内容正文:
3.2平面直角坐标系第1课时 教学设计
一、内容与内容解析
(一)教学内容
本节课是北师大版初中数学八年级(上册)第三章“位置与坐标”的第二节。内容包括:平面直角坐标系的定义(由两条互相垂直且有公共原点的数轴组成);横轴(x轴)、纵轴(y轴)、原点的概念;平面内点的坐标表示方法(用有序数对(x,y)表示,x为横坐标,y为纵坐标);根据点的位置写出坐标、根据坐标确定点的位置;象限的划分与点在各象限内的坐标特征(x轴、y轴上的点不属于任何象限)。
(二)教学内容解析
地位与作用:本节是“位置与坐标”单元的核心,前承“有序数对确定位置”的经验,后启“用坐标表示平移”“函数图像”等知识,是将“平面内点的位置”从“具体描述”转化为“抽象数学符号”的关键,搭建了“几何图形”与“代数计算”的桥梁,为后续学习函数、解析几何奠定基础。
核心要点:重点是理解平面直角坐标系的构成,掌握点与坐标的一一对应关系(根据点写坐标、根据坐标找点);难点是理解坐标中“正负”的几何意义(对应数轴上的左右、上下),以及准确判断点所在的象限(含x轴、y轴上点的特征)。
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:
【教学重点】在于理解坐标系的概念和点的坐标表示。
二、目标与目标解析
(一)教学目标
1、能说出平面直角坐标系的构成(横轴、纵轴、原点);会用有序数对(x,y)表示平面内点的坐标(区分横坐标、纵坐标);能根据点的位置写出坐标,根据坐标在坐标系中描出点;能判断平面内点所在的象限(或坐标轴)。
2、通过“回顾有序数对—构建坐标系—探究点与坐标的关系”的过程,体会“从具体到抽象”“从一维到二维”的数学思想;通过动手画坐标系、描点、写坐标,培养动手操作能力和空间观念。
3、感受坐标系在生活中的应用(如地图坐标定位),体会数学的抽象性与实用性;在探究点与坐标的对应关系时,培养严谨的思维习惯和主动探究意识。
(二)教学目标解析
1、明确横轴(x轴)水平向右为正方向,纵轴(y轴)竖直向上为正方向,两轴互相垂直且交于原点O(0,0),两轴单位长度需一致。
2、由点写坐标:过点作x轴垂线,垂足对应的数为横坐标x;作y轴垂线,垂足对应的数为纵坐标y,坐标记为(x,y)(先横后纵,有序);
3、由坐标找点:在x轴上找到x对应的点,作x轴垂线;在y轴上找到y对应的点,作y轴垂线,两垂线交点即为所求点。
4、明确象限特征:第一象限(+,+)、第二象限(-,+)、第三象限(-,-)、第四象限(+,-);x轴上的点纵坐标为0(如(a,0)),y轴上的点横坐标为0(如(0,b))。
三、学生学情分析
已有基础
已掌握“用有序数对表示平面内点的位置”(如教室座位(列,行)),具备“用两个有序数描述位置”的认知基础。 已学习“数轴”的概念,理解数轴上点与实数的一一对应关系(正数在右、负数在左),能在数轴上找到对应数的点、根据点写出对应数。在生活中接触过“坐标”相关场景(如游戏地图坐标),对“用数字定位”有直观感受。
存在困难
维度转换障碍:难以从“一维数轴”(一个数对应一个点)过渡到“二维坐标系”(两个数对应一个点),对“横坐标对应x轴、纵坐标对应y轴”的对应关系易混淆。坐标顺序错误:易颠倒横坐标和纵坐标的顺序(如将(x,y)写成(y,x)),或忽略坐标的“正负”(如将第二象限点的坐标写成(+,-))。 操作不规范:画坐标系时易出现“x轴、y轴不垂直”“单位长度不一致”“忘记标注正方向或原点”等问题,影响后续描点和写坐标的准确性。
基于上述分析,确定本节课的教学难点为:
【教学难点】在平面直角坐标系下,体会平面上的点与有序实数对之间的一一对应关系。
四、教学策略分析
1、迁移引入法:从学生熟悉的“有序数对(列,行)”和“数轴”入手,提问“如何用数轴的思想表示(列,行)?”,引导学生将“列”对应x轴、“行”对应y轴,自然构建平面直角坐标系,降低维度转换难度。
2. 直观演示法:用PPT动态演示“数轴→两条垂直数轴→平面直角坐标系”的构建过程,标注x轴、y轴、原点、正方向和单位长度;再演示“点→作垂线→读坐标”“坐标→作垂线→找点”的步骤,直观呈现点与坐标的对应关系。
3. 动手操作法:让学生亲手画坐标系(教师强调“垂直、单位一致、标注要素”),再在坐标系中描已知点、写未知点坐标,通过实操强化对坐标系构成和点坐标的理解,纠正操作不规范问题。
4. 对比辨析法:对比“x轴与y轴的特征”(方向、坐标特点)、“四个象限的坐标符号差异”,通过“点(3,-2)和(-2,3)是否在同一位置”“点(0,5)和(5,0)分别在哪个轴上”等问题,强化对坐标顺序和象限特征的认知。
五、教学过程分析
(一)复习引入
回顾旧知,提出问题
教师提问:“我们之前用(列,行)表示教室座位,比如(3,2)表示第3列第2行。如果把‘列’看成一条水平数轴,‘行’看成一条竖直数轴,怎么把这两条数轴结合起来,更准确地表示平面内任意一点的位置?”
