7.1.1 平面直角坐标系 教案 2026-2027学年青岛版八年级数学上册
2026-07-08
|
15页
|
91人阅读
|
0人下载
普通
摘要:
该教案聚焦“平面直角坐标系”核心知识,涵盖坐标系概念、点的坐标表示、象限划分及坐标特征,通过教室座位、北京景点地图等生活情境导入,从确定位置需两个数据引出有序数对,逐步过渡到坐标系建立,搭建生活到数学的学习支架。
特色在于以情境教学法和探究发现法为主,结合核心素养中的数学抽象(从生活情境抽象坐标系概念)、直观想象(借助地图和坐标系直观表示点的位置),通过“座位描述→景点坐标→坐标系构建”的探究链,帮助学生理解点与有序数对的一一对应,提升学生抽象能力与几何直观,也为教师提供清晰的教学逻辑和实用的讲练素材。
内容正文:
课题
7.1.1 平面直角坐标系
课型
新授课
课时
1课时
教材版本
青岛版数学八年级上册
教学方法
情境教学法、讲练结合法、探究发现法、数形结合法
教学用具
多媒体课件、投影、直尺、方格纸
一、核心素养目标
• 【数学抽象】通过教室座位、景点地图等生活情境,抽象出平面直角坐标系的概念,发展数学抽象能力
• 【逻辑推理】通过探究点的坐标与象限的关系,培养归纳推理和逻辑思维能力
• 【直观想象】借助平面直角坐标系直观表示点的位置,深化数形结合思想,发展几何直观
• 【数学运算】能由点的位置写出坐标,由坐标描出点的位置,提高运算和动手操作能力
二、教学重难点
教学重点:平面直角坐标系的相关概念;点的坐标的表示方法;各象限内点的坐标特征
教学难点:理解平面直角坐标系中点与有序实数对的一一对应关系;根据坐标正确描点
三、教学过程
【情境导入:生活中的位置确定】(4分钟)
【教师活动】同学们,在生活中我们经常需要确定一个物体的位置。比如,当父母来参加家长会时,你应该如何描述你的座位让父母能够顺利找到呢?
【学生活动】思考并回答:可以告诉父母我坐在第几列第几排。
【教师活动】很好!今天我们就来学习一种在平面内确定位置的重要工具——平面直角坐标系。本节课的学习目标是:1.掌握平面直角坐标系的相关概念,能正确建立平面直角坐标系;2.能由点的位置写出其坐标,也能由点的坐标找出点的位置。
【教师活动】任务一:了解平面直角坐标系的相关概念。活动:根据情境,回答下列问题。
【教师活动】情境1:当父母来参加家长会时,你应该如何描述你的座位让父母能够顺利找到?
【教师活动】问题1:只给一个数据'第2列',父母能确定你的座位在哪吗?
【学生活动】回答:不能。因为第2列有很多座位,只知道列数不知道排数,无法确定具体是哪个座位。
【教师活动】问题2:给出两个数据'第2列,第3排',父母能确定座位吗?
【学生活动】回答:能。第2列和第3排的交点只有一个座位,所以可以确定。
【教师活动】问题3:你认为确定座位的位置需要几个数据?
【学生活动】回答:两个数据——列数和排数。
【知识点】在平面内确定一个点的位置,需要两个数据。
理解要点:确定平面内点的位置需要两个独立的数据,缺一不可。一个数据只能确定一条直线上的位置,两个数据才能确定平面内的位置。
【过渡语】那么这两个数据应该按照怎样的顺序来表示呢?我们继续探究。
【探究一:有序数对的概念】(3分钟)
【教师活动】我们约定:列数在前,排数在后。那么第2列第3排的座位就可以表示为(2,3)。像这样,把两个数按照一定的顺序排列组成的数对,叫做有序数对。
【教师活动】请同学们观察座位示意图:第2列第3排的位置,我们用(2,3)来表示。前面的数表示列数,后面的数表示排数。
【学生活动】理解有序数对的表示方法:(列数,排数),前面是列,后面是排。
【教师活动】思考:选取教室门口座位的列和行作为第一列和第一行,有序数对(3,5)和(5,3)表示的是同一个座位吗?
