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全國高中數(shù)學(xué)評優(yōu)課大賽數(shù)學(xué)賽課一等獎作品
教學(xué)點(diǎn)評與教學(xué)設(shè)計精品模板(二)
目錄
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人教版必修4《平面向量的實(shí)際背景及基本概念》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)內(nèi)容
本課時的數(shù)學(xué)知識及其由內(nèi)容所反映的數(shù)學(xué)思想方法主要有:
1、向量的概念;
概念抽象需要典型豐富的實(shí)例,通過教師舉例引導(dǎo),隨即啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系既有經(jīng)驗(yàn),主動
找尋實(shí)際生活中所存在的既有大小又有方向的量,讓學(xué)生充分感知生活中的確存在這樣的
“量”,從而提煉出“向量”的概念。讓學(xué)生充分經(jīng)歷概念的形成過程,讓學(xué)生體會到我們
所獲得的新的數(shù)學(xué)研究對象一一向量,是水到渠成的,讓學(xué)生感受到獲得數(shù)學(xué)研究對象的基
本方法。
2、向量的表示方法;
接觸到一個全新的“量”,自然而然會想到用合情合理的方式對其表示。通過引導(dǎo)學(xué)生
從向量的兩個要素出發(fā),啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想到物理學(xué)中表示力的方式,逐步引導(dǎo)學(xué)生借助有向線
段來表示向量,并進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生,用類比的思想,將對線段(直線)的表示方法做合理改
進(jìn)之后,遷移到對向量的表示。將“用絕對值表示距離”類比到“對向量的模的表示"。此
處反復(fù)滲透向量的兩個要素,尤其是體現(xiàn)出方向是向量的本質(zhì)屬性之一。
3、特殊向量:零向量,單位向量;
當(dāng)我們建立起了一個向量的集合之后,自然會想到向量這個“大家庭”里非常特殊的“成
員”,此處,繼續(xù)用類比的思想,聯(lián)系的觀點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生回憶在學(xué)習(xí)實(shí)數(shù)時,0與1的特殊
性,從而啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)長度為零的向量(零向量),長度為1的向量(單位向量)是特殊
的,并進(jìn)一步引導(dǎo),讓學(xué)生主動認(rèn)識這兩個特殊向量是從“模”的角度體現(xiàn)其特殊,至于方
向,啟發(fā)學(xué)生之間互相爭論,抓住向量本質(zhì)屬性,得出其方向的任意性(并非沒有方向)
4、相等向量的概念;平行向量(共線向量)的概念
教師通過出示已經(jīng)準(zhǔn)備好的含有多個向量的PPT,讓學(xué)生主動探求向量之間的特殊位置
關(guān)系,仍然用類比的思想、聯(lián)系的觀點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生去得出平行向量、相等向量、共線向量的
概念。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識和能力:
(1)理解向量的概念;
(2)掌握向量的表示方法:幾何表示、字母表示;
(3)理解向量的幾種特殊關(guān)系:平行(共線)向量、相等向量;
(4)理解特殊的向量:零向量、單位向量;
(5)在學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生的觀察、聯(lián)系、類比、抽象、概括、歸納、實(shí)踐等方面的能力
都能得到一定程度培養(yǎng)和提高。
(二)過程與方法:
學(xué)生經(jīng)歷向量學(xué)習(xí)的過程,能體會出向量來自于客觀現(xiàn)實(shí);
能體會到研究一個新的量的基本套路、能體會認(rèn)識數(shù)學(xué)新對象的基本方法。
學(xué)生經(jīng)歷向量概念、表示,特殊向量的學(xué)習(xí),感受到類比的思想和聯(lián)系的觀點(diǎn)是科學(xué)探
究中常用的手段。
(=)情感、態(tài)度與價值觀:
學(xué)生經(jīng)歷用有向線段表示向量的操作過程,體會數(shù)學(xué)的實(shí)用性、表達(dá)的簡潔美。
在體會研究數(shù)學(xué)問題的基本套路的同時,進(jìn)而提高提出問題、研究問題的能力。
三、學(xué)生學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)具備的認(rèn)知基礎(chǔ)及達(dá)成教學(xué)目標(biāo)所需要具備的認(rèn)知基礎(chǔ):
(1)在物理學(xué)中,已經(jīng)知道重力、彈力、摩擦力等是既有大小又有方向的物理量(矢量);
(2)知道可以借助有向線段來求作力的圖示;
(3)對實(shí)數(shù)的形成過程有一定了解;
(4)能夠?qū)?shí)際生活中的一些常見的量作是否具有大小、方向的識別;
(5)在以前的學(xué)習(xí)中,對類比的思想有所了解。
但是,由于學(xué)生處于高一年級,在思維辨析方面,總體情況不是很好。所以在分辨對向
量的長度而不是對向量本身進(jìn)行度量的問題上,適度加以引導(dǎo)和指導(dǎo)。
雖然學(xué)生具備以上的認(rèn)知基礎(chǔ),但對于本節(jié)課的難點(diǎn):向量概念的理解及形成過程、零
向量、相等向量、共線向量等概念,仍然需要做策略性引導(dǎo),主要策略是:
(1)通過大量實(shí)例引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系既有生活經(jīng)驗(yàn),從眾多實(shí)例中歸納抽象出“向量”
這一概念及其所具備的兩個要素。
(2)通過類比的思想、聯(lián)系的觀點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)識實(shí)數(shù)中特殊的0,結(jié)合向量的兩個要
素來理解零向量。
(3)通過類比的思想,引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)的相等,結(jié)合向量的本質(zhì)屬性,啟發(fā)學(xué)生突破相等向
量、共線向量的概念。
四、教學(xué)策略分析
教學(xué)方法:啟導(dǎo)式教學(xué)、討論式教學(xué)、多媒體輔助教學(xué)
教學(xué)方法的分析:
一方面,學(xué)生在物理學(xué)中已經(jīng)具備了一些感性經(jīng)驗(yàn)(既有大小又有方向的量),在生活
實(shí)際中亦大量存在既有大小又有方向的量。另一方面,向量作為一個全新的概念,需要大量
實(shí)例的引導(dǎo)、鋪墊來抽象出這個概念。故可以采取啟發(fā)、引導(dǎo)式教學(xué),讓學(xué)生從生活實(shí)例中
抽象、提煉出向量的概念。
在講解向量的表示方法、認(rèn)識特殊的向量、相等向量、共線向量等概念時,可以借助曾
經(jīng)學(xué)習(xí)過的絕對值、實(shí)數(shù)中的特殊元素。或1、兩條直線的位置關(guān)系等,用類比的思想來研
究向量。從這一點(diǎn)出發(fā),同樣需要用到啟導(dǎo)式教學(xué),討論式教學(xué)來啟發(fā)學(xué)生突破難點(diǎn),讓學(xué)
生之間互相討論來突破難點(diǎn)。
在學(xué)習(xí)了相關(guān)概念之后,可以借助多媒體出示相關(guān)概念辨析題目,從而立即獲取學(xué)生學(xué)
習(xí)效果的反饋。
五、教學(xué)過程
1.情景引入
結(jié)合PPT,展示三個情景(1、與世界男子100米冠軍博爾特“賽跑”;2、貓能抓到老
鼠嗎;3、兩車同樣的速度(大?。┖蜁r間,為什么前后兩種情景,兩車距離懸殊這么大),
教師提問、追問,學(xué)生思考、齊答的方式,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并講出現(xiàn)實(shí)生活中存在著既有大小又
有方向的量。(讓學(xué)生感受“既有大小又有方向的量”客觀存在)
教師繼續(xù)追問:“你能再舉出類似既有大小又有方向的量嗎?”(激活學(xué)生已有的相關(guān)經(jīng)
驗(yàn))
教師再次追問:“那你能舉出只有大小沒有方向的量嗎?”(形成區(qū)別、對比不同的量的
必要性)
教師引入課題:像剛才同學(xué)們提到的如:位移、速度、力等既有大小又有方向的量在生活中
大量存在,類似于以前我們從一支筆、一本書、一張桌子、一個板凳……抽象出了只有大小
的數(shù)量1,數(shù)學(xué)中對以上既有大小又有方向的量進(jìn)行抽象,就形成了一種新的量一一向量【板
書:1.概念:大小方向】
2.向量的表示
師:從向量的概念可以看出,它不同于我們之前學(xué)習(xí)研究的“數(shù)”。數(shù)只有大小,沒有
方向。我們研究一個數(shù)學(xué)知識,認(rèn)識概念之后,為進(jìn)一步研究的方便,通常要先表示它,向
量也如此。結(jié)合已有的經(jīng)驗(yàn),你打算怎樣形象的表示向量呢?(停頓片刻,若學(xué)生沒有思路,
則進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo))
師:見過這種既有大小,又有方向的量嗎?我們是怎么表示力(位移)的大小和方向
的?...
