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北師大版初中數(shù)學(xué)九年級下冊《圓的對稱性》教案設(shè)計(jì)

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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(xué)目標(biāo): 1. 理解圓的對稱性(軸對稱)及有關(guān)性質(zhì).(重點(diǎn)) 2.理解垂徑定理及推論,并會運(yùn)用其解決有關(guān)問題.(難點(diǎn)) 教法與學(xué)法指導(dǎo): 這節(jié)課主要通過“找圓心”等問題情境激發(fā)學(xué)生探究的興趣和熱情,經(jīng)歷“操作實(shí)踐—大膽猜測---綜合證明----靈活應(yīng)用”的課堂模式,在探究垂徑定理過程中,讓學(xué)生領(lǐng)會數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,并培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,勇于探索的精神. 課前準(zhǔn)備:制作課件,學(xué)生預(yù)習(xí)學(xué)案. 教學(xué)過程: 一、情景導(dǎo)入 明確目標(biāo) 組織教學(xué):準(zhǔn)備,給每一位同學(xué)發(fā)放圓形紙片(用化學(xué)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(xué)習(xí),認(rèn)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(xué)生活動 :學(xué)生憑借經(jīng)驗(yàn)很容易想到用兩次折疊的方法,找到圓心. [師]:同學(xué)們上一節(jié)課,我們學(xué)習(xí)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(xué)到前面演示自己找圓心的過程. 學(xué)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(zhì)? [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(xué)們觀察的很認(rèn)真,這節(jié)課,我們重點(diǎn)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(shù)條對稱軸. [師]:同學(xué)們,這位同學(xué)回答的對嗎? [生3]:不正確,對稱軸應(yīng)該是直線,而直徑是線段,應(yīng)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(jìn)行鼓勵(lì)表揚(yáng)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(shè)計(jì)意圖:問題可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,而興趣又是最好的老師.通過設(shè)計(jì)一連串的問題情境容易引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的興趣,在動手操作中既復(fù)習(xí)圓的意義,又探索到圓的對稱性. 二、自主學(xué)習(xí) 合作探究: 探究活動一:圓的基本概念 (讓學(xué)生注意觀察動畫課件) 學(xué)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?nèi)绾螀^(qū)分? 學(xué)情預(yù)設(shè):可能出現(xiàn)的 情形一:學(xué)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)?。? 情形二:學(xué)生寫出的弧可能重復(fù)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(xué)生不能討論總結(jié)得出,則需要老師引導(dǎo)得出結(jié)論. 學(xué)生活動:學(xué)生在預(yù)習(xí)的前提下邊觀察圖形演示邊獨(dú)立思考,再在四人小組間交流討論. 教師活動:參與學(xué)生的討論,注意收集信息,以便及時(shí)補(bǔ)充,然后提問.

5、[生1]: (1)連接圓上任意兩點(diǎn)的線段叫做弦.經(jīng)過圓心的弦叫直徑. 圓上任意兩點(diǎn)間的部分叫做圓弧,簡稱弧;直徑的兩個(gè)端點(diǎn)把圓分成兩個(gè)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(gè)端點(diǎn)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(xué)們總結(jié)的很好,下面,結(jié)合圖形加深認(rèn)識,并思考,你還可以得出什么性質(zhì). 教師活動:引導(dǎo)學(xué)生,能不能從它們之間的相互關(guān)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(xué)生活動:整理好筆記. 設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生帶著問題探究,加強(qiáng)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(zhì)與異同,學(xué)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(guān)系?圖中能得出哪些等量關(guān)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(jié)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(zhì)?還運(yùn)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(xué)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(diǎn)M,作CD的垂線AB,然后再將圓沿CD對折,觀察,得出結(jié)論. [生1]:垂直關(guān)系;相等的量有,AM=BM, 因?yàn)閳A沿直線CD對折后,點(diǎn)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(diǎn)A和點(diǎn)B關(guān)于直線CD對稱 ∴ 教師活動:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)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)?。? 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(shè)計(jì)意圖:用運(yùn)動變化的觀點(diǎn)體會從特殊到一般研究問題的方法,在折疊中領(lǐng)會定理的證明思路,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,提高學(xué)生的概括、總結(jié)的語言表達(dá)能力. 探究活動三:垂徑定理的推論 議一議: (問題5)同學(xué)們,如果把“垂徑定理”中的條件“垂直于弦”與結(jié)論“平分于弦”互換,即:①③→②④⑤,結(jié)論是否還成立?如果成立,請你說明理由;不成立,請舉反例. 學(xué)情預(yù)設(shè): 大多數(shù)學(xué)生會模仿定理畫圖、折疊、推理后認(rèn)