【学生活动】思考并回答:不是同一个座位。(3,5)表示第3列第5排,(5,3)表示第5列第3排,这是两个不同的座位。
【教师活动】非常正确!不同的有序数对表示的是不同座位。这就是'有序'的含义——两个数的顺序不能随意交换,交换后表示的位置就不同了。
【知识点】有序数对:把两个数按照一定的顺序排列组成的数对叫做有序数对,记作(a,b)。有序数对中两个数的顺序不同,表示的位置也不同。
易错提示:有序数对(a,b)中,a和b的顺序很重要!(3,5)和(5,3)表示的是完全不同的两个位置。做题时一定要看清哪个在前、哪个在后。
【过渡语】刚才我们用有序数对表示了教室内的座位。在更大的范围内,比如一座城市中,我们又该如何表示位置呢?
【探究二:生活中的坐标——北京景点地图】(4分钟)
【教师活动】情境2:下图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,小亮准备向来访的朋友介绍图中各个景点的位置。
【教师活动】请同学们观察北京景点地图,小亮在景点图上画上了方格,标上数字。
图1 北京景点位置示意图
【教师活动】问题1:如图,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)表示哪个景点的位置?(6,5)呢?
【学生活动】观察地图,数方格:北京奥林匹克公园的位置是(11,12);(5,12)表示圆明园;(6,5)表示的是另一个景点玉渊潭公园。
【教师活动】很好!北京奥林匹克公园的位置表示为(11,12),(5,12)表示圆明园,(6,5)也对应一个景点。同学们都找对了吗?
【教师活动】问题2:如图,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?
图2 以天安门广场为原点的坐标示意图
【学生活动】思考:以天安门广场为原点后,卢沟桥在天安门的左下方,坐标应该出现负数了。北京奥林匹克公园在天安门的正上方,x坐标为0,y坐标为正。
【教师活动】北京奥林匹克公园的位置表示为(0,8),卢沟桥的位置表示为(-11,-4)。大家发现了吗?当参照点(原点)改变后,同一个地点的坐标也会随之改变。而且坐标中出现了负数!
【知识点】在方格图中表示位置,可以用两个数组成的有序数对。参照点(原点)的选择不同,同一点的坐标也不同。当点在原点的左侧或下方时,坐标会出现负数。
判断技巧:在方格图中确定点的坐标:先看点在横向(水平方向)距离原点几格,向右为正、向左为负;再看纵向(竖直方向)距离原点几格,向上为正、向下为负。
【过渡语】从座位到景点地图,我们都是用两个数来表示平面内点的位置。数学家们把这种方法系统化,就形成了平面直角坐标系。下面我们来正式学习平面直角坐标系的概念。
【新知探究:平面直角坐标系的概念】(5分钟)
【教师活动】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。请同学们在脑海中想象一下:一条水平的数轴,向右为正方向;一条竖直的数轴,向上为正方向;它们的交点就是原点。这样就构成了平面直角坐标系。
【教师活动】水平的数轴叫x轴或横轴,x轴取向右为正方向。竖直的数轴叫y轴或纵轴,y轴取向上为正方向。x轴与y轴的交点为平面直角坐标系的原点。
【学生活动】理解平面直角坐标系的三要素:两条数轴、互相垂直、公共原点。记住x轴水平向右,y轴竖直向上,交点是原点。
【教师活动】请同学们判断:下列四个选项中,关于平面直角坐标系的画法正确的是哪一个?
【教师活动】请仔细观察四个图,看看哪个符合平面直角坐标系的要求。
图4 平面直角坐标系画法判断
【学生活动】观察并思考:A选项两条数轴不垂直;B选项没有公共原点;C选项方向不对;D选项两条数轴互相垂直,有公共原点,方向正确。所以选D。
【教师活动】正确答案是D。平面直角坐标系的画法必须满足:两条数轴互相垂直,有公共原点,x轴向右为正方向,y轴向上为正方向。这四个条件缺一不可。
【知识点】平面直角坐标系定义: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。x轴(横轴)水平向右,y轴(纵轴)竖直向上,交点为原点。
重点强调:平面直角坐标系的三要素:①两条数轴(x轴和y轴);②互相垂直;③有公共原点。x轴向右为正,y轴向上为正。
【过渡语】建立了平面直角坐标系之后,平面内的点如何用数来表示呢?我们继续学习点的坐标。
【新知探究:点的坐标】(5分钟)
【教师活动】建立了平面直角坐标系,平面内任意一个点的位置都可以用有序实数对表示。
【教师活动】如图,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴、y轴上对应的数是a,b。有序实数对(a,b)称为点P的坐标,a称为点P的横坐标,b称为点P的纵坐标。
【学生活动】理解点的坐标的定义:过点作x轴垂线,垂足对应的数就是横坐标;作y轴垂线,垂足对应的数就是纵坐标。坐标记作(横坐标,纵坐标)。
【教师活动】请同学们注意:写点的坐标时,横坐标写在前面,纵坐标写在后面,中间用逗号隔开,外面加括号。这个顺序不能颠倒!