生:討論……(讓學(xué)生充分的討論)
師:(請學(xué)生在黑板上畫出圖形)講一講你的想法?
生1:可以用箭頭的指向表示方向,用它的長度表示大小。
生2:.........
生3:.........
(教師適時引導(dǎo)啟發(fā),堅持讓學(xué)生親自得出向量的表示方法以及表示的合理性)
師:用準(zhǔn)確的語言對向量的表示做準(zhǔn)確的描述并加以強(qiáng)調(diào)
【板書:2.表示】剛才部分同學(xué)的想法和英國大科學(xué)家牛頓的想法不謀而合,牛頓是第
一個用有向線段表示向量的人。這是向量的“形”的表示方式,為了更簡潔的表達(dá),我們也
可用符號語言表示,有向線段有起點(diǎn)【板書:A】、終點(diǎn)【板書:B】、有箭頭表示方向。就
用(在AB上面加上一個箭頭,以區(qū)別于線段4B)來表示這個向量?!景鍟篈3】注意,
起點(diǎn)在前,終點(diǎn)在后。更簡潔的,也可用々表示(同樣在。的上面加上箭頭),寫成。。【板
書:aI其中,大小用卜目或者忖表示【板書:卜目或網(wǎng)】,向量的大小也稱為向量的長
度或者?!景鍟洪L度(模)】。
教師追問:向量AB與向量BA是一回事兒嗎?(啟發(fā)學(xué)生時刻注意向量的方向性,通
過類比線段的表示方法,結(jié)合向量的特殊性,從而加深對向量概念的進(jìn)一步理解)
3.零向量與單位向量
師:現(xiàn)在我們會表示向量了,我們可以更直觀的研究它,我們自然的可以想到先從特殊
入手,那么,在向量這個集合中,你認(rèn)為哪些向量特殊呢?
生:討論......
師:根據(jù)向量的概念,既有大小,又有方向,我們不妨先從大小考慮其特殊性。
師:什么才是“特殊”?你認(rèn)為哪些向量的長度是最特殊的?(引導(dǎo)學(xué)生類比實(shí)數(shù)集合
中的特殊元素0,從而想到長度為0的向量)
生:長度為。的向量,……(反復(fù)引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生親自得出零向量的模為0,方向?yàn)?/p>
任意方向)
師:強(qiáng)調(diào)零向量作為向量,同樣需要具備兩個要素(大小、方向),那么,還有特殊的
向量嗎?(與前面類似,啟發(fā)學(xué)生通過類比的方法,發(fā)現(xiàn)單位向量)
【板書:3.特殊向量零向量0:0(寫在大小的下方);任意方向(寫在方向的下方)】
【單位向量:1(寫在大小的下方)。:]
師:有了單位長度的刻畫,我們才有度量向量大小的標(biāo)準(zhǔn)。請看圖形一一
師:指出圖中各向量的模,也就是長度。
生:(學(xué)生練習(xí))口答。
師:其中有沒有單位向量,有幾個?
生:有,兩個。
4.特殊位置關(guān)系
師:從方向上看,圖形中,向量與向量之間形成了怎樣的特殊關(guān)系?觀察一下。
生:平行
師:哪些向量是平行的?你可以給兩個向量平行下一個定義嗎?
生:……
師:可不可以借助向量概念中的大小、方向?qū)ζ叫羞M(jìn)行描述?
生:方向相同或相反的向量。(教師啟發(fā),由學(xué)生歸納出平行向量的定義)
【板書:平行向量:方向相同或相反的非零向量。規(guī)定:6與任一向量平行】(闡釋規(guī)定是
合乎情理的)
師:兩個向量平行是從方向上對向量關(guān)系的刻畫,與他們大小有關(guān)嗎?(適時提醒和加
深對向量概念的認(rèn)識)
生:沒有。
師:在這一組平行向量中,有沒有更特殊的?
生:……
師:理由是——
生:兩個向量方向相同,長度也相等。
師:我們稱這樣的兩個向量為一一相等向量
【板書:相等向量長度相等方向相同】
師:兩個向量是否相等,取決于一一
生:大小、方向。(進(jìn)一步加深對向量概念的熟悉)
師:與他們的位置有關(guān)嗎?
生:無關(guān)。
師:說明任意兩個相等的非零向量,都可以用同一條有向線段來表示,并且與有向線段
的起點(diǎn)無關(guān)。(手指圖形)
師:如果任作一條與向量a所在直線平行的直線/,并在/上任取一點(diǎn)0,以。為起點(diǎn)
作有向線段方,使其等于向量。,可行嗎?
生:可行。
師:理由是——
生:只要保證大小相等,方向相同。
師:相當(dāng)于將向量a平移到0P的位置。同理,我們也可以把向量b平移到直線/上。這時
候,直線/上的兩個向量形成了什么關(guān)系?
生:共線向量。
師:還是平行向量嗎?
生:……(通過引導(dǎo),讓學(xué)生體會并講出共線向量與平行向量是一回事兒)
5.例題鞏固概念(略)
6.總結(jié)+結(jié)束語
師:啟發(fā)學(xué)生從所學(xué)到的知識(知識層面)的角度對本堂課做總結(jié)
生1:...
生2:...
師:這節(jié)課我們通過對現(xiàn)實(shí)世界中的一種量一一既有大小,又有方向的量(向量)進(jìn)行
了數(shù)學(xué)的歸納、抽象和定義。并圍繞著這個基本概念,探究了他的表示及特殊向量一一零向
量、單位向量,特殊關(guān)系一一平行(共線)、相等。實(shí)際上,今天我們不僅僅是在探究向量
體系的基礎(chǔ),也經(jīng)歷了建立一個數(shù)學(xué)知識體系的過程,即“歸納共性一一抽象定義一一形象
表示__認(rèn)識特殊__研究一般__……”
師:繼續(xù)啟發(fā)同學(xué)們用類比的思想、聯(lián)系的觀點(diǎn),來預(yù)見以后可以從哪些角度研究向量?
生1:...
