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8.5.3平面與平面平行一、內(nèi)容和內(nèi)容解析內(nèi)容:平面與平面平行的判定與性質(zhì).內(nèi)容解析:本節(jié)課選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)教科書(shū)必修第二冊(cè)》(人教A版)第九章第5節(jié)第3課時(shí)的內(nèi)容.本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了平面與平面平行的定義,直線與平面平行的判定及性質(zhì)的基礎(chǔ)上,探究平面與平面的平行的判定定理和性質(zhì)定理,平面與平面的平行關(guān)系是空間圖形的基本位置關(guān)系,由平面與平面的平行可進(jìn)一步掌握直線與平面平行、直線與直線平行.平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理的發(fā)現(xiàn)以及性質(zhì)定理的證明過(guò)程,體現(xiàn)了直觀感知、操作確認(rèn)、思辨論證的立體兒何研究的基本方法,有利于學(xué)生直觀想象、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理的素養(yǎng)的培養(yǎng),平面與平面平行的判定和性質(zhì)的研究,從與這兩個(gè)平面有關(guān)的基本元素(點(diǎn)、直線,平面)出發(fā),考慮其位置關(guān)系,這也體現(xiàn)了研究空間基本圖形位置關(guān)系的基本思路和方法,兩個(gè)平面平行的判定定理和性質(zhì)定理的探究,是平面與平面平行、直線與平面平行、直線與直線平行等位置關(guān)系的轉(zhuǎn)化,也體現(xiàn)了立體兒何研究中山簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由易到難的研究思路.二、目標(biāo)和目標(biāo)解析目標(biāo):(1)探究并理解平面與平面平行的判定定理.(2)探究并理解平面與平面平行的性質(zhì)定理.(3)結(jié)合平面與平面判定定理和性質(zhì)定理的探究,體會(huì)立體幾何中研究位置關(guān)系的判定和性質(zhì)的方法.目標(biāo)解析:(1)學(xué)生能在兩個(gè)平面平行的定義的基礎(chǔ)上,將平面與平面平行的判定轉(zhuǎn)化為直線與平面平行的判定:進(jìn)而能聯(lián)系相交直線或平行直線可以確定一個(gè)平面,將一個(gè)平面內(nèi)的“任意直線平行另一個(gè)平面”轉(zhuǎn)化為“兩條相交或平行直線平行另一個(gè)平面”;并通過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)平面與平面平行的判定定理.(2)學(xué)生能夠?qū)⑵矫媾c平面的平行轉(zhuǎn)化為這兩個(gè)平面內(nèi)的直線之間的位置關(guān)系;并借助長(zhǎng)方體模型,找到這兩個(gè)平面內(nèi)的直線處于平行這種特殊位置關(guān)系時(shí)的條件,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)平面與平面平行的性質(zhì)定理;并能依據(jù)基本事實(shí)對(duì)性質(zhì)定理進(jìn)行證明.(3)結(jié)合平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理的探究,體會(huì)什么是判定,什么是性質(zhì);了解發(fā)現(xiàn)圖形位置關(guān)系的判定和性質(zhì)的目標(biāo);能借助直線與直線、直線與平面、平面與平面的轉(zhuǎn)化.利用其中的特殊位置關(guān)系發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的判定定理與性質(zhì)定理;體會(huì)其中一般到特殊、復(fù)雜向簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化.基于上述分析,本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)定為:平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理的探究.三、教學(xué)問(wèn)題診斷分析1.