【教师活动】例如,点P的横坐标是a,纵坐标是b,那么点P的坐标就记作P(a,b)。横坐标在前,纵坐标在后,这是规定。
【学生活动】记录:点的坐标(横坐标,纵坐标),先横后纵,中间逗号,外加括号。
【知识点】点的坐标:过点分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴、y轴上对应的数组成的有序实数对叫做这个点的坐标。横坐标在前,纵坐标在后,记作(a,b)。
易错提示:写点的坐标时,一定要注意顺序:横坐标在前,纵坐标在后!(a,b)和(b,a)表示的是不同的点(除非a=b)。另外,一定要加括号,中间用逗号隔开。
【过渡语】平面直角坐标系把平面分成了几个部分,每个部分有专门的名称。下面我们来学习象限的概念。
【新知探究:象限的概念】(4分钟)
【教师活动】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。
图5 平面直角坐标系的四个象限
【学生活动】观察图形,记住四个象限的位置:右上是第一象限,按逆时针方向依次是第二、第三、第四象限。
【教师活动】请同学们特别注意:坐标轴上的点不属于任何象限。也就是说,x轴上的点、y轴上的点、原点,都不在任何一个象限内。
【学生活动】记住:坐标轴上的点不属于任何象限。原点既在x轴上,也在y轴上。
【教师活动】现在我们来探究各象限内点的坐标有什么特征。请同学们观察坐标系,填写下表:各象限内点的坐标的符号特征。
【学生活动】思考并填写:第一象限的点,横坐标是正的,纵坐标也是正的,即(+,+);第二象限横坐标负、纵坐标正,即(-,+);第三象限横纵坐标都是负的,即(-,-);第四象限横坐标正、纵坐标负,即(+,-)。
【教师活动】非常好!我们来总结一下:第一象限(+,+),第二象限(-,+),第三象限(-,-),第四象限(+,-)。这个规律非常重要,同学们要牢记。
【知识点】象限及坐标特征:两条坐标轴将平面分成四个象限,按逆时针方向依次为第一、二、三、四象限。第一象限(+,+),第二象限(-,+),第三象限(-,-),第四象限(+,-)。坐标轴上的点不属于任何象限。
判断技巧:判断点在哪个象限,只需看横纵坐标的符号:(+,+)第一象限,(-,+)第二象限,(-,-)第三象限,(+,-)第四象限。有一个坐标为0就在坐标轴上,不属于任何象限。
【过渡语】学习了象限和坐标特征,下面我们来做一道练习题巩固一下。
【任务二:写出点的坐标——活动1】(5分钟)
【教师活动】任务二:能根据图形特点建立适当的坐标系并写出各顶点坐标。活动1:找出各个点的具体位置。写出图中点A,B,C,D,E的坐标。
【教师活动】请同学们观察坐标系中的五个点,分别写出它们的坐标。
图6 平面直角坐标系中的点
【学生活动】独立思考,逐个写出点的坐标:先看点A,过A向x轴作垂线,垂足是4;向y轴作垂线,垂足是5。所以A(4,5)。同理,B(-2,-3),C(1,3),D(1,-2),E(-1,1)。
【教师活动】我们来核对一下答案:点A的坐标是(4,5),在第一象限;点B的坐标是(-2,-3),在第三象限;点C的坐标是(1,3),在第一象限;点D的坐标是(1,-2),在第四象限;点E的坐标是(-1,1),在第二象限。大家都写对了吗?