生2:……(教師適時給予鼓勵引導(dǎo))
結(jié)束語:下課的鈴聲阻止我們本堂課的學(xué)習(xí),但無法阻止我們繼續(xù)探索向量的熱情……
《平面向量的復(fù)習(xí)一一數(shù)量積》教學(xué)點(diǎn)評
執(zhí)教者:上海市北郊高級中學(xué)金振華
點(diǎn)評者:上海市虹口區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院李家齊
本節(jié)課是向量數(shù)量積的復(fù)習(xí)課,向量的數(shù)量積是高中向量這一章的重點(diǎn)內(nèi)
容,并且有著廣泛的應(yīng)用。本節(jié)課注重知識的回顧、強(qiáng)調(diào)方法的提煉、體現(xiàn)應(yīng)用
知識解決問題能力的培養(yǎng)。
首先通過解決一組與向量數(shù)量積有關(guān)的數(shù)學(xué)問題,對向量數(shù)量積相關(guān)知識進(jìn)
行復(fù)習(xí),通過學(xué)生充分的思考、交流、辨析達(dá)到對相關(guān)知識理解的目的;其次通
過典型例題的解決,提煉出求數(shù)量積的方法,通過學(xué)生的體驗(yàn)、感悟、思考,達(dá)
到對求數(shù)量積方法的掌握;再通過對典型例題的變式得到新問題,而通過對新問
題的解決,加深對數(shù)量積的理解和掌握,通過變式思考、拓展研究,在理解和掌
握的基礎(chǔ)上達(dá)到靈活應(yīng)用;通過用數(shù)量積求距離、求角、判定共線、證明線線垂
直及代數(shù)中的求范圍等問題的分析思考和求解,提高應(yīng)用知識解決問題的能力。
課堂教學(xué)能根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有水平,通過解決問題鏈調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;
通過對問題的變式,提高分析問題、解決問題的能力;通過學(xué)生自己的思考與反
思獲得對概念的深刻理解,提高學(xué)習(xí)效率;通過提出問題并解決問題的教學(xué)環(huán)節(jié),
提高思維的深刻性、靈活性、敏捷性,從而提高邏輯思維能力;通過對問題的探
究滿足學(xué)生的求知欲,提高探究水平。本節(jié)課注重數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),注重溝
通代數(shù)與幾何的聯(lián)系。
本節(jié)課學(xué)生經(jīng)歷了以下幾個環(huán)節(jié):“做”中“理”一一問題導(dǎo)入,梳理知識;
“解”中“結(jié)”一一一題多解,總結(jié)方法;“變”中“悟”一一變題悟法,訓(xùn)練
思維;“用”中“升”一一應(yīng)用感悟,任務(wù)后延。使學(xué)生對向量的數(shù)量積有更深
刻地認(rèn)識,同時,也提高了學(xué)生運(yùn)用向量解決綜合問題的能力。
《平面向量復(fù)習(xí)一數(shù)量積》教學(xué)設(shè)計說明
上海市北郊高級中學(xué)金振華
說課內(nèi)容:《高級中學(xué)課本數(shù)學(xué)高中二年級第一學(xué)期》(上教版)第八章《平
面向量坐標(biāo)表示》的復(fù)習(xí)課一一平面向量復(fù)習(xí)-數(shù)量積。
一、教學(xué)內(nèi)容解析
向量是近代數(shù)學(xué)基本和重要的數(shù)學(xué)概念之一,有著極其豐富的實(shí)際背景,它
具有代數(shù)和幾何的雙重身份,是溝通代數(shù)、幾何的橋梁。它能與中學(xué)數(shù)學(xué)中許多
教學(xué)內(nèi)容許多主干知識相結(jié)合,形成知識交匯點(diǎn)。而且初中課本里已經(jīng)對平面向
量做了簡單的介紹,再次將平面向量坐標(biāo)表示引入高中課程,是現(xiàn)行數(shù)學(xué)教材的
重要特色之一。上教版《高級中學(xué)課本數(shù)學(xué)高中二年級第一學(xué)期》中第八章《平
面向量坐標(biāo)表示》涉及到了向量的坐標(biāo)表示及運(yùn)算(2課時)、向量的數(shù)量積(2
課時)、平面向量的分解定理(2課時)、向量的應(yīng)用(2課時)。其中平面向量的
數(shù)量積是繼向量的線性運(yùn)算之后的又一個重要運(yùn)算,也是高中平面向量教學(xué)中的
一個重要概念,既有對幾何的體現(xiàn),也有其對應(yīng)的特殊性質(zhì)和運(yùn)算律。因此它在
數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科中應(yīng)用十分廣泛。本節(jié)平面向量數(shù)量積的復(fù)習(xí)課在教學(xué)內(nèi)容方
面不僅有對于向量相關(guān)知識的回顧,也有對于數(shù)量積求法的總結(jié),也涉及到向量
數(shù)量積的應(yīng)用;課堂中也很好的融入了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想和化歸思想。
二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)置
《高級中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考資料高二第一學(xué)期》(上教版)在教學(xué)設(shè)計建議
中提到:向量是溝通代數(shù)、幾何的一種工具。向量有非常直觀的幾何意義,是數(shù)
與形的完美結(jié)合。一方面,它可以把幾何問題轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)的代數(shù)運(yùn)算;另一方面,
它還可以結(jié)合圖形對向量的有關(guān)問題進(jìn)行分析求解。向量是解決數(shù)學(xué)問題和實(shí)際
問題的有力工具。所以,對于向量的數(shù)量積復(fù)習(xí)課而言,希望可以從定義的梳理
展開,結(jié)合圖形將向量數(shù)量積相關(guān)問題的求解方法進(jìn)行歸納總結(jié),并且讓學(xué)生體
會到向量數(shù)量積如何成為解決數(shù)學(xué)問題的有力工具入手完成這節(jié)課。
綜上所述,結(jié)合《上海市中小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求和學(xué)生實(shí)際,制定本節(jié)課的
教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo):
1.掌握平面向量數(shù)量積的概念,回顧梳理與平面向量數(shù)量積相關(guān)的知識點(diǎn)。
2.通過體驗(yàn)、歸納,總結(jié)求解平面數(shù)量積的方法,同時提高對題目的反思重
解能力。
3.通過平面向量數(shù)量積的應(yīng)用,提高分析問題解決問題的能力。
教學(xué)重點(diǎn):平面向量數(shù)量積概念的掌握。
教學(xué)難點(diǎn):應(yīng)用數(shù)量積解決問題。
三、學(xué)生學(xué)情分析
本節(jié)課的教學(xué)對象是上海市實(shí)驗(yàn)性示范高中高二的學(xué)生,是任課教師自己平
時所帶班級學(xué)生,剛剛完成平面向量這一章節(jié)的學(xué)習(xí)。
1.知識方面:學(xué)生已完成了平面向量這一章知識內(nèi)容的學(xué)習(xí),并已能運(yùn)用
平面向量的知識解決一些簡單的向量幾何問題,但是還不能融會貫通地綜合理解
運(yùn)用知識,尤其知識的遷移能力還不夠。同時整章的知識脈絡(luò)還沒完全成型。因
此,本節(jié)復(fù)習(xí)課對現(xiàn)階段的學(xué)生來說尤為重要。
2.能力方面:因?yàn)閯倓偼瓿上蛄坎糠值膶W(xué)習(xí),對于向量的相關(guān)知識內(nèi)化的
還不夠完善。部分學(xué)生解題時數(shù)形結(jié)合能力弱,但是由于學(xué)生是市實(shí)驗(yàn)性示范高
中的學(xué)生,所以大部分學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)主動性較高。
3.心理方面:學(xué)生已具備了一定的歸納知識的意識和能力,而且現(xiàn)階段學(xué)
生表現(xiàn)欲也很強(qiáng),本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計正好符合高二學(xué)生的這個心理特征。
四、教學(xué)策略分析
1.本節(jié)課的框架設(shè)計
本節(jié)課是一節(jié)復(fù)習(xí)教學(xué)課。上海數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中教學(xué)策略有以下幾個方面的
要求:①全面把握知識教學(xué)的要求。②重視教學(xué)的開放性。③有效應(yīng)用現(xiàn)代信息
技術(shù)。④尊重學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平和個性差異。⑤堅持主導(dǎo)原則下的平衡與兼顧。
依據(jù)以上要求,結(jié)合本節(jié)課的知識的邏輯關(guān)系,按照以下框架安排本節(jié)課的教學(xué):
