《三角函数的诱导公式》教学设计
一、教学内容与内容解析
《三角函数的诱导公式》是普通高中课程标准实验教科书人教A版数学必修四第一章第三节,其主要内容是三角函数的诱导公式中的公式二至公式六.前面学生已经学习了诱导公式一和任意角的三角函数的定义,在此基础上,继续学习这五组公式,经历公式的发现、推导和应用的学习过程,由未知到已知的转化过程,为以后的三角函数求值、化简、证明等打好基础.
本节共需二课时,本节是第一课时.教学内容为公式二、三、四.
诱导公式的重要作用是把求任意角的三角函数值问题转化为求0°~90°角的三角函数值问题.诱导公式的推导过程,体现了“数形结合”和复杂到简单的“转化”的数学思想方法,反映了从特殊到一般的归纳思维形式.对培养学生的创新意识、发展学生的思维能力,掌握数学的思想方法具有积极的作用.
本节课的重点是诱导公式的探究,运用诱导公式进行简单函数式的求值与化简,提高对数学知识之间(圆的对称性与三角函数性质)联系的认识,把过去渗透在具体数学内容中的重要的方法以集中的、显性的形式呈现出来,使学生更加明确这些方法,并能在今后的学习中有意识地使用它们.
二、目标和目标解析 (一)教学目标
1.能借助三角函数的定义及单位圆的对称性推导出诱导公式,会利用诱导公式进行简单的三角函数式的求值与化简.
2.通过诱导公式的推导过程,体会数形结合及转化思想的运用. 3.培养学生由特殊到一般的归纳意识,学会用联系的观点看待问题. (二)目标解析
在初中学生已经学习过关于原点、x轴以及y轴对称的点的坐标的内在联系,并且前面学生能运用三角函数的定义和公式一进行三角函数求值,但对于任意角的三角函数之间存在的联系还不清楚,或者只有一点模糊的感性认识.数学课程标准强调:“学生要获得必要的数学基础知识和基本技能,理解数学结论的本质,了解概念、结论等产生的背景、应用,体会其中所蕴含的数学思想和方法,以及它们在后续学习中的作用.通过不同形式的自主学习、
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探究活动,体验数学发现和创造的历程.”所以,根据课程标准、教材的特点、对本节课的教学要求以及学生的认知水平,从三个不同的方面确定了教学目标.
根据教学内容的结构特征及教学目标,本节课采用了“问题——发现——归纳——类比”的教学方法和“自主探究——小组合作”的学习方式.由问题驱动,通过诱导公式二至四的探究,概括得到诱导公式的特点,提高对数学内部关联的认识,理解求任意角三角函数值所体现出来的化归思想,培养学生的探究能力.
教学目标实现过程:
1.利用已有知识导出新的问题,创设问题情境,引起学生学习兴趣,激发学生的求知欲,达到以旧拓新的目的.
2.由教学案上的特例
与-30°与30°,
与30°的关系提出问
题,启发学生的思维,引导他们分析角的终边对称关系,利用定义进行推导得到公式二,再利用多媒体动态演示,使学生对“
为任意角”的认识自然合理.之后如法炮制公式三、四,
通过联想,类比、方法迁移,学生很轻松的发现公式,每小组积极发言并且通过实物展台展示交流,发现任意角
与
,
,
三角函数值的关系,体会了从特殊
到一般的归纳推理过程,使学生的思维得到科学训练,有助于培养学生的概括能力和创新能力.
3.采用问题设疑,观察演示,步步深入,逐层引导,探究合作的教学方法,旨在让学生充分感受和理解知识的产生和发展过程.在教师适时的启发点拨下,学生在类比、归纳的过程中积极主动地去探索、发现数学规律(公式),培养学生的创新意识和创新精神.通过引导学生探索并发现公式,将发现与证明合为一体,体现了“数形结合”的思想方法.
4.通过例1和变式,把诱导公式(一)、(二)、(三)、(四)的应用进一步拓广,发展学生的思维能力和计算能力.例2的扩展让学生认识到公式的实用性和学习的必要性.
本节课的教学设计力求体现 “问题性”、“科学性”与“思想性”,以多媒体为辅助手段,采用教师为主导学生为主体的启发式与探究式相结合的方法,使学生快乐地学习.
三、教学支持条件分析
在进行本节课的教学时,学生已经学习了三角函数的定义、各象限角的三角函数值的符号和公式一,这些内容是学生理解、归纳公式二至公式四的基础,因此教学时应充分注意利用这一有利条件,引导学生多进行归纳与概括.另外,信息技术的使用也为突破教学难点、启发学生思维、增加课堂容量提供了有力的支持.
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四、教学过程设计 (一)创设问题情境
师生活动:教师提问,学生思考、回答,学生口述的同时,教师加以引导并用幻灯片展示.
问题1:
(1)设210°、30°角的终边分别交单位圆于点P、P0,则点P与P0的位置关系如何? 设点p(x,y),则点P0怎样表示?
(2)将210°用(180°+?)的形式表达为 (3)sin210°与sin30°的值关系如何?
【设计意图】通过复习旧知,为新知识的学习打下基础.特别是各象限三角函数的符号,对于诱导公式记忆起关键作用.提出的新问题,引导学生进一步思考,激起学生们的兴趣. (二)探索开发新结论
教师引导:为了解决以上问题,我们采用各个击破的方法.首先看如果我们知道一个任意角
探究一:任意角问题3: ①②设
与 (+与(+
)角的终边关系如何?(互为反向延长线或关于原点对称) )角的终边分别交单位圆于点P1,P2,则点P1与P2位置关系如何?(关
与(+
)三角函数值的关系,问题就解决了.
,
与(+)三角函数值的关系.
于原点对称)
③设点P1(x,y),那么点P2的坐标怎样表示?(P2(-x,-y)) ④sin
与sin(+
),cos
与cos(+
),tan
与tan(+
)的关系如何?
经过探索,归纳成公式
【设计意图】公式二的三个式子中,
------公式 二 是第一个解决的问题,由于
方法及思路都是未知的,所以采取教师引导,师生合作共同完成办法.通过脚手架式的层层提问,引导学生自主推导诱导公式二,让学生体验证明猜想的乐趣,凸显学生学习的主体地
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