【学生活动】对照答案,检查自己写的坐标。注意横坐标和纵坐标的顺序,以及正负号是否正确。
【教师活动】下面我们来做一道选择题:在平面直角坐标系内,下列各点在第四象限的是( )
【教师活动】A.(2,1) B.(-2,1) C.(-3,-5) D.(3,-5)
【学生活动】思考:第四象限的点横坐标为正,纵坐标为负,即(+,-)。A选项(+,+)在第一象限;B选项(-,+)在第二象限;C选项(-,-)在第三象限;D选项(+,-)在第四象限。所以选D。
【教师活动】正确答案是D。第四象限的特征是横坐标正、纵坐标负,即(+,-)。选项D(3,-5)正好符合这个特征。
【知识点】由点的位置写坐标的方法:过点向x轴作垂线,垂足对应的数是横坐标;向y轴作垂线,垂足对应的数是纵坐标。按(横坐标,纵坐标)的格式写出。
理解要点:由点写坐标的关键是'作垂线':向x轴作垂线得横坐标,向y轴作垂线得纵坐标。不要把横纵坐标搞反了!
【过渡语】刚才我们学习了由点的位置写出坐标。反过来,如果给了坐标,能在坐标系中找到对应的点吗?我们来学习描点。
【例题精讲:由坐标描点——活动2】(5分钟)
【教师活动】活动2:在平面直角坐标系中描出下列各点:A(4,5),B(-2,3),C(-2.5,-2),D(4,-2),E(0,-4)。
【教师活动】请同学们先独立尝试在坐标系中描出这五个点。
图7 平面直角坐标系描点示例
【学生活动】尝试描点:先在x轴上找到横坐标的位置,再在y轴上找到纵坐标的位置,分别作垂线,交点就是要描的点。
【教师活动】我们以点A(4,5)为例,来看描点的方法:先在x轴上找出表示4的点,再在y轴上找出表示5的点,过这两个点分别作x轴和y轴的垂线,垂线的交点就是点A。
【教师活动】类似地,可在图中描出点B,C,D,E。点B(-2,3)在第二象限,点C(-2.5,-2)在第三象限,点D(4,-2)在第四象限,点E(0,-4)在y轴的负半轴上。
【学生活动】跟随教师的讲解,在练习本上同步描点。注意:横坐标为0的点在y轴上,纵坐标为0的点在x轴上。
【教师活动】请同学们注意点E(0,-4):它的横坐标是0,纵坐标是-4,所以这个点在y轴上,而且在y轴的负半轴。像这样横坐标为0的点都在y轴上,纵坐标为0的点都在x轴上。
【知识点】由坐标描点的方法:先在x轴上找到横坐标对应的点,再在y轴上找到纵坐标对应的点,分别作x轴、y轴的垂线,两条垂线的交点就是要描的点。
重点强调:坐标平面内的点与有序实数对是一一对应的:每个点都对应唯一的有序实数对(坐标),每个有序实数对也对应唯一的点。
【过渡语】学习了由点写坐标和由坐标描点,下面我们通过几道练习题来巩固所学知识。
【课堂练习】(7分钟)
【教师活动】下面我们来做几道练习题,检验一下同学们对本节课知识的掌握情况。
【教师活动】1. 下列选项中,平面直角坐标系的画法正确的是( )
【教师活动】请同学们仔细观察四个选项,判断哪个是正确的平面直角坐标系。
图8 平面直角坐标系画法判断
【学生活动】观察并判断:A选项两条数轴不垂直;B选项两条数轴互相垂直,有公共原点,x轴向右为正,y轴向上为正,画法正确;C选项没有公共原点;D选项y轴方向不对。所以选B。
【教师活动】正确答案是B。平面直角坐标系的画法要求:两条数轴互相垂直,有公共原点,x轴向右为正方向,y轴向上为正方向。
【教师活动】2. 如图所示,在平面直角坐标系中,坐标是(0,-3)的点是( )
【教师活动】A. 点A B. 点B C. 点C D. 点D
【教师活动】请同学们观察图形,找出坐标是(0,-3)的点。
图9 平面直角坐标系中的点
【学生活动】思考:横坐标为0,说明点在y轴上;纵坐标为-3,说明在y轴负半轴上。所以应该是y轴上、原点下方的点,即点D。选D。
【教师活动】正确答案是D。横坐标为0的点在y轴上,纵坐标为-3,说明在y轴负半轴上距离原点3个单位长度的位置。