引入课题
学生思考后,教师展示平面直角坐标系模型:“这就是我们今天要学的工具——平面直角坐标系,它能把平面内的点和有序数对一一对应起来。”
设计意图:通过复习旧知,激活学生已有的知识储备,降低新知识的学习难度。
(二)主动参与、感悟新知
活动一:
图3-4呈现了北京市部分景点的大致位置,小亮和来访的朋友位于卢沟桥,小亮如何向来访的朋友介绍图中各个景点的位置呢?
教师提示:确定平面中的点的位置需要两个数据,我们能不能根据所学,用两个数据表示点的位置?
预设:建立网格。
尝试·思考:
(1)如图3-5,小亮在景点图上画上了方格,标上数字,并用(0,0)表示卢沟桥的位置,用(11, 4)表示天安门广场的位置,那么北京奥林匹克公园的位置应如何表示? (5, 12) 表示哪个最点的位置? (6, 5)呢?
(2)如图3-6,如果小亮和他的朋友位于天安门广场,并用(0,0)表示天安门广场的位置,那么你能分别表示北京奥林匹克公园、卢沟桥的位置吗?
(3)图3-6中是如何表示各个景点的位置的?
预设:以天安门广场作为基点,作两条互相垂直的数轴,其他景点的位置,找到数轴上的的点用有序数对表示。
活动二:
根据“尝试·思考”中的问题,引入平面直角坐标系及相关概念。
(1)在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面直角坐标系。通常,两条数轴分别置于水平位置与竖直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴称为x轴或横轴,竖直的数轴称为y轴或纵轴,x轴和y轴统称坐标轴,它们的公共原点O称为平面直角坐标系的原点。
建立了平面直角坐标系,平面内的点就可以用一组有序实数对来表示了。图4
(2)如图4,对于平面内任意一点P,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴、y轴上对应的数a,b分别称为点P的横坐标、纵坐标,有序实数对(a,b)称为点P的坐标。
(3)如图5,在平面直角坐标系中,两条坐标轴将坐标平面分成了四部分。右上方的部分称为第一象限,其他三部分按逆时针方向依次称为第二象限、第三象限和第四象限。坐标轴上的点不在任何一个象限内。
例1写出图中的多边形ABCDEF各个顶点的坐标。
解:如图,各个顶点的坐标分别是A(-2,0),B(0,-3),
C(3,-3),D(4,0),E(3,3),F(0,3)。
操作·思考
(1)在图所示的平面直角坐标系中,描出下列各点:
A(-5,0),B(1,4),C(3,3),D(1,0),E(3,-3),F(1,-4)。
(2)依次连接A,B,C,D,E,F,A,你得到什么图形?
(3)在平面直角坐标系中,点与有序实数对之间有何关系?
解:(1)A,B,C,D,E,F如图所示;
(2)连接后的图形如图所示,得到了一个“纸飞机”图形。
(3)见下方表述。
在平面直角坐标系中,对于平面上的任意一点,都有唯一的一个有序实数对(即点的坐标)与它对应;反过来,对于任意一个有序实数对,都有平面上唯一的一点与它对应。
(三)课堂总结
1、本节课研究了什么问题?
2、本节课经历了怎样的研究过程?用到了哪些数学思想?
3、对今后数学研究的启发?你还有哪些疑惑呢?
【设计意图】梳理知识脉络,提炼核心方法,帮助学生形成系统的认知,同时加深对代数式价值的理解。
(四)布置作业、巩固提高
1.如图,在平面直角坐标系中有A,B,C,D四点,根据图中各点位置判断,哪一个点在第四象限( )
A.点 B.点 C.点 D.点
2.完成下列各题:
(1)写出图中各点的坐标.
(2)描出点.
(3)顺次连接各点,围成的封闭图形是什么图形,并计算它的面积.
3.课间,顽皮的小刚拿着老师的等腰直角三角尺放在黑板上画好了的平面直角坐标系内(如图),已知直角顶点H的坐标为,另一个顶点G的坐标为,则顶点K的坐标为 .
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