教学案例姓名：孙昭君学科：数学课题：《任意角的三角函数》学校：山西省祁县中学校课题：任意角的三角函数一、教学内容分析：这节课是《普通高中课程标准教科书·数学（必修4）》（人教版A版）1.2.1任意角的三角函数第一课时。
本节课是三角函数这一章里最重要的一节课，它是本章的基础，主要是从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程，从而很好理解任意角的三角函数的定义。
在《课程标准》中：三角函数是基本初等函数，它是描述周期现象的重要数学模型，在数学和其他领域中具有重要的作用。
《课程标准》还要求我们借助单位圆去理解任意角的三角函数（正弦、余弦、正切）的定义。
在本模块中，学生将通过实例学习三角函数及其基本性质，体会三角函数在解决具有变化规律的问题中的作用。
二、学生学习情况分析我们的课堂教学常用“高起点、大容量、快推进”的做法，忽略了知识的发生发展过程，以腾出更多的时间对学生加以反复的训练，无形增加了学生的负担，泯灭了学生学习的兴趣。
我们虽然刻意地去改变教学的方式，但仍太多旧时的痕迹，若为了新课程而新课程又会使得美景变成了幻影，失去新课程自然与清纯之味。
所以如何进行《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称课程标准)的教学设计就很值得思考探索。
如何让学生把对初中锐角三角函数的定义及解直角三角形的知识迁移到学习任意角的三角函数的定义中？《普通高中数学课程标准(实验)解读》中在三角函数的教学中，教师应该关注以下两点：第一、根据学生的生活经验，创设丰富的情境，例如单调弹簧振子，圆上一点的运动，以及音乐、波浪、潮汐、四季变化等实例，使学生感受周期现象的广泛存在，认识周期现象的变化规律，体会三角函数是刻画周期现象的重要模型以及三角函数模型的意义。
第二、注重三角函数模型的运用即运用三角函数模型刻画和描述周期变化的现象（周期振荡现象），解决一些实际问题，这也是《课程标准》在三角函内容处理上的一个突出特点。
根据《课程标准》的指导思想，任意角的三角函数的教学应该帮助学生解决好两个问题：其一：能从实际问题中识别并建立起三角函数的模型；其二：借助单位圆理解任意角三角函数的定义并认识其定义域、函数值的符号。
三、设计理念：本节课通过多媒体信息技术展示摩天轮旋转及生成的图像，让学生感受到数学来源于生活，数学应用于生活，激发同学们学习的乐趣。
并通过问题的探究，体验“数学是过程的思想”，改变课程实施过程于强调接受学习，死记硬背，机械训练的现状，倡导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，培养学生学生收集和处理信息的能力，获得新知识的能力，分析与解决问题的能力以及交流合作的能力。
四、教学目标：1.借助摩天轮的情景问题很好地融合初中对三角函数的定义，也能很好入在直角坐标系中，很好将锐角三角函数的定义向任意角的三角函数过渡，从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程，从而很好理解任意角的三角函数的定义；2.从任意角的三角函数的定义认识其定义域、函数值的符号；3.能初步应用定义分析和解决与三角函数值有关的一些简单问题。
五、教学重点和难点：1.教学重点：任意角三角函数的定义.2.教学难点：正弦、余弦、正切函数的定义域.六、教学过程展示情景引入问题1:如图是一个摩天轮，假设它的中心离地面的高度为o h ，它的直径为2R ，逆时针方向匀速转动，转动一周需要360秒，若现在你坐在座舱中，从初始位置OA 出发（如图1所示），过了30秒后，你离地面的高度h 为多少？过了45秒呢？过了t 秒呢？备课过程：认为高中学生已经具有丰富的生活经验和一定的科学知识，因此选择感兴趣的、与其生活实际密切相关的素材，此情景设计应该有助于学生对知识的发生发展的理解。
这个数学模型很好融合初中对三角函数的定交，也能放在直角坐标系中，很好地将锐角三角函数的定义向任意角三角函数过渡，揭示函数的本质。
复习回顾锐角三角函数让学生自主思考如何解决问题：“过了30秒后，你离地面的高度为多少？”【分析】：作图如图2很容易知道：从起始位置OA 运动30秒后到达P 点位置，由题意知030=∠AOP ，作PH 垂直地OAP 图1OAPHB NM图2面交OA 于M ，又知MH ＝o h ，所以本问题转变成求PH 再次转变为求PM 。
要求PM 就是回到初中所学的解直角三角形的问题即锐角的三角函数。
问题2：锐角α的正弦函数如何定义？ 课堂生成：学生探究后得到RMP OP MP ||||||sin ==α⇒αsin ||R MP =⇒αsin ||0R h PH +=⇒h αsin 0R h +=所以学生很自然得到“过了30秒后，过了45秒,你离地面的高度h 为多少？”0130sin R h h += 00245sin R h h +=总结：0t 在锐角的范围中，00sin t R h h += 引入新课问题3：请问t 的范围呢？随着时间的推移，你离地面的高度h 为多少？能不能猜想0sin t R h h +=？【分析】：若想做到这一点，就得把锐角的正弦推广到任意角的正弦。
今天我们就要来学习任意角的三函数角函数。