教學(xué)問(wèn)題一:由于學(xué)生沒(méi)有將平面與平面平行問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直線與平面問(wèn)題解決的經(jīng)驗(yàn),從平面與平面平行的定義轉(zhuǎn)化到一個(gè)平面內(nèi)的任意直線平行另一個(gè)平面,是探究判定定理的關(guān)鍵,這里需要教師的適當(dāng)引導(dǎo)、從一個(gè)平面內(nèi)的任意直線平行另一個(gè)平面,到一個(gè)平面內(nèi)兩條相交直線平行另一個(gè)平面,是探究判定定理的難點(diǎn).困難的原因是學(xué)生對(duì)基本事實(shí)還缺乏深刻的認(rèn)識(shí),沒(méi)有意識(shí)到基本事實(shí)既是立體幾何的基石,又是立體幾何研究的出發(fā)點(diǎn)和重要依據(jù),聯(lián)系基本事實(shí),可以將“任意直線”問(wèn)題轉(zhuǎn)化為“兩條直線”問(wèn)題.對(duì)于“兩條平行直線確定的平面平行另一個(gè)平面,那么這個(gè)平面上任意直線并不都平行另一個(gè)平面”,通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作直觀感知,學(xué)生容易理解,但從向量的角度進(jìn)行解釋需要教師引導(dǎo).2.教學(xué)問(wèn)題二:學(xué)生對(duì)于平面與平面平行的性質(zhì)定理的證明并不感到困難,難點(diǎn)在于平面與平面平行的性質(zhì)定理的應(yīng)用,其中一個(gè)重要的原因是忽視了性質(zhì)定理發(fā)現(xiàn)的過(guò)程.實(shí)際上,性質(zhì)定理的本質(zhì)是要發(fā)現(xiàn)與這兩個(gè)平面有關(guān)的直線、平面與它們的相互關(guān)系.兩個(gè)平面平行,這兩個(gè)平面內(nèi)的直線互相平行或異面;一個(gè)平面上的直線和另一個(gè)平面平行.這兩個(gè)平面以外的其他平面如果與其中一個(gè)平行,則它與另一個(gè)也平行(平行公理);如果與其中一個(gè)相交,則它與另一個(gè)也相交,并且交線平行(性質(zhì)定理).基于上述情況,本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)定為:判定定理的探究中將“任意直線”轉(zhuǎn)化為“兩條相交直線”,性質(zhì)定理的探究中第三個(gè)平面的提出.四、教學(xué)策略分析本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)問(wèn)題為我們選擇教學(xué)策略提供了啟示.為了讓學(xué)生通過(guò)觀察、探究、歸納得到平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理,應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)造積極探究的平臺(tái),可以讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)到主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)中來(lái).在教學(xué)設(shè)計(jì)中,采取問(wèn)題引導(dǎo)方式來(lái)組織課堂教學(xué).問(wèn)題的設(shè)置給學(xué)生留有充分的思考空間,讓學(xué)生圍繞問(wèn)題主線,通過(guò)自主探究達(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn),突破教學(xué)難點(diǎn).在教學(xué)過(guò)程中,重視判定定理的發(fā)現(xiàn)與證明,讓學(xué)生體會(huì)到從一般到特殊、從復(fù)雜向簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化,同時(shí),定理的證明與定理的應(yīng)用其實(shí)就是數(shù)學(xué)模型的建立與應(yīng)用的典范.因此,本節(jié)課的教學(xué)是實(shí)施數(shù)學(xué)具體內(nèi)容的教學(xué)與核心素養(yǎng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的嘗試.