内容正文:
3.2 平面直角坐标系(第1课时)
课时:1课时 年级:八年级 教师:______ 日期:______
一、教学目的
1. 理解平面直角坐标系的概念,知道坐标轴、原点、象限的定义。
2. 能正确画出平面直角坐标系,并能根据坐标描点、由点读坐标。
3. 通过北京景点位置表示等活动,体会坐标思想,感受数学建模方法。
二、教学重点
1. 平面直角坐标系的概念及建立方法。
2. 根据点的坐标描点,由点读出坐标。
三、教学难点
1. 理解有序实数对与点的对应关系(一一对应)。
2. 正确区分各象限内点的坐标符号特征。
四、教学过程
【环节一:导入新课】
回顾旧知,引入情境。
图1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。仔细观察,思考下列问题,并与同伴进行交流:
(1)你学过哪些确定景点位置的方法?
(2)小亮如何向来访的朋友介绍图中各个景点的位置呢?
图1
(1)答:学过的确定位置的方法有:行列定位法(如电影票座位)、方位角与距离定位法(如北偏东40°方向,距离28 n mile)、经纬度定位法(如北纬19°,东经110°)、区域网格定位法(如B2区域)等。
(2)答:小亮可以借助画有方格的景点图,用有序数对(列数,行数)来表示各个景点的位置。例如,以卢沟桥为参照点(0,0),通过数横向和纵向的格数,说出每个景点对应的有序数对,从而向朋友介绍位置。
【环节二:新课讲授】
探究问题,发现新知。
尝试·思考
(1)如图2,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?
图2
答:北京奥林匹克公园的位置应表示为 (5,12)。 (5,12) 表示 北京奥林匹克公园的位置。 (6,5)表示 周口店北京人遗址(或其他对应景点,具体依图而定,根据常见北京景点图,一般为周口店遗址)的位置。
(2)如图3,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?
答案:以天安门广场为原点(0,0),建立平面直角坐标系(向右为x轴正方向,向上为y轴正方向),通过数方格可得:
北京奥林匹克公园的位置表示为 (-6,8)(或根据图示具体数值,一般为横坐标负、纵坐标正)。
卢沟桥的位置表示为 (-11,-4)(或根据图示具体数值,一般为横坐标负、纵坐标负)。
图3
总结经验,探究结论。
认识平面直角坐标系:
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。
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。
认识平面直角坐标系:
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。
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。
运用理解,夯实新知。
例1 写出图中的多边形ABCDEF各个顶点的坐标。
解: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)在平面直角坐标系内,描出下列各点:
A(-5,0), B(1,4), C(3,3), D(1,0), E(3,-3), F(1,-4)。
解:(1)A, B, C, D, E, F如图所示;
(2)依次连接A, B, C, D, E, F, A,你得到什么图形?
(2)连接后的图形得到一个“纸飞机”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?
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。
【环节三:巩固练习】
实践运用,巩固提升。
某学校的示意图如图所示,以办公楼所在位置为原点,以图中小方格的边长为单位长度,建立平面直角坐标系。
(1)请写出教学楼、实验楼、图书馆的坐标;
答:教学楼、实验楼、图书馆的坐标分别为(2,4)、(3,-3)、(-3,3)。
(2)学校准备在(-3,-3)处建一栋学生公寓,请你标出学生公寓的位置。
答:学生公寓的位置在图中为点A(即横坐标-3,纵坐标-3处),位于第三象限,具体标出即可。
【环节四:课堂小结】
分享收获,课堂小结。
(1)用自己的语言描述平面直角坐标系;
答:平面直角坐标系是在平面内由两条互相垂直、有公共原点且通常水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向的数轴组成的图形。它可以将平面内的点用有序实数对(a,b)来表示,其中a是横坐标,b是纵坐标,从而实现几何图形与代数运算的结合。
(2)在生活中,你能运用平面直角坐标系确定位置吗?请举例分享。
笛卡儿与平面直角坐标系:笛卡儿是著名的法国数学家、哲学家和物理学家。他在数学领域的贡献最为卓著,被誉为解析几何之父。他创立了坐标系这一现代数学的基础工具,成功地将几何与代数相结合,从而创立了解析几何学。
答:能。例如:用经纬度在地图上定位城市;在棋盘上用坐标记录棋子位置;在电影院用排号和座位号找座位;在游戏中用坐标确定角色位置;在航海中用方位和距离(可转化为坐标)确定船只位置等。
五、教学小结
1. 目标达成情况:学生能否独立建立平面直角坐标系并正确写出点的坐标?
2. 教学效果:北京景点情境是否帮助学生理解坐标的实际意义?
3. 存在问题:部分学生对有序数对(a,b)中a、b的顺序容易混淆。
4. 改进措施:加强描点和读坐标的反复练习,强化“先横后纵”的记忆口诀。
六、作业
必做:习题3.2知识技能:第1、2题。
选做:习题3.2数学理解:第7题。
预习:习题3.2问题解决:第8题。
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