9、為是成立的,可能有個(gè)別學(xué)生會持反對意見,引起一番有意義的討論,老師可以適時(shí)地引導(dǎo).當(dāng)AB與CD是⊙O的直徑時(shí),互相平分,但不一定垂直!只有當(dāng)弦AB不是直徑時(shí),結(jié)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(dāng)AB是直徑時(shí), CD平分AB,但不垂直AB.只有AB不是直徑時(shí),才成立. [師]: 同學(xué)們討論的非常好,做數(shù)學(xué)就是要求我們思維要嚴(yán)謹(jǐn),注意,條件與圖形的統(tǒng)一及多樣性,多畫圖,多分析,多總結(jié).那么這個(gè)推論我們應(yīng)該怎么說? 在學(xué)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(xué)生活動:采取折疊-重合-得出結(jié)論成立. 師生共同歸納總結(jié):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(gè)作條件推出另三個(gè)結(jié)論. 設(shè)計(jì)意圖:對教材知識進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兪胶屯卣?,讓學(xué)生能舉一反三,發(fā)散學(xué)生的思維,讓不同層次的學(xué)生得到不同的發(fā)展,并體驗(yàn)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)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(zhuǎn)彎處是一段圓弧(即圖中弧CD,點(diǎn)O是弧CD的圓心),其中CD=600m,E為弧CD上一點(diǎn),且OE⊥CD,垂

11、足為F,EF=90 m.求這段彎路的半徑. 學(xué)生活動:觀察示意圖,分析題目的已知和要求的結(jié)果,尋求相互關(guān)系,然后嘗試獨(dú)立解答,在與小組其他同學(xué)交流,確定解題思路. 教師活動:與個(gè)別學(xué)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(shè)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(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生在實(shí)踐中理解垂徑定理應(yīng)用,在四個(gè)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(gè)量可以求出另兩個(gè)量.一題多變,多題歸一,探尋規(guī)律,構(gòu)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(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,體會數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系. 三、歸納總結(jié),拓展提高 [師]:同學(xué)們,我們本節(jié)課學(xué)習(xí)了垂徑定理及推論,理解了與圓有關(guān)的應(yīng)用,你有收獲,或者是疑慮問題,交流一下. 學(xué)生活動:有獨(dú)立思考,落筆組織語言的,也有相互討論,交流總結(jié)的觀點(diǎn)的,氣氛相當(dāng)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(shí),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(xué)習(xí)中

13、,注意體會和總結(jié). 設(shè)計(jì)意圖: 用問題形式引導(dǎo)學(xué)生回顧總結(jié)學(xué)習(xí)過程,使知識系統(tǒng)化,學(xué)會提煉其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,且能夠靈活應(yīng)用;學(xué)會自我反思,養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)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(diǎn)到弦所對劣弧中點(diǎn)的距離為____. 考察知識點(diǎn):理解垂徑定理的意義,會構(gòu)造符合定理的基本圖形,來解決問題. 答案提示: 解:過O點(diǎn)作AB的垂線,垂足是D,且與弧AB交于點(diǎn)C,連接OA, ∵OC⊥AB ∴D是AB的中點(diǎn),C是弧AB的中點(diǎn), ∴ ∴DC=5-4=1 所以,這條弦的中點(diǎn)到弦所對劣弧中點(diǎn)的距離為1 2.兩個(gè)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(diǎn):理解垂徑定理的使用,加深認(rèn)識輔助線“弦心距和半徑”經(jīng)常是成對構(gòu)造的,以便構(gòu)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(diǎn):主要是檢測垂徑定理在生活中的應(yīng)用,解決此類問題的關(guān)鍵是畫出示意圖,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)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(diǎn),OC交AB 于D ,AB = 6cm ,CD = 1cm. 求⊙O 的半徑OA. 考察知識點(diǎn):數(shù)學(xué)方法的綜合應(yīng)用,主要是方程知識與圖形解答的結(jié)合. 答案提示: 解:設(shè)⊙O的半徑為r 在直角三角形AOD中, 所以, ∴r=5cm ∴OA=5cm 學(xué)情預(yù)設(shè):部分同學(xué)可以當(dāng)堂完成,教師,當(dāng)堂批改,及時(shí)知道學(xué)生的解答情況;部分同學(xué)需要老師的引導(dǎo),才能完成解答. 教師活動:通過檢查,關(guān)鍵看學(xué)生的圖形構(gòu)造,是否能夠利用半徑和弦心距構(gòu)造出直角三角形,運(yùn)用勾股定理解決問題. 設(shè)計(jì)意圖:通過例題的分析學(xué)習(xí),讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要善于構(gòu)造圖形,解決問題;進(jìn)一

16、步理解,為了應(yīng)用條件和已有的性質(zhì)定理,需要添加輔助線來完善圖形,從而培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣. 板書設(shè)計(jì): 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(yīng)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(xué)反思: 《圓的對稱性》是一節(jié)操作性較強(qiáng)的課,所以,我在教學(xué)中首先創(chuàng)設(shè)“找圓心”情境,讓學(xué)生感到新穎、有趣同時(shí)又注重了垂徑定理及推論的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用過程的教學(xué);再以連貫的問題串形式步步深入,層層推進(jìn)學(xué)生思考,有效激活學(xué)生思維. 讓學(xué)生真正體驗(yàn)了探索獲取新知的成績感和成功感,同時(shí)也達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性的目的;最后,通過提供有層次的達(dá)標(biāo)檢測題讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)解決實(shí)際問題.孩子們在解決問題的同時(shí)享受到了成功的喜悅,個(gè)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(shù)學(xué)的價(jià)值,從而更加熱愛數(shù)學(xué)學(xué)習(xí). 感到課堂不足的地方是,本節(jié)課學(xué)生操作和自主學(xué)習(xí)的時(shí)間多,每個(gè)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(dǎo)學(xué)案,才能順利完成課堂教學(xué)任務(wù). 8

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