五、教學(xué)過(guò)程與設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)問(wèn)題或任務(wù)師生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境,引入新課[問(wèn)題1]貼瓷磚的工人在檢驗(yàn)地面是否水平時(shí),只需將水準(zhǔn)器交叉放兩次,若水準(zhǔn)器的氣泡都居中就能判定地面是水平的.這個(gè)實(shí)例給出了判斷兩平面平行的一種怎樣的方法?[問(wèn)題2]若一個(gè)平面內(nèi)有兩條直線平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行嗎?教師1:提出問(wèn)題1.學(xué)生1:在一個(gè)平面內(nèi)找兩條相交線,分別平行于另一個(gè)平面即可.教師2:提出問(wèn)題2.學(xué)生2:不一定,這兩個(gè)平面也可能相交.通過(guò)生活中的實(shí)例,引入本節(jié)新課。建立知識(shí)間的聯(lián)系,提高學(xué)生概括、類(lèi)比推理的能力。探索交流,解決問(wèn)題[問(wèn)題3]三角板的一條邊所在平面與平面α平行,這個(gè)三角板所在平面與平面α平行嗎?[問(wèn)題4]三角板的兩條邊所在直線分別與平面α平行,這個(gè)三角板所在平面與平面α平行嗎?[問(wèn)題5]如果一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線分別對(duì)應(yīng)平行,那么這兩個(gè)平面平行嗎?[問(wèn)題6]如果兩個(gè)平面平行,那么其中一個(gè)平面內(nèi)的任意一條直線平行于另一個(gè)平面嗎?[問(wèn)題7]如果兩個(gè)平面平行,那么分別在兩個(gè)平面的直線是什么位置關(guān)系?[問(wèn)題8]如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線平行嗎?教師3:提出問(wèn)題3.學(xué)生3:不一定.教師4:提出問(wèn)題4.學(xué)生4:平行.教師5:提出問(wèn)題5.學(xué)生5:平行.教師6:小結(jié)平面與平面平行判定定理:如果一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行.符號(hào)表示:圖形表示:注意:線面平行→面面平行教師7:提出問(wèn)題6學(xué)生6:一個(gè)平面內(nèi)的直線必平行另一個(gè)平面(無(wú)公共點(diǎn))教師8:提出問(wèn)題7.學(xué)生7:一個(gè)平面內(nèi)的直線與另一個(gè)平面內(nèi)的直線沒(méi)有公共點(diǎn),它們或者是異面直線,或者是平行直線.教師9:提出問(wèn)題8.學(xué)生8:當(dāng)?shù)谌齻€(gè)平面和兩個(gè)平行平面都相交時(shí),兩條交線共面且無(wú)公共點(diǎn),所以兩條交線平行.教師10:小結(jié)平面與平面平行的判定定理:兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線平行.簡(jiǎn)記:面面平行,則線線平行。符號(hào)語(yǔ)言:圖形語(yǔ)言:拓展:常用的面面平行的性質(zhì):(1)兩個(gè)平面平行,其中一個(gè)平面內(nèi)的任意一條直線平行于另一個(gè)平面;(2)平行于同一個(gè)平面的兩個(gè)平面平行;(3)兩條直線被三個(gè)平行平面所截,截得的線段長(zhǎng)成比例;(4)經(jīng)過(guò)平面外一點(diǎn)有且只有一個(gè)平面與已知平面平行.通過(guò)思考與探究,讓學(xué)生思考怎樣判斷兩平面平行,提高學(xué)生的解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。通過(guò)符號(hào)與圖形表示定理,提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力。通過(guò)探究,引入兩平行平面中兩條直線之間的關(guān)系,引入定理,提高學(xué)生的解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。通過(guò)符號(hào)語(yǔ)言,進(jìn)一步理解定理提高學(xué)生分析問(wèn)題、概括能力。典例分析,舉一反三1.平面與平面平行的判定例1已知正方體ABCDA1B1C1D1,求證:平面AB1D1//平面C1BD.2.