C)(ab)sinB。
(1)求角C。
(2)求ABC面积的最大值。
四大题
证明在△ABC中abc===2R,其中R是三角形外接圆半径 sinAsinBsinC
证略
见P159
注意:1.这是正弦定理的又一种证法(现在共用三种方法证明)2.正弦定理的三种表示方法(P159)例 二 在任一
△ABC中求证:a(sinBsinC)b(sinCsinA)c(sinAsinB)0
证=
:左边=2RsinA(sinBsinC)2RsinB(sinCsinA)2RsinC(sinAsinB)
2R[sinAsinBsinAsinCsinBsinCsinBsinAsinCsinAsinCsinB]=0=右边
例三 在△ABC中,已知a3,b2,B=45 求A、C及c
asinB3sin453解一:由正弦定理得:sinA b22∵B=45<90 即b
∴A=60或120
bsinC2sin7562当A=60时C=75 c sinB2sin45bsinC2sin1562当A=120时C=15 c sinB2sin45解二:设c=x由余弦定理 b2a2c22accosB 将已知条件代入,整理:x26x10 解之:x62 2222622)3bca13622 当c时cosA2bc2622(31)22222(从而A=60
C=75
当c62时同理可求得:A=120
C=15 2例四 试用坐标法证明余弦定理 证略见P161 例五 在△ABC中,BC=a, AC=b, a, b是方程x223x20的两个根,且 2cos(A+B)=1 求 1角C的度数 2AB的长度 3△ABC的面积 解:1cosC=cos[(A+B)]=cos(A+B)=ab232由题设:
ab2∴AB=AC+BC2AC•BC•osCab2abcos120 22∴C=120 222a2b2ab(ab)2ab(23)2210
即AB=10
111333S△ABC=absinCabsin1202 22222例六 如图,在四边形ABCD中,已知ADCD, AD=10, AB=14, BDA=60, BCD=135 求BC的长 解:在△ABD中,设BD=x 则BA2BD2AD22BDADcosBDA 即142x2102210xcos60 整理得:x210x960
A
B D
C 解之:x116 x26(舍去)由余弦定理:
BCBD16sin3082
∴BCsinCDBsinBCDsin135例七(备用)△ABC中,若已知三边为连续正整数,最大角为钝角,1求最大角 2求以此最大角为内角,夹此角两边之和为4的平行四边形的最大面积。
解:1设三边ak1,bk,ck1 kN且k1
a2b2c2k4∵C为钝角 ∴cosC0解得1k4
2ac2(k1)∵kN ∴k2或3 但k2时不能构成三角形应舍去
1当k3时 a2,b3,c4,cosC,C109
42设夹C角的两边为x,y xy4 SxysinCx(4x)当x2时S最大=15
三、作业:《教学与测试》76、77课中练习
a2b2b2c2c2a20 补充:1.在△ABC中,求证:
cosAcosBcosBcosCcosCcosAD
1515(x24x)442.如图ABBC CD=33 ACB=30 BCD=75 BDC=45 求AB的长(112)
A
B
C 3 【试题答案】
一.选择题:
1.A
提示:aba3,sinAsinB sinAsinBb
22.B
提示:由题意及正弦定理可得tanB3.C
1提示:由余弦定理及已知可得cosA
24.D 2
提示:ACABBC,AC(ABBC)(ABBC)
2AC52
32|AC|AC523
5.A
提示:长为6的边所对角最大,设它为
1625361
则cos0
2458
090
6.C
提示:由余弦定理可将原等式化为
b2c2a2a2c2b2a
b
2bc2ac
即2b22a2,ab
7.C
提示:原不等式可变形为cos(AB)0
0AB,B(0,)
从而C(AB)(8.B
2,)
3提示:由题意得cos或2(舍去)三角形的另一边长5232253cos52213 二.填空题:
9.36126,1262提示:absinAsin606,abbb sinAsinBsinBsin452
又ab12,a36126,b12624
10.a
a2b2c2a2c2b2ca
提示:利用余弦定理,得原式b2ab2ac1
11.8提示:由正弦定理得a:b:c654::
设1份为k,则a6k,b5k,c4k
b2c2a21
再由余弦定理得cosA2bc8
12.钝角三角形
提示:由cosAsinB得sin(A、B均为锐角,2A)sinB
A(0,),B(0,)222
而ysinx在(0,)上是增函数 2AB
即AB2
C(AB)(,)
2三.解答题:
13.解:由正弦定理得:
sinCc623sinAa222
C60或120
当C60时,B180(AC)75 a262sinB31 sinA422
当C120时,B180(AC)15
b
ba2sinBsinA226231 b31,C60,B75
或b31,C120,B15
14.解:设四个角A、B、C、D的度数分别为3x、7x、4x、10x
则有3x7x4x10x360
解得x15
A45,B105,C60,D150
连BD,在BCD中,由余弦定理得:
BD2BC2DC22BCDCcosCa24a22a2a3a2
BD3a
此时,DC2BD2BC2
BCD是以DC为斜边的直角三角形
CDB30
BDA15030120
在BD中,由正弦定理有:
ABBDsinBDAsinA3a3232a
2225 32a 2
15.解:(1)R2且22(sin2Asin2C)(ab)sinB
AB的长为2
(22)2(si2nAsinC)(ab)22sinB
即(2R)2sin2A(2R)2sin2C(ab)2RsinB
由正弦定理知a2c2(ab)b
即a2b2c2ab
a2b2c2ab1
由余弦定理得cosC2ab2ab2
C60
(2)SabsinC
2RsinA2RsinBsin60
232sinAsinB3[cos(AB)cos(AB)]
3[cos(18060)cos(AB)]13[cos(AB)]2
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