【教师活动】3. 如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为( )
【教师活动】A.(3,-2) B.(-2,3) C.(-3,2) D.(2,-3)
图10 点P的坐标
【学生活动】观察图形:点P在第四象限,横坐标为正,纵坐标为负。数方格,横坐标是3,纵坐标是-2。所以选A。
【教师活动】正确答案是A。点P在第四象限,所以横坐标为正、纵坐标为负,即(+,-)。再具体数方格,横坐标是3,纵坐标是-2,所以坐标为(3,-2)。
【教师活动】4. 如图,小手盖住的点的坐标可能为( )
【教师活动】A.(5,2) B.(-6,3) C.(-4,-6) D.(3,-4)
图11 小手盖住的点
【学生活动】思考:小手盖住的点在第三象限,第三象限的点横纵坐标都是负的,即(-,-)。选项中只有C(-4,-6)符合,所以选C。
【教师活动】正确答案是C。小手在第三象限,第三象限的点坐标特征是(-,-)。四个选项中,A是(+,+)第一象限,B是(-,+)第二象限,C是(-,-)第三象限,D是(+,-)第四象限。所以选C。
【教师活动】5. 写出图中点A,B,C,D,E,F的坐标。
【教师活动】请同学们写出图中六个点的坐标。
图12 平面直角坐标系中的各点
【学生活动】独立写出各点坐标,注意横纵坐标的顺序和符号。
【教师活动】解:点A的坐标是(-2,-2),在第三象限;点B的坐标是(-5,4),在第二象限;点C的坐标是(5,-4),在第四象限;点D的坐标是(0,-3),在y轴负半轴上;点E的坐标是(2,5),在第一象限;点F的坐标是(-3,0),在x轴负半轴上。
【学生活动】对照答案检查自己的结果,有错的地方及时订正。特别注意坐标轴上的点:横坐标为0在y轴上,纵坐标为0在x轴上。
判断技巧:快速判断点的位置:横正纵正在第一,横负纵正在第二,横负纵负在第三,横正纵负在第四。横为0在y轴,纵为0在x轴,都为0是原点。
【过渡语】练习题我们就做到这里。下面我们一起来回顾一下本节课所学的内容。
【课堂小结】(3分钟)
【教师活动】针对本节课所学内容,你能说一说你都学到了哪些知识吗?
【学生活动】回顾本节课内容:学习了平面直角坐标系的概念,点的坐标的表示方法,四个象限的划分和各象限内点的坐标特征,还学会了由点写坐标和由坐标描点。
【教师活动】很好!我们一起来梳理一下本节课的主要内容:
【教师活动】1. 平面直角坐标系: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。x轴(横轴)向右为正,y轴(纵轴)向上为正。
【教师活动】2. 点的坐标:过点分别向x轴、y轴作垂线,垂足对应的数组成有序实数对(a,b),a是横坐标,b是纵坐标。
【教师活动】3. 象限:两条坐标轴把平面分成四个象限,按逆时针方向依次为第一、二、三、四象限。坐标轴上的点不属于任何象限。
【教师活动】4. 各象限坐标特征:第一象限(+,+),第二象限(-,+),第三象限(-,-),第四象限(+,-)。
【教师活动】5. 点与坐标的关系:坐标平面内的点与有序实数对一一对应。
【知识点】本节课主要内容:平面直角坐标系的概念、点的坐标的表示、象限的划分、各象限坐标特征、点与有序实数对的一一对应关系。
理解要点:平面直角坐标系是数形结合的重要工具,它把几何中的'点'和代数中的'数'联系起来,为我们用代数方法解决几何问题、用几何方法解决代数问题搭建了桥梁。
四、板书设计
五、教学反思
1. 本节课学生哪些地方容易出错?
2. 哪些学生需要特别关注?
3. 教学时间分配是否合理?
4. 实验/探究环节是否达到预期效果?
5. 有哪些生成性问题?如何处理?
6. 下节课如何改进?
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。