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《解三角形》這一章節(jié)在以前教材(以下稱老教材)是第一冊下第五章《平面向量》里第二個(gè)版塊“解斜三角形”這是繼第四章《三角函數(shù)》,第五章第一版塊“平面向量”之后的一塊教學(xué)內(nèi)容其中9正弦定理,余弦定理;10解斜三角形的應(yīng)用舉例;實(shí)習(xí)作業(yè)“解斜三角形應(yīng)用舉例”,這里面補(bǔ)充了一塊閱讀材料“人們早期怎樣測量地球的半徑”這三部分內(nèi)容完全隸屬于解斜三角形,在教材139頁至11頁,總計(jì)13頁結(jié)合之前的向量還有一個(gè)小結(jié)與復(fù)習(xí)參考題,這些內(nèi)容被安排在高一下學(xué)期最后一章學(xué)習(xí)現(xiàn)行教材的《解三角形》是放在人民教育出版社必修(以下稱新教材)第一章《解三角形》的形式呈現(xiàn)其中11正弦定理和余弦定理(包括探究與發(fā)現(xiàn):解三角形的進(jìn)一步討論);12應(yīng)用舉例(包括閱讀與思考:海倫和秦九韶);13實(shí)習(xí)作業(yè);小結(jié);復(fù)習(xí)參考題在教材1頁至24頁,總計(jì)24頁因此,從編寫及內(nèi)容上講,新教材在這部分編寫上篇幅有所增加按教材的編寫意圖應(yīng)該是按照必修1,必修2,必修3,必修4,必修順序進(jìn)行教學(xué),也就是講這部分內(nèi)容應(yīng)放在必修的最后一冊書,應(yīng)放在學(xué)生在高中二年級時(shí)才學(xué)習(xí)但從目前實(shí)施來看,絕大部分教師均按照必修1,必修4,接下來必修的順序在進(jìn)行教學(xué),所以這部分內(nèi)容還在繼向量、三角后的一個(gè)版塊,與老教材的順序基本一致,均按以前代數(shù)的學(xué)習(xí)方式逐步推進(jìn)
下面我們就這一塊內(nèi)容進(jìn)行對比分析新老教材的區(qū)別與聯(lián)系
1正弦定理、余弦定理
11這一節(jié)老教材是以初中學(xué)習(xí)了直角三角形引申出如何解斜三角形,這一點(diǎn)與新教材中的“探究”基本類似,用以引導(dǎo)學(xué)生找到三角形中邊角的量化關(guān)系而新教材是以我國古代嫦娥奔月的神話故事、1671年兩個(gè)法國天文學(xué)家測出了地球與月球之間的距離,導(dǎo)出我們應(yīng)該如何測量距離,導(dǎo)出包括海上島嶼距離、底部不可到達(dá)的建筑物高度、飛機(jī)上測量飛機(jī)下方山頂?shù)暮0胃叨取⒑叫械妮喆暮剿俸秃较蜻@樣四個(gè)問題來引入我們的研究內(nèi)容從引入來分析,新教材更貼近生活,更容易讓學(xué)生進(jìn)入狀態(tài),更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的正能量,開拓學(xué)生的探究意識,讓學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容,學(xué)習(xí)了有什么用處,學(xué)好了能解決一些什么問題,引入上新教材更體現(xiàn)了新課改的理念:數(shù)學(xué)的生活化,生活的數(shù)學(xué)化
12正弦定理的證明,老教材是以向量的形式給出的,這一點(diǎn)應(yīng)該是基于上一版塊內(nèi)容為平面向量,借以讓學(xué)生用剛學(xué)完的知識解決現(xiàn)有問題新教材則是以三角形中等高為中介得到,這是編寫者可能更趨于幾何化(高中數(shù)學(xué)選修教材設(shè)置了幾何選講)新老教材均先在直角三角形中說明,后在銳角三角形中證明,老教材將鈍角三角形進(jìn)行了引申說明,而新教材則作為探究而且試問學(xué)生是否可以用其他方法證明正弦定理,這里新教材更體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué),而不完全是老師教數(shù)學(xué)
13正弦定理給出后,老教材直接給出他的應(yīng)用:能解決兩類三角形問題而新教材則給出了一個(gè)思考,讓學(xué)生思考正弦定理可以解決一些怎樣的解三角形問題,然后再給出,而且這里也給出了解三角形的概念