環(huán)節(jié)一:“做”中“理”一一問題導(dǎo)入,梳理知識。
環(huán)節(jié)二:“解”中“結(jié)”一一一題多解,總結(jié)方法。
環(huán)節(jié)三:“變”中“悟”一一變題悟法,訓(xùn)練思維。
環(huán)節(jié)四:“用”中“升”一一應(yīng)用感悟,任務(wù)后延。
2.對教學(xué)過程各環(huán)節(jié)的教學(xué)材料分析
環(huán)節(jié)一:“做”中‘'理"一一問題導(dǎo)入,梳理知識。
首先,讓學(xué)生解決一組與向量數(shù)量積相關(guān)的數(shù)學(xué)問題。每一道小題的處理方
式都是通過學(xué)生回答,自行梳理概念,老師板書提煉包括向量的定義,向量數(shù)量
積的坐標(biāo)表示,向量數(shù)量積的幾何意義,向量數(shù)量積的運(yùn)算律等相關(guān)知識,達(dá)到
對向量數(shù)量積相關(guān)知識的復(fù)習(xí)。同時對于每道判斷題做說明和反例的細(xì)致解讀,
分析抽取概念。留出必要的時間對相關(guān)知識點(diǎn)做一個回顧和梳理,也為后面的例
題展開做鋪墊。這樣處理不僅避免枯燥的知識羅列,也為了避免做題中牽扯太多
的精力和時間,更加兼顧了不同認(rèn)知水平的同學(xué)。建構(gòu)三道看似普通的題目作為
平臺,將題目賦予了極大的價值,也給同學(xué)們提供一種課后復(fù)習(xí)的手段,在一些
簡單題目中就蘊(yùn)含大量知識訊息?!白觥敝小袄怼?,“會做”很重要的,但是“會
理”是更高境界。
環(huán)節(jié)二:“解”中“結(jié)”一一一題多解,總結(jié)方法。
讓學(xué)生解決在等邊三角形背景下的一個數(shù)量積典型例題。教學(xué)過程中,老師
啟發(fā)激勵學(xué)生挖掘出多種解題方法,同時在點(diǎn)評不同解法時,融入不同的數(shù)學(xué)思
想方法,比如在點(diǎn)評解法一時,強(qiáng)調(diào)將未知化歸已知的數(shù)學(xué)思維方式;在點(diǎn)評解
法三時,將“形”化歸“坐標(biāo)”;又比如在點(diǎn)評解法四,特別強(qiáng)調(diào)數(shù)形結(jié)合的思
想方法。而且在解題的同時適當(dāng)?shù)膶τ谙蛄繑?shù)量積解題方法做歸納總結(jié)。對于復(fù)
習(xí)課的例題如果選取若干道背景不同的題目,容易造成計算量的增加,同時讀題
時間的增加,而時間對于一堂復(fù)習(xí)課而言是非常寶貴的,所以選取一題多解的方
式,簡化運(yùn)算和讀題時間,同時達(dá)到方法提煉的目的。同時在講解方法中,適當(dāng)
的牽引學(xué)生的未知化歸已知的思想方法,和數(shù)形結(jié)合思想,也能夠達(dá)到復(fù)習(xí)課所
必須的廣度和深度。
環(huán)節(jié)三:“變”中“悟”一一變題悟法,訓(xùn)練思維。
在這個環(huán)節(jié)中,學(xué)生自主變題,再由學(xué)生答題。教師事先做好充分的準(zhǔn)備,
也做好情境的預(yù)設(shè),建構(gòu)一個有效平臺,創(chuàng)設(shè)出生生互動的一個課堂。讓學(xué)生在
變題中體會三種解題方法。首先老師先提供一種逆向變題方法,將A34。=上作
2
為條件,判斷點(diǎn)D的軌跡。通過本題解答強(qiáng)化向量數(shù)量積的幾何意義。接下來
學(xué)生首先嘗試將點(diǎn)D的三等分位置做改動,進(jìn)而進(jìn)一步得到變式:D點(diǎn)在線段
BC上運(yùn)動,求解A3AD,老師在點(diǎn)評學(xué)生給出的求解方法時,強(qiáng)調(diào)三種方法的
選擇方式。在學(xué)生給出改動三角形條件,并給出解決方案時,教師緊扣概念教學(xué),
讓學(xué)生熟練掌握三種方法。復(fù)習(xí)課,單純的老師出題學(xué)生答題,容易產(chǎn)生學(xué)生被
動記憶接受的效果,再加上學(xué)生剛剛完成《向量坐標(biāo)表示》的全章學(xué)習(xí),解題的
欲望和表現(xiàn)的欲望比較強(qiáng),故此設(shè)計這樣的一個環(huán)節(jié)。在變題中完成對于不同解
題方法的再練習(xí),在變題中做逆向的發(fā)散思維,在變題中體會不同條件對于題目
背景的影響,不同條件對于解題方法的影響。達(dá)到復(fù)習(xí)課所內(nèi)含的思維的碰撞和
課后的學(xué)習(xí)方法的外延。
環(huán)節(jié)四:“用”中“升”一一應(yīng)用感悟,任務(wù)后延。
最后環(huán)節(jié)中,采取學(xué)生回顧,老師板書總結(jié)的方式對于向量的幾何應(yīng)用做了
復(fù)習(xí)。同時對于向量的代數(shù)應(yīng)用也選擇了由之前變式求數(shù)量積范圍而改編的應(yīng)
用。讓學(xué)生體悟到數(shù)學(xué)中代數(shù)和幾何的聯(lián)系,也體悟到向量在跨章節(jié)方面的應(yīng)用。
會“做”是為了能“用”,一堂向量數(shù)量積的復(fù)習(xí)課,不僅需要完成必要解題思
路的總結(jié)和訓(xùn)練,也需要為知識的外延做好充分的推手。
3.對教學(xué)方法和手段的分析
因?yàn)槭瞧矫嫦蛄康膹?fù)習(xí)課,教學(xué)內(nèi)容涵蓋較大。為了保證教學(xué)任務(wù)的完成,
順利實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),考慮到本節(jié)課的實(shí)際特點(diǎn),在教學(xué)方法上,盡可能
的采用一個三角形為主體背景,將“知識回顧一一方法提煉一一變題訓(xùn)練一一向
量應(yīng)用”四個環(huán)節(jié)有機(jī)串聯(lián)起來,不同認(rèn)知基礎(chǔ)的同學(xué)都可以參與到相應(yīng)的環(huán)節(jié)
中。通過師生共同探討。根據(jù)學(xué)生的反饋,及時加以引導(dǎo),達(dá)成本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)。
在教學(xué)手段的應(yīng)用上,我的設(shè)想主要有以下兩點(diǎn):
(1)制作高效實(shí)用的電腦多媒體課件,主要作用是改變相關(guān)內(nèi)容的呈現(xiàn)方
式,以此來提高效率,增加課堂容量。①使用ppt,主要是對課堂的內(nèi)容作快速
呈現(xiàn)。②使用geogebra軟件,將學(xué)生變題產(chǎn)生的圖形,及圖形變換特征較迅速
地展現(xiàn)出來。
(2)設(shè)計科學(xué)合理的板書①使學(xué)生加深對主要知識的印象,②使學(xué)生清楚
本節(jié)內(nèi)容知識間的邏輯關(guān)系,形成知識網(wǎng)絡(luò),③ppt和板書配合使用,達(dá)到了快
速呈現(xiàn)題目,同時板書梳理知識的效果
(3)課堂小結(jié),布置作業(yè),
五、教學(xué)過程設(shè)計
一、知識回顧
環(huán)節(jié)一:“做”中“理”一一問題導(dǎo)入,梳理知識。
1.完成以下問題
(1)已知等邊AABC的邊長為3,則-
(2)已知向量a=(l,2),Z?=(x,l),且a_1_d則兀=衛(wèi)
(3)判斷下列說法正確的是
①/=卜|(V)
②若a"=0則a=0或b=0(X)
③若匕wO,a-Z?=c?久貝[|a=c(X)
④若(a-3?c=a-S-c),對任意向量a,方,c都成立(X)
2.通過以上問題的解決,引出課題,并對以下知識進(jìn)行回顧梳理。
若a=(%,X)]=(兀2,%)
l.ab=\a\\b\cos0=%龍?+yly2
2.向量的投影
2
3.向量的運(yùn)算律4.tf=|a『,a6=0oa_Lb
二、方法提煉
環(huán)節(jié)二:“解”中“結(jié)”-----題多解,總結(jié)方法。
1.典型例題
ULLUULU1
例1:在正三角形ABC中,D是BC上的點(diǎn),A8=3,30=1,求AB必。
uuuiuuuULiuiuuuiuuuiULUI2LOIULUI?1勺
解一:AB1ADAB?(ABBD)=AB+AB?BD9+3倉!]1(--)=—
22
解二:(余弦定理)|AD|2=|AB|2+|5£>|2—2|905/450=7
,\AB\2+\AD\1-\BD\25幣
/Rcosn/BAD=----------------------------=------
2-|AB|-|AD|14
AB-AD^AB\\AD\cosZBAD=^-
解三:如右圖建立坐標(biāo)系:
A。半);B(-|,0);D(-1,0)
則滯一一雪黑=(」-第
2222
UULUUUUqq
所以-x3=—
22
解四:利用幾何意義:AD在A3上的投影為g,|AB|=3
uumuuuv[v
故AB?A。-x3=—
22
2.方法提煉:
由例1提煉出求數(shù)量積的方法:
數(shù)量積的定義;數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算;數(shù)量積的幾何意義;
環(huán)節(jié)三:“變”中“悟”一一變題悟法,訓(xùn)練思維。
變式1:在邊長為3的,正三角形ABC中,D是AA5C所在平面內(nèi)的一點(diǎn),
uunumr1<
AB7AD-tD是否是原來的三等分點(diǎn)?