平面與平面平行的性質(zhì)例2如圖,已知α∥β,點(diǎn)P是平面α、β外的一點(diǎn)(不在α與β之間),直線PB、PD分別與α、β相交于點(diǎn)A、B和C、D.(1)求證:AC∥BD;(2)已知PA=4cm,AB=5cm,PC=3cm,求PD的長(zhǎng).例3.如圖,在正方體ABCDA1B1C1D1中,點(diǎn)N在BD上,點(diǎn)M在B1C上,且CM=DN.求證:MN∥平面AA1B1B.[課堂練習(xí)1]P是三角形ABC所在平面外一點(diǎn),平面α∥平面ABC,α分別交線段PA,PB,PC于A′,B′,C′,若PA′∶AA′=2∶3,則S△A′B′C′∶S△ABC等于()A.2∶25B.4∶25C.2∶5D.4∶5[課堂練習(xí)2]已知平面α∥平面β,直線a∥平面α,直線b∥平面β,那么a與b的位置關(guān)系可能是()A.平行或相交B.相交或異面C.平行或異面D.平行、相交或異面教師11:完成例題1.學(xué)生9:證明:因?yàn)锳BCD-A1B1C1D1為正方體,所以D1C1∥A1B1,D1C1=A1B1又AB∥A1B1,AB=A1B1,∴D1C1∥AB,D1C1=AB,∴D1C1BA是平行四邊形,∴D1A∥C1B,又D1A平面C1BD,CB平面C1BD.由直線與平面平行的判定,可知D1A∥平面C1BD,同理
D1B1∥平面C1BD,又D1A∩D1B1=D1,所以,平面AB1D1//平面C1BD。教師12:完成例題2.學(xué)生10:(1)證明:因?yàn)镻B∩PD=P,所以直線PB和PD確定一個(gè)平面γ,則α∩γ=AC,β∩γ=BD.又α∥β,所以AC∥BD.(2)解:由(1)得AC∥BD,所以eq\f(PA,AB)=eq\f(PC,CD),所以eq\f(4,5)=eq\f(3,CD),所以CD=eq\f(15,4)(cm),所以PD=PC+CD=eq\f(27,4)(cm).教師13:完成例題3.學(xué)生11:證明:如圖,作MP∥BB1交BC于點(diǎn)P,連接NP,因?yàn)镸P∥BB1,所以eq\f(CM,MB1)=eq\f(CP,PB).因?yàn)锽D=B1C,DN=CM,所以B1M=BN,所以eq\f(CM,MB1)=eq\f(DN,NB),所以eq\f(CP,PB)=eq\f(DN,NB),所以NP∥CD∥AB.因?yàn)镹P?平面AA1B1B,AB?平面AA1B1B,所以NP∥平面AA1B1B.因?yàn)镸P∥BB1,MP?平面AA1B1B,BB1?平面AA1B1B.所以MP∥平面AA1B1B.又因?yàn)镸P?平面MNP,NP?平面MNP,MP∩NP=P,所以平面MNP∥平面AA1B1B.因?yàn)镸N?平面MNP,所以MN∥平面AA1B1B.教師14:布置課堂練習(xí)1、2.學(xué)生12:完成課堂練習(xí),并核對(duì)答案.通過(guò)例題講解,進(jìn)一步理解用平面與平面平行的判定定理證明兩平面平行,提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。通過(guò)例題講解,鞏固平面與平面平行的性質(zhì)定理,提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。課堂小結(jié)升華認(rèn)知[問(wèn)題9]通過(guò)這節(jié)課,你學(xué)到了什么知識(shí)?在解決問(wèn)題時(shí),用到了哪些數(shù)學(xué)思想?[課后練習(xí)]1.2.下列命題中正確的是()A.一個(gè)平面內(nèi)三條直線都平行于另一平面,那么這兩個(gè)平面平行B.如果一個(gè)平面內(nèi)所有直線都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行C.平行于同一直線的兩個(gè)平面一定相互平行D.如果一個(gè)平面內(nèi)有幾條直線都平行于另一平面,那么這兩個(gè)平面平行2.若平面α∥平面β,直線a?α,點(diǎn)M∈β,過(guò)點(diǎn)M的所有直線中()A.不一定存在與a平行的直線B.只有兩條與a平行的直線C.存在無(wú)數(shù)條與a平行的直線D.有且只有一條與a平行的直線3.如圖,已知在三棱錐P-ABC中,D,E,F(xiàn)分別是棱PA,PB,PC的中點(diǎn),則平面DEF與平面ABC的位置關(guān)系是________.4.如圖,在四面體ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為棱AB,AC上的