14例題的呈現(xiàn)上,老教材給出了三個(gè)例題,均為正弦定理的應(yīng)用,由于沒有提出解三角形的概念,所以例1、例2均求解三角形中的一個(gè)元素,而例3涉及分類討論,涉及三角形解的個(gè)數(shù)分類討論而新教材只有兩個(gè)例題,均為解三角形,其中例2也涉及分類討論,老教材在此對三角形解的個(gè)數(shù)情形進(jìn)行了總結(jié),而新教材則出現(xiàn)在第8頁探究與發(fā)現(xiàn)“解三角形的進(jìn)一步討論”
1對于余弦定理,新老教材均采用了問題引入,均給出了向量的證明方法,老教材采用AC=AB+BC,新教材采用AB=CB-CA新教材還讓學(xué)生思考如何用坐標(biāo)證明余弦定理以及其他的方法定理的證明在新教材中有所突出,從高考也可看出,例如2011年陜西卷理科18題就要求學(xué)生證明余弦定理老教材給出余弦定理后即特殊化到勾股定理,進(jìn)而直接指出余弦定理可解決的問題新教材則讓學(xué)生思考勾股定理與余弦定理的關(guān)系,探究余弦定理可解決的三角形問題例題設(shè)置上,新老教材均有兩個(gè)例題,難度與梯度相當(dāng),但新教材第7頁給學(xué)生提供了一個(gè)選擇性問題:在解三角形的過程中,求一個(gè)角有時(shí)既可用余弦定理也可用正弦定理,兩種方法有什么利弊,應(yīng)如何選取還給出了一個(gè)思考,讓學(xué)生總結(jié)解三角形問題類型,分別如何求解;求解三解形時(shí),是否必須已知一邊
16作業(yè)設(shè)置上,老教材正余弦定理一共設(shè)置了4個(gè)練習(xí)題而新教材分開各設(shè)置了兩個(gè)練習(xí)題雖然數(shù)量、難度相當(dāng)?shù)珡慕虒W(xué)角度講,新教材更適用一些,節(jié)奏感、層次性更強(qiáng)一些對于習(xí)題來講,老教材設(shè)置了9道題目,新教材分為A、B組,其中A組4個(gè)題目,B組2個(gè)題目老教材習(xí)題相對于新教材難度要大一些,應(yīng)用性強(qiáng)一些,而新教材更精煉,更簡潔一些
2解三角形的應(yīng)用
21在解三角形的應(yīng)用上,新老教材的差異極大,首先從篇幅上講,老教材只用了3頁,而新教材用了10頁老教材用了兩個(gè)例題分析如何將實(shí)際的距離問題轉(zhuǎn)化為解三角形,在練習(xí)題中練習(xí)1讓學(xué)生計(jì)算了一個(gè)高度問題,練習(xí)2以及習(xí)題、10均為計(jì)算距離或高度,這一點(diǎn)處理很淺顯,相對新教材深入不夠
22新教材首先引出正余弦定理在實(shí)際測量中的應(yīng)用,并分成測量距離,測量高度,測量角度等問題的一些應(yīng)用其中例1、例2為距離測量,例1采用給出實(shí)際數(shù)據(jù)解決實(shí)際問題,例2則考察更為靈活,讓學(xué)生設(shè)計(jì)一種解決問題的方案這種類型題目以前的教材、教輔均很少見,這里應(yīng)該是一個(gè)突破以往的數(shù)學(xué)問題往往模式很固定,即給出一些數(shù)據(jù),要求學(xué)生用所學(xué)知識解答出一些數(shù)據(jù)而這里需要的是一種方案,答案可能不唯一,只要能夠解決問題即可這對學(xué)生的創(chuàng)新思維是一個(gè)極大的考驗(yàn)(2009年寧夏、海南卷理科17題與此題類似)距離問題新教材設(shè)置了2個(gè)例題,其中練習(xí)1與老教材習(xí)題1材料模型一樣,練習(xí)2與老教材例1完全一樣這也應(yīng)該體現(xiàn)了新教材的改變是有老教材作鋪墊,只是編排更合理一些新教材在測量高度問題上設(shè)置了3個(gè)例題,3個(gè)練習(xí)題,其中有數(shù)據(jù)計(jì)算,有方案設(shè)計(jì)還有證明對于測量距離與方向問題,新教材設(shè)置了例6與一個(gè)練習(xí)題從這些設(shè)計(jì)上看,新教材更貼近生活,設(shè)計(jì)層次性更強(qiáng),應(yīng)用性更廣
23新教材在應(yīng)用上還單獨(dú)增加了三角計(jì)算(面積問題)及三角恒等證明其中計(jì)算兩個(gè)例題,并推廣證明了三角形的高和面積公式,例9設(shè)置了應(yīng)用正余弦定理的三角恒等證明,練習(xí)中增設(shè)了第3題把三角形兩邊投影到另一邊上的公式證明老教材中習(xí)題9第4題要求學(xué)生自己推證三角形的面積公式,而新教材則以公式給出,并多處應(yīng)用可見新課程改革對這些內(nèi)容的加強(qiáng)新教材中應(yīng)用的習(xí)題A組前11個(gè)題目全部為應(yīng)用題,12至14以及B組所有題目均為三角證明,其中多處用到正余弦定理與面積公式,而且涉及海倫公式,中線長度等平面幾何問題,難度較大,學(xué)生處理比較困難這部分與幾何選講銜接很好,更能訓(xùn)練學(xué)生的幾何思維能力