2
答案:在線段BC上取一點(diǎn)G,使得3G=1,過G點(diǎn)做直線AB的垂線/,
D的軌跡就是垂線/
通過變式1,進(jìn)一步掌握數(shù)量積的幾何意義
變式2:學(xué)生編題,在生生互問中,完成數(shù)量積的求解復(fù)習(xí)
我們可以引導(dǎo)學(xué)生改變|AB|=3,|血|=1條件;引導(dǎo)學(xué)生改變,點(diǎn)D的
位置;引導(dǎo)學(xué)生改變不同的角的大小;引導(dǎo)學(xué)生將正三角形變?yōu)樾比?/p>
形……
通過變式2讓學(xué)生對三種方法再認(rèn)識。
小結(jié):平時解答問題時,不要滿足于原問題的解答,我們可以對解題有一
個反思,如果已知條件發(fā)生變化,結(jié)論是否依舊成立?如果結(jié)論變
成條件,那么原條件是否成立。在對題目的變化和重解過程中,不
僅可以達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固的目的,同時思維也可以得到很好的訓(xùn)練!
三、遷移、應(yīng)用
環(huán)節(jié)四:“用”中“升”一一應(yīng)用感悟,任務(wù)后延。
1.回顧用數(shù)量積能解決的問題:比如求角,求長度,判斷平行垂直問
題等等。
2.靈活應(yīng)用
例2:已知%2+y2=9,/+62=1,試用向量的方法求+勿的
取值范圍。
解:設(shè)有向量。=(。,一母4=(羽丁),夕與9的夾交角為0,
■:p、q都不是零向量(若p=0,則a=b=O,與a?+b?=1矛盾。同
理qW0),
p,q=ax+by,又cos6=7a2+b2yJx2+y2cos0=3
cos9,
ax+by=3cos9,,.,TWcos。W1,,3Wax+byW3。
四、小結(jié):1.向量數(shù)量積的定義及相關(guān)知識;
2.平面向量數(shù)量積的三種主要求法;
3.數(shù)量積在幾何和代數(shù)中的應(yīng)用。
五、課后作業(yè)
一、填空題:
1.平面向量中,已知a=(4,—3),網(wǎng)=1,且a?=5,則向量人=。
2.已知平面上三點(diǎn)A、B、C滿足?=3,忸。|=4,|。1|=5,則
的值等于。
3.正三角形ABC的邊長為1,貝I]A55①BCGA?,等于
________________________________________________O
二、選擇題:
L5
4.已知向量。=(1,2.,=2,0)才若&,+b(-C-:,求。與c的夾角
()
(A)30°(B)60°(C)120°(D)150°
5.若|a|=l,M|=2,c=a+Z>,且cJ_a,則向量。與b的夾角為()
(J)30°(皮60°(C)120°(。)150°
6.已知。、b,c是三個不共線的非零向量,則下列等式中成立的是
()
(A)=(B)()
(C)a-^b-b^=a-^b^(D)=(4).(/?)
三、解答題:
7.在AA3C中,0為中線AM上一個動點(diǎn),若AM=2,求Q4-(08+0。的最小值。
8.已知:2a—3b=20i—8j,-a+2b=-lli+5j,(i,/是x,y軸正方向上的單位
向量),
求向量a,。的夾角。
9.已知忖=2,%=3,|3a—0=6,求(1)a與b的夾角;(2)|tz+3Z?|
平面向量基本定理
北京市第五中學(xué)王琦
一、教學(xué)內(nèi)容解析
本節(jié)課是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?數(shù)學(xué)4》(人教A版)第二章第三節(jié)的第一課
時(2.3.1)《平面向量基本定理》.平面向量基本定理屬于概念性知識.
平面向量基本定理是在向量知識體系中占有核心地位的定理.一方面,平面向量基本定
理是平面向量正交分解及坐標(biāo)表示的基礎(chǔ),坐標(biāo)表示使平面中的向量與它的坐標(biāo)建立起了一
一對應(yīng)的關(guān)系,這為通過"數(shù)"的運(yùn)算處理"形"的問題搭起了橋梁;另一方面,平面向量基本
定理是共線向量基本定理由一維到二維的推廣,揭示了平面向量的結(jié)構(gòu)特征,將來還可以推
廣為空間向量基本定理.因此,平面向量基本定理在向量知識體系中起著承上啟下的重要作
用.
我認(rèn)為該定理之所以用“基本”命名,主要是基于如下幾個特點(diǎn):
1.給定平面內(nèi)兩個不共線的向量,通過線性運(yùn)算,可以構(gòu)造出該平面內(nèi)的所有向量;
2.通過線性運(yùn)算構(gòu)造平面內(nèi)所有向量,至少需要兩個不共線的向量;
3.平面內(nèi)任意向量的問題都可以轉(zhuǎn)化為基底中兩個向量之間的問題,從而化任意為確
定,化未知為已知;
4.選定基底后,平面內(nèi)的任意向量與有序?qū)崝?shù)對---對應(yīng),為通過“數(shù)”的運(yùn)算處理“形”
的問題搭起了橋梁,實(shí)現(xiàn)了形與數(shù)的統(tǒng)一.
《課標(biāo)》對本節(jié)課的要求是“了解平面向量基本定理及其意義”,我認(rèn)為這是因?yàn)槠矫?/p>
向量基本定理理論性非常強(qiáng),而對定理的應(yīng)用又主要體現(xiàn)在向量線性運(yùn)算的幾何意義以及坐
標(biāo)運(yùn)算上,直接應(yīng)用極少.
但是,對平面向量基本定理的探究既是對前面所學(xué)向量線性運(yùn)算知識的綜合應(yīng)用和對平
行向量基本定理的推廣,又為后繼的平面向量坐標(biāo)表示奠定了理論基礎(chǔ),充分展現(xiàn)了數(shù)學(xué)結(jié)
構(gòu)體系的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性,探究過程有助于學(xué)生體會數(shù)學(xué)思維的方式和方法,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行
數(shù)學(xué)思考和數(shù)學(xué)表述的能力.
平面向量基本定理的驗(yàn)證過程是向量的分解,是兩向量進(jìn)行線性運(yùn)算的逆過程,是對學(xué)
生逆向思維的訓(xùn)練.平面向量基本定理證明過程中,需要用到平行向量基本定理,同時,平
行向量基本定理也是平面向量基本定理在一維時的特殊情形.這里體現(xiàn)了特殊與一般的辨證
觀點(diǎn).
平面向量基本定理將平面內(nèi)任意向量的問題轉(zhuǎn)化為一組基底的問題,從而使問題簡單
化、程序化,體現(xiàn)了化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想.平面向量基本定理將平面向量與有序?qū)崝?shù)對建
立一一對應(yīng),搭起了數(shù)與形的橋梁,是利用向量進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)化的理論基礎(chǔ).
因此,我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是平面向量基本定理的探究和理解.
二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)置
根據(jù)教學(xué)要求,教材的地位和作用,以及學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平和數(shù)學(xué)能力,我把本節(jié)課
的教學(xué)目標(biāo)確定為以下三個方面:
1.通過觀察、猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、邏輯推理,知道平面向量基本定理是如何得來的,理解平
面向量基本定理中關(guān)鍵詞的含義;
2.學(xué)生經(jīng)歷從提出問題,到觀察猜想,再到驗(yàn)證推理,然后概括總結(jié),進(jìn)而完善發(fā)展的數(shù)
學(xué)研究過程,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、類比、歸納的能力;通過與平行向量基本定理的比
較,揭示知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,提高對知識體系的整體認(rèn)識.