问题4：如图建立直角坐标系，设点),(P P y x P ，能你用直角坐标系中角的终边上的点的坐标来表示锐角α的正弦函数的定义吗？能否也定义其它函数（余弦、正切）？【教师提示下学生探究得出结论】：||||sin OP MP =αRy P =Rx OP OM P ==||||cos α，PP x y OM MP ==||||tan α问题5：改变终边上的点的位置，这三个比值会改变吗？为什么？ 【回顾与反思】：先由学生回答问题，教师再引导学生选几个点，计算比值，获得具体认识，并由相似三角形的性质证明。
过程比较繁琐。
aOMPYXOAPBM【设计意图】：让学生深刻理解体会三角函数值不会随着终边上的点的位置的改变而改变，只与角有关系。
通过摩天轮的演示，让学生感受到第一象限角的正弦可以跟锐角正弦的定义一样。
问题6：大家根据第一象限角的正弦函数的定义，能否也给出第二象限角的定义呢？【学生生成】：只有一部分学生通过上面已知知识得到||||sin OP MP =αRy P =定义好第二象限角后，让学生自己算出摩天轮座舱在第150秒时，离地面的高度h ？也有一些困难。
通过摩天轮知道：=+=00150sin R h h 00130sin R h h +=由此得到：21150sin 0=【设计意图】：通过这个，让学生检验||||sin OP MP =αRy P =在第二象限角是否正确？问题7：||||sin OP MP =α在第三象限角或第四象限能成立吗？【设计意图】：让学生通过模型，检验定义是否正确，从中让学生自己发现正、负符号的偏差。
（可以让学生取210=t ，从而,210sin 00R h h +=得到0210sin ＝21-，发现这与||||sin OP MP =α不相符，实际上是||||sin OP MP -=α）【总结】：我们通过个模型知道如何在某些范围内如何计算自已此时离地面的高度，用数学模型00sin t R h h +=来表示，当摩天轮转动，角度的概念也不知不觉地推广到任意角，对于任意角的正弦不能只是依赖于角所在的直角三角形中OPxy图3的对边的长度比斜边长度了，我更应该用点P 的横坐标来代替||MP 或||MP ，那么这样就能够很好表示出正弦的函数任意角的定义。
对导入部分的反思：以新颖背景“摩天轮”引课，从直角三角形的锐角入手，引导学生尝试探究，逐次深入引出任意角的三角函数的定义，以问题形式巩固深化任意角三角函数值的计算，结合平位图直观作用，使学生经历了由浅入深，由易到难，清楚展现了任意角三角函数的生成过程，加深了对任意角三角函数的认识。
但是新课程教材强调了学生的探究能力的培养，但不意味着每个知识点都需要人为创设情景加以探究，现实的教学由于受教学时数限制，总是希望课堂教学效率高些，本节课任意角的三角函数的定义创设情境“摩天轮”引入课题占用了大量的课堂教学时间，甚至导致重心偏离。
其实只要让学生理解有必要引入任意角三角函数概念，然后直接下定义，从课堂教学效率而言，可能会更好些。
以后可以考虑如下导入：（情景1）我们在初中通过锐角三角形的边角关系，学习了锐角的正弦、余弦、正切等三个三角函数. 请回想：这三个三角函数分别是怎样规定的？学生口述后再投影展示，教师再根据投影进行强调：问题1：我们已经把锐角推广到了任意角，锐角的三角函数概念也能推广到任意角吗？ 怎样推广？（ 用角的对边、临边、斜边比值的说法显然是受到阻碍了，由于1.1节已经以直角坐标系为工具来研究任意角了，学生一般会想到继续用直角坐标系来研究任意角的三角函数. ）这样从学生现有知识水平和认知能力出发，创设问题情景，让学生产生认知冲突，进行必要的启发，将学生思维引上自主探索、合作交流的“再创造”征程.教师对学生思考情况进行点评后布置任务情景：请同学们用直角坐标系重新研究锐角三角函数定义！对边邻边αsin α=斜边对边，con α=斜边邻边，tan α=邻边对边（图1）给出任意角三角函数的定义如图3,已知点),(y x P 为角α终边上的点，点P 到顶点O 的距离为R ，则R y =αsin （R ∈α） R x =αcos （R ∈α） xy =αtan （ππαk +≠2）【分析】：让学生通过刚才的模型进一步体验任意角三角函数的定义要点：点、点的坐标、点到顶点的距离。
问题8：当摩天轮的半径R ＝1时，三角函数的定义会发生怎样的变化。
【课堂生成】：y =αsin ，x =αcos ，xy =αtan 。
教师引导学生进行对比，学生通过对比发现取到原点的距离为1的点可以使表达式简化。
教师进一步给出单位圆的定义 给出下列表格，让学生自己补充完整。
三角函数定义一：1||=OP定义二：R OP =||定义域αsinyR y R ∈α αcosxR x R ∈ααtan xyxyππαk +≠2第三部分——例题讲解例1.（课本P14例2）已知角α终边经过点)4,3(0--P ，求角α的正弦、余弦和正切值。
【分析】：让学生现学现卖，得用上面的定义二就可以得到答案。
例2.（课本P14例1）求35π的正弦、余弦和正切值。
（让学生自己思考并独立完成。
然后与课本的解答相对比一下，发现本题的难点。
）OPMxy图4【讲回过程】：本题题意很简单，但是如何入手却是难点，关键是对本节课的三角函数定义的要点有没有领会清楚（任意角三角函数的定义要点：点、点的坐标、点到顶点的距离），因此本题的重点之处是如何利用单位圆找到这个点P ，如图4可以知道3π=∠POM ，又点P 在第四象限，得到)23,21(-P ，这样就可以很容易得到本题答案。