3閱讀材料
老教材在149頁設(shè)置了一個(gè)實(shí)習(xí)作業(yè):解三角形在測量中的應(yīng)用讓學(xué)生設(shè)計(jì)測量有障礙物相隔兩點(diǎn)距離或底部不能到達(dá)物體的高度等測量問題,讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際,使用測量工具,選擇測量問題,設(shè)計(jì)測量的具體方案,以小組合作形式,最后運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識寫出實(shí)習(xí)報(bào)告或小論文,總結(jié)實(shí)習(xí)體會這一出發(fā)點(diǎn)其實(shí)很好,能夠提升學(xué)生的動手能力,提升學(xué)生書寫數(shù)學(xué)作文的能力,但大多數(shù)學(xué)??赡苡捎诜N種原因均未做這一項(xiàng)工作,所以這個(gè)實(shí)習(xí)作業(yè)的實(shí)際操作性不太強(qiáng)老教材還在11頁設(shè)置了一份閱讀材料:人們早期怎樣測量地球的半徑?介紹了三角網(wǎng)法,介紹了弧長公式,介紹了數(shù)學(xué)家皮卡爾,還給出了如何測量的方法,從之前的教學(xué)觀察,這一部分內(nèi)容趣味性強(qiáng),應(yīng)用性強(qiáng),很受學(xué)生歡迎新教材在此做了強(qiáng)化,教材中出現(xiàn)了兩處閱讀材料,其中第8頁的探索與發(fā)現(xiàn):解三角形的進(jìn)一步討論,首先提出了一個(gè)問題,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,找出錯(cuò)因,最后解決問題,給出總結(jié)這相對于老教材直接給出結(jié)論要來得更自然一些,更順理成章一些,同時(shí)也引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,如何分析問題,如何解決問題,最后發(fā)現(xiàn)結(jié)論以及如何應(yīng)用新教材第二處是第21頁閱讀與思考:海倫與秦九韶這里介紹了海倫公式,介紹了一些外國數(shù)學(xué)家及他們的著作,并介紹了我國數(shù)學(xué)家秦九韶的“三斜求積”公式,讓學(xué)生感受這些數(shù)學(xué)家的偉大發(fā)明與他們勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神體現(xiàn)了新課程中的數(shù)學(xué)即是一種文化,通過一些數(shù)學(xué)史來熏陶學(xué)生,讓學(xué)生能在數(shù)學(xué)的海洋中更進(jìn)一步
4小結(jié)與復(fù)習(xí)參考題的設(shè)置對比
老教材在小結(jié)上羅列出了知識點(diǎn),并配套設(shè)置了例題而新教材只用了不到1頁的篇幅小結(jié),主要羅列了知識結(jié)構(gòu)框圖,回顧與反思,讓學(xué)生自己總結(jié)本章節(jié)所學(xué)知識,鍛煉學(xué)生自我總結(jié),自我反思的學(xué)習(xí)能力,在小結(jié)上新教材更突出了新課標(biāo)的理念在復(fù)習(xí)參考題的設(shè)置上,老教材由于與向量在同一章節(jié),設(shè)置解三角形的題目較少,而新教材則設(shè)置了A、B組共計(jì)10個(gè)題目,主要為應(yīng)用題目和探究題目,可見新教材在作業(yè)設(shè)置上更趨于挖掘?qū)W生的探究、創(chuàng)新能力
另外,從頁面設(shè)置來講,新教材較老教材設(shè)置頁面更大一些,圖片,符號,顏色更全面一些,專業(yè)術(shù)語還有英文注釋,例如解三角形(solving triangles)、正弦定理(law of sines)等,這些都更利于學(xué)生閱讀內(nèi)容設(shè)計(jì)上更具有個(gè)性化,更能滿足不同層次的師生教學(xué)的需求,提供給老師,學(xué)生更多的自由思考空間數(shù)學(xué)是有用的、是自然的、是清楚的學(xué)數(shù)學(xué)要靠自己摸索自己的學(xué)習(xí)方法,學(xué)數(shù)學(xué)是能提高學(xué)習(xí)者能力的新課程的這些理念在教材的編寫上展現(xiàn)的淋漓盡致