3.在概念的發(fā)生、發(fā)展和深化的過程中,感受數(shù)學(xué)的思維方式,體驗(yàn)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和概括
性,培養(yǎng)主動觀察、分析、探索的意識;在平面向量基本定理形成與理解的過程中,體
會特殊與一般,對立與統(tǒng)一的辯證觀點(diǎn).
三、學(xué)生學(xué)情分析
在前兩節(jié)中,學(xué)生己經(jīng)學(xué)習(xí)了向量的基本概念、線性運(yùn)算以及平行向量基本定理等知識;
學(xué)生在物理課上也學(xué)習(xí)過矢量的合成與分解.這都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)作了一定的準(zhǔn)備.但向量
的分解是對向量線性運(yùn)算法則的逆用,這對學(xué)生的思維具有一定挑戰(zhàn);止匕外,對定理中任意
性和唯一性的理解和驗(yàn)證也是學(xué)生的一個難點(diǎn).這些都需要教師引導(dǎo)突破.
我所任教的班級是示范校的普通班,學(xué)生各學(xué)科的基礎(chǔ)都比較扎實(shí),但思維的靈活性和
深刻性仍有待提高,對于思維力度較大的問題仍需教師引導(dǎo)探究,學(xué)生對問題嚴(yán)謹(jǐn)完整的表
述能力仍需培養(yǎng).
因此,我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)在于平面向量基本定理中的任意性、存在性和唯一性.
四、教學(xué)策略分析
為了更好的突出教學(xué)重點(diǎn),突破教學(xué)難點(diǎn),完成教學(xué)目標(biāo),我采用引導(dǎo)啟發(fā)的教學(xué)方式,
通過復(fù)習(xí)引入、逆向設(shè)問、直觀感知、實(shí)驗(yàn)操作、定理雛形、完善定理、定理辨析,循序漸
進(jìn)地將問題逐步引向深入,引導(dǎo)學(xué)生完成本節(jié)課的目標(biāo),體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法.
為了突破難點(diǎn),我采取了以下措施:
1.針對存在性的難點(diǎn),也就是分解向量的難點(diǎn),通過學(xué)生黑板演示交流,對幾種典型的情
況分別做圖并完成線性表示;通過教師追問和點(diǎn)評,抓住向量加法法則中三個向量的位
置關(guān)系,提煉一■般做法.
2.對于定理中“任意性”的驗(yàn)證,我引導(dǎo)學(xué)生分三步進(jìn)行:首先將平面內(nèi)的任意向量簡化為
起點(diǎn)在某定點(diǎn)(與基底共起點(diǎn))的任意向量;然后使向量方向不變,只改變大小,從數(shù)與
形兩個角度發(fā)現(xiàn),只要在該方向上有一個向量能夠用給定向量的線性運(yùn)算表示,那么與
之同向的向量就都可以用給定向量的線性運(yùn)算來表示;最后,就只需改變向量的方向,
也就是讓向量繞其起點(diǎn)旋轉(zhuǎn)起來,分析其旋轉(zhuǎn)一周過程中的不同情況即可.在驗(yàn)證“任
意性”的過程中,我在學(xué)生板演分析之余,采用多媒體輔助教學(xué),借助幾何畫板的動態(tài)
演示,讓學(xué)生更加直觀地理解定理中的“任意
3.對定理中“唯一性”的討論我引導(dǎo)學(xué)生從定性的“存在”到定量的“幾組”將定理精細(xì)化,并
從形的角度(貼近學(xué)生思維)和數(shù)的角度分別對“唯一性''進(jìn)行證明,使學(xué)生進(jìn)一步體會向
量是集數(shù)形于一身的數(shù)學(xué)概念.
本節(jié)課在猜想的形成,以及對定理中的存在性、任意性、唯一性的驗(yàn)證和證明過程中,
問題思維力度大,師生互動多.因此,我在設(shè)計本節(jié)課時,根據(jù)學(xué)情對每一個活動做好了充
分的預(yù)案,針對學(xué)生的不同反饋,靈活地進(jìn)行引導(dǎo)啟發(fā);對每一個問題的提出,注意了設(shè)問
的梯度和問題的明確性,針對解決過程設(shè)計好“提示”和“追問”,使不同認(rèn)知基礎(chǔ)的學(xué)生
都能得到相應(yīng)的收獲.
與此同時,由于定理的形成和理解難度較大,在授課過程中,我對學(xué)生表現(xiàn)出的積極因
素給予適時適度的鼓勵,當(dāng)學(xué)生遇到知識漏洞和思維障礙時,本著循循善誘的原則進(jìn)行幫助.
五、教學(xué)過程
(一)復(fù)習(xí)引入,鋪墊新課
引例如圖,平行四邊形ABC。的兩條對角線相交
于點(diǎn)點(diǎn)N為線段的中點(diǎn),設(shè)=AD=b,
用向量a,方的線性運(yùn)算來表示向量MN、MA、MB.A
設(shè)計意圖:
1.復(fù)習(xí)向量的線性運(yùn)算;
2.使學(xué)生感受到用平面內(nèi)兩個給定向量的線性運(yùn)算,可以表示出許多不同的向量;
3.利用這個并不困難的引例,引出本節(jié)課要研究的問題.
(二)逆向設(shè)問,形成猜想
通過活動1,我們發(fā)現(xiàn)通過平面內(nèi)兩個給定向量的線性運(yùn)算,可以表示出許多不同的向
量.那么
問題1想通過線性運(yùn)算表示這些向量,必須給定兩個向量嗎?
設(shè)計意圖:
1.如果兩個給定向量就夠用了,那么再增加其他的向量就沒有必要了,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的簡
單化原則;
2.通過回憶數(shù)乘向量的幾何意義,說明一個非零向量只能表示與之共線的向量,無法
表示與之不共線的向量,因此至少需要兩個向量;
3.通過回憶平行向量基本定理,說明一個非零向量可以表示與之共線的任意向量,同
時為后面應(yīng)用平行向量基本定理,以及兩個定理進(jìn)行比較做知識上的復(fù)習(xí).
預(yù)案:學(xué)生容易忽略特殊情況,如零向量.
問題2通過平面內(nèi)兩個給定向量的線性運(yùn)算可以表示多少向量,是有限個、無數(shù)個還
是任意一個?
設(shè)計意圖:
1.說明當(dāng)給定的兩個不全為零的向量共線的時候,只能表示與他們共線的向量,從而
形成定理中的“不共線”;
2.說明當(dāng)給定的兩個向量不共線時,只能表示與他們共面的向量,從而形成定理中的
“這一平面內(nèi)”;
3.區(qū)別“無數(shù)個”與“任意一個”,從而猜想定理中的“任意”.
預(yù)案:
1.學(xué)生認(rèn)為兩個給定的向量可以表示無數(shù)個向量而非任意一個,此時可以引導(dǎo)學(xué)生思
考哪些向量無法表示;
2.學(xué)生容易忽略“平面內(nèi)”的限定,認(rèn)為兩個給定的向量可以表示任意一個向量,這
與此前學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中對三維空間研究較少有關(guān),難以突破二維空間的思維局限,
此時,教師可以給出反例,讓學(xué)生體會;
3.學(xué)生容易忽略共線的特殊情況,認(rèn)為同一平面內(nèi)兩個給定向量可以表示該平面內(nèi)任
意一個向量,此時可以追問學(xué)生“無論這兩個向量如何給定,都可以表示平面內(nèi)任
意一■個向量嗎?”;
4,由問題1的討論,有些學(xué)生容易想到當(dāng)一個向量是零向量時,無法表示平面內(nèi)任意
向量,有些學(xué)生會想到當(dāng)兩給定向量共線時,無法表示平面內(nèi)任意向量,教師需要
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到“不共線”的限定就排除了含零向量的可能.
活動1請學(xué)生表述猜想:通過同一平面內(nèi)兩個不共線向量的線性運(yùn)算可以表示這一平
面內(nèi)任意一個向量.
設(shè)計意圖:
1.由猜想是否成立,引出課題;
2.猜想得到驗(yàn)證之后,這就是定理文字語言的描述,也是用符號語言進(jìn)行描述的基礎(chǔ).
(三)操作確認(rèn),定理雛形
活動2操作確認(rèn),形成定理雛形
環(huán)節(jié)1教師給定一組不共線向量ei、C2(由向量的可平移性,不妨讓這兩個向量共起
點(diǎn)),并給出待分解的向量m請學(xué)生到黑板上作圖,并說明作圖過程及能夠用ei、02的線
性運(yùn)算來表示的原因.
設(shè)計意圖:
1.基底給作共起點(diǎn)的情況,使學(xué)生更容易想到逆用平行四邊形法則進(jìn)行分解;
2.由這種情況入手,是因?yàn)檫@種情況與學(xué)生物理課上學(xué)習(xí)過的矢量分解類似,學(xué)生比
較容易上手;
3.逆用向量線性運(yùn)算法則,構(gòu)造平行四邊形或三角形,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力;
4.通過較簡單情況下向量。的分解,體會將向量a用不共線向量ei、e2的線性運(yùn)算進(jìn)
行表示的方法和依據(jù);
5.通過對學(xué)生將向量a平移的追問,一方面再次明確向量只與大小、方向有關(guān),與起
點(diǎn)位置無關(guān),即可以平移,另一方面說明平移至共起點(diǎn)是根據(jù)平行四邊形法則中三
個向量的位置關(guān)系,目的是便于構(gòu)造平行四邊形,從而說明可以將對平面內(nèi)任意向
量的驗(yàn)證問題簡化為對以點(diǎn)。為起點(diǎn)的任意向量進(jìn)行驗(yàn)證.
預(yù)案:如果學(xué)生逆用三角形法則對向量a進(jìn)行分解,首先給予肯定,再詢問其它方法;
如果學(xué)生沒有用三角形法則,那么在整個驗(yàn)證活動結(jié)束后,提醒學(xué)生逆用三角形法則也
是可以驗(yàn)證的,可以課后進(jìn)行嘗試.
環(huán)節(jié)2當(dāng)向量a可以用不共線向量ei、e2的線性運(yùn)算進(jìn)行表示時,不改變向量的方向,
只改變向量的大小,驗(yàn)證分解的存在性.
方案一:從形入手,可以先想象再配合幾何畫板直觀觀察分解的存在性.
方案二:從數(shù)入手,由平行向量基本定理,與向量。方向相同的向量一定可以寫成?I,
既然”=入同+入202,那么ma=mA\ei+nTAie2-
設(shè)計意圖:
1.向量的兩個基本要素大小和方向同時變化不便于研究,我們可以分別研究;
2.從形理解更為直觀,從數(shù)理解更為嚴(yán)謹(jǐn),同時也潛移默化地使學(xué)生體會到向量是有
著數(shù)、形兩種屬性的數(shù)學(xué)對象;
3.由本環(huán)節(jié)的探究可知,只要向量a可以用不共線向量ei、e2的線性運(yùn)算進(jìn)行表示,
那么與之同向的向量也可以用ei、C2的線性運(yùn)算來表示,那么對猜想的驗(yàn)證就只剩
下說明任意方向的向量都可以用的、e2的線性運(yùn)算來表示了.
預(yù)案:
1.學(xué)生可能想不到從數(shù)的角度進(jìn)行證明,這就需要教師進(jìn)行引導(dǎo)了;
2.從數(shù)的角度進(jìn)行說明的過程中,學(xué)生可能會發(fā)現(xiàn)向量〃口可以表示與向量a共線的
任意向量,也就是說如果向量a可以用不共線向量ei、e2的線性運(yùn)算進(jìn)行表示,那
么與之共線的向量就都以用ei、e2的線性運(yùn)算來表示,而不僅僅是與之同向的向
量.如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn),是非常值得肯定的,這可以使得下一環(huán)節(jié)的驗(yàn)證進(jìn)一步
得到簡化.但數(shù)乘向量可以表示與原向量方向相反的向量這件事,學(xué)生在認(rèn)知上仍
存在一定困難,為了分散難點(diǎn),此處如果學(xué)生沒有發(fā)現(xiàn),教師也不必提及.
環(huán)節(jié)3使向量。繞其起點(diǎn)旋轉(zhuǎn),隨著旋轉(zhuǎn),向量。的分解方法會有什么不同嗎?都有
哪些情況呢?請想好的學(xué)生在黑板上畫出代表不同情況的向量,對它們分別進(jìn)行研究,提煉
一般方法,驗(yàn)證任意性.同時,利用幾何畫板進(jìn)行動態(tài)演示,直觀確認(rèn)任意性.
1.通過對幾種情況的區(qū)別,培養(yǎng)學(xué)生分類討論的意識;通過對分類依據(jù)的交流,從分
解出的向量與基底方向的關(guān)系,到線性運(yùn)算中系數(shù)的符號,為后續(xù)課程中建立坐標(biāo)
系,劃分象限埋下伏筆;
2.通過對上圖中向量ai的分解方式與向量a分解方式的對比,將直接延長和反向延長
有向線段的情況統(tǒng)一起來,提煉出相應(yīng)的平行四邊形的一般構(gòu)造方法:過向量a的
起點(diǎn)和終點(diǎn)分別作與ei、e2平行的直線,這四條直線圍成所需平行四邊形;
3.對向量a與6、e2其中一個共線情況的討論,為后面分析平面向量基本定理與共線
向量基本定理之間的聯(lián)系做鋪墊;
4.利用幾何畫板動態(tài)演示使學(xué)生更加直觀地確定猜想中的“任意”.
預(yù)案:
1.如果學(xué)生沒有理解老師的意圖,無從下手,教師可以使最初的向量a旋轉(zhuǎn)一個小角
度,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)此時分解的方法與原方法一致,那么向量。繼續(xù)旋轉(zhuǎn),什么時候分
解方式就不同了呢?從而使學(xué)生理解老師的意圖;
2.如果學(xué)生按照夾在兩給定向量所成的小于180。的角內(nèi)和角外進(jìn)行分類,那么可以先
請學(xué)生對畫出的向量進(jìn)行線性表示,并分析分解出的向量方向及線性表達(dá)式中系數(shù)
的符號,從而從這個角度給出其余情況;
3.學(xué)生容易遺漏特殊情況,即與幻、02其中一個共線的情況,可以由其他同學(xué)補(bǔ)充;
4.如果學(xué)生對向量41、的、。4不會分解,可以引導(dǎo)學(xué)生回憶非零向量共線的定義,即
同向或反向.
活動3經(jīng)過上述活動的探究,猜想得到了驗(yàn)證,試用符號語言總結(jié)得到的結(jié)論.
如果ei,e2是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任意向量。存在實(shí)
數(shù)擊,42使。=尢01+4202.
設(shè)計意圖:學(xué)生對符號語言的表述有一定困難,但這也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)表達(dá)能力的機(jī)會,
需要教師幫助學(xué)生完善表述.
(四)完善定理,理解辨析
問題3我們定性地說明了滿足要求的實(shí)數(shù)尢,入2存在,那么到底存在多少組呢?
設(shè)計意圖:
1.從定性研究到定量研究,使學(xué)生體會科學(xué)研究的一般思路;
2.對唯一性的論證,一方面從形的角度用作圖方法證明,貼近學(xué)生思維,培養(yǎng)論證表
達(dá)能力,另一方面從數(shù)的角度用同一法、反證法證明,培養(yǎng)邏輯思維能力,同時使
學(xué)生進(jìn)一步體會向量是集數(shù)形于一身的數(shù)學(xué)概念;
3.理解當(dāng)基底選定后,平面內(nèi)的任意向量與有序?qū)崝?shù)對(九,%)——對應(yīng),為后面向量
的坐標(biāo)表示做鋪墊.
預(yù)案:
1.大部分學(xué)生會利用作圖過程進(jìn)行分析,但學(xué)生證明的意識比較薄弱,容易想當(dāng)然,
缺乏從定義、公理、定理出發(fā)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)邏輯推理的意識,這就需要教師抓住契機(jī)進(jìn)
行培養(yǎng);
2.高一年級的學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)反證法,同一法在課標(biāo)當(dāng)中也沒有涉及,所以從數(shù)的角
度嚴(yán)格證明對學(xué)生來講是個難點(diǎn),如果沒有課外的補(bǔ)充學(xué)習(xí),學(xué)生很難想到這種證
明方法,因此這里的處理方式是教師引導(dǎo),且對證明不做規(guī)范性要求.
完善平面向量基本定理:
如果ei,e2是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任意向量。存在唯
一一對實(shí)數(shù)A1,入2使a=尢0|+入202.
設(shè)計意圖:將教材定理中的“有且只有”寫作“存在唯一”,減少理解障礙.
教師解釋定理的價值,深化學(xué)生對定理的認(rèn)識:
阿基米德曾經(jīng)說過:給我一個支點(diǎn),我可以撬起地球.
通過平面向量基本定理,我們可以說:
給我兩個不共線的向量,我可以通過簡單的線性運(yùn)算,構(gòu)造出該平面內(nèi)的所有向量;
給我兩個不共線的向量,我可以把該平面內(nèi)任意向量的問題都化歸為這兩個向量的問
題,從而化任意為確定,化未知為己知;
給我兩個不共線的向量,我可以把該平面內(nèi)的向量與有序?qū)崝?shù)對建立一一對應(yīng),搭起數(shù)
與形之間的橋梁,為用數(shù)的運(yùn)算來刻畫形的問題創(chuàng)造了可能.
我只需要兩個不共線的向量!
設(shè)計意圖:
1.借用阿基米德名言的句式,引起學(xué)生興趣和注意;
2.通過排比,強(qiáng)調(diào)平面向量基本定理的重要價值;
3.說明這兩個不共線向量的重要地位,引出基底定義.
給出基底的定義:
我們把不共線的向量ei,e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的基底(base).
設(shè)計意圖:給出基底的英文單詞,base有基礎(chǔ)的意思,更容易讓學(xué)生理解基底是構(gòu)建
平面內(nèi)所有向量的基礎(chǔ).我認(rèn)為這也體現(xiàn)了平面向量基本定理中“基本”的含義.
問題4這個定理與平行向量基本定理有什么聯(lián)系?
設(shè)計意圖:
1.使學(xué)生理解二者的聯(lián)系:平面向量基本定理是平行向量基本定理由一維到二維的推
廣,平行向量基本定理是平面向量基本定理在一維時的特殊情形,這里體現(xiàn)了特殊
與一般的辨證觀點(diǎn),在這種視角下,平行向量基本定理中的“非零向量”也可以稱
為一維空間上的一個基底,由它生成了與之共線的所有向量;
2.使學(xué)生體會聯(lián)系地看待事物,而非割裂地看待知識,將新知識納入到自己的知識網(wǎng)
絡(luò)中,提高對知識體系的整體認(rèn)識.
提出課后思考問題:三維空間的基底應(yīng)該如何選?。?/p>
(五)小結(jié)反思,布置作業(yè)
1.小結(jié):
本節(jié)課我們從一個具體問題的探究提出了研究的方向,從猜想到驗(yàn)證得到了定理的雛
形,從存在到唯一完善了定理的內(nèi)容.
平面向量基本定理是將平面向量任意化歸為確定的理論依據(jù),是由幾何到代數(shù)的橋梁.
希望同學(xué)們通過這節(jié)課能夠體會一個數(shù)學(xué)概念從起因到發(fā)生,再到雛形,然后逐步完善、
發(fā)展過程中蘊(yùn)含的合理的思維方式.
設(shè)計意圖:
課標(biāo)中對平面向量基本定理的要求是了解,而本節(jié)課花了較大的精力去發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證和理
解,一方面是希望學(xué)生能夠認(rèn)識到這個定理的價值,另一方面是希望學(xué)生通過這節(jié)課的探究,
經(jīng)歷一個數(shù)學(xué)概念形成的過程,體會其中蘊(yùn)含的合理的思維方式.所以在小結(jié)中我希望學(xué)生
能夠理解老師的意圖.
2.作業(yè):
必做作業(yè):《成才之路》強(qiáng)化作業(yè)(十九)
課后思考:
(1)試?yán)萌切畏▌t對定理進(jìn)行驗(yàn)證;
(2)要想表示三維空間內(nèi)的任意向量,我們最少需要幾個怎樣的向量作為基底呢?
設(shè)計意圖:
必做作業(yè)是對課內(nèi)知識的鞏固,課后思考是讓學(xué)有余力的生能夠有充分的發(fā)展空間.
“橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程”教學(xué)點(diǎn)評
陜西商南高級中學(xué)張志鋒
本節(jié)課以學(xué)生發(fā)展為本,面向全體學(xué)生,設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)切合實(shí)際,注重學(xué)生活動和
探究的過程,并滲透數(shù)學(xué)方法。教學(xué)設(shè)計注重面向全體學(xué)生,把學(xué)生的學(xué)習(xí)過程視為在教師
引導(dǎo)下的自主探究過程,教學(xué)設(shè)計合理有序,落實(shí)得體。教學(xué)節(jié)奏合理。引入教學(xué)自然,問
題提出適當(dāng),問題設(shè)計環(huán)環(huán)相扣,承接有序。在教學(xué)推進(jìn)過程中,為解決難點(diǎn),教師根據(jù)建
標(biāo)、提出從變量到不變量的問題,然后建立等量關(guān)系,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)函數(shù),化簡后得到橢
圓的方程。在教學(xué)中注重創(chuàng)造思維、發(fā)散思維的培養(yǎng)。學(xué)具利用率高,直觀性強(qiáng)。全教學(xué)過
程中注意了全體同學(xué)的動手參與、交流討論也成為本節(jié)課的一個突出亮點(diǎn),體現(xiàn)了"情景、
問題、探究、結(jié)論"的教學(xué)思路和數(shù)學(xué)教學(xué)注重思維的嚴(yán)密性的培養(yǎng)的學(xué)科特點(diǎn),并發(fā)揮了
教師的引導(dǎo)在構(gòu)建知識體系方面的突出作用,同時注重了聯(lián)系生活實(shí)際和科學(xué)思想方法教
育。
教師基本功扎實(shí),語言清晰流暢,表達(dá)科學(xué)準(zhǔn)確,教態(tài)自然大方,教學(xué)激情熾熱,教學(xué)
機(jī)智靈活,板書簡潔明了,多媒體輔助教學(xué)技能應(yīng)用熟練,突出教學(xué)多元化及輔助功能,多
渠道、多角度調(diào)動教學(xué)資源,合理運(yùn)用一切有利條件,注重教學(xué)過渡與轉(zhuǎn)承,教學(xué)環(huán)節(jié)渾然
一體。
本節(jié)課是一節(jié)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教學(xué)課例,但是老師在追求卓越的同時,也力求相關(guān)教學(xué)內(nèi)容
面面俱到,致使課堂內(nèi)容顯得繁多,這是本節(jié)課需要改進(jìn)之處。
橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程(第1課時)教學(xué)設(shè)計
陜西省商洛市商南縣高級中學(xué)雷星
一、教學(xué)內(nèi)容解析
1.地位與作用:
本章是北師大版選修1-1的第二章《圓錐曲線與方程》,是高中數(shù)學(xué)解析幾
何的第二大部分。解析幾何是數(shù)學(xué)中一個重要的分支,它聯(lián)系了數(shù)學(xué)中的數(shù)與形、
代數(shù)與幾何等最基本對象之間的聯(lián)系。在北師大版必修2中,學(xué)生已掌握了在平
面直角坐標(biāo)系下研究直線和圓的方法,本章教材進(jìn)一步利用三種基本圓錐曲線深
化代數(shù)與幾何的關(guān)系。本章教材內(nèi)容的順序是:橢圓一拋物線一雙曲線一曲線與
方程。這樣安排的用意是,先學(xué)圓錐曲線,再學(xué)曲線與方程,這樣的順序更有利
于學(xué)生的學(xué)習(xí),符合學(xué)生從特殊到一般,具體到抽象的認(rèn)知規(guī)律。在圓錐曲線的
學(xué)習(xí)過程中,不斷的滲透曲線與方程的思想,為學(xué)生理解并掌握“曲線與方程”
這一概念奠定了基礎(chǔ)。
本節(jié)是北師大版選修1—1的第二章《圓錐曲線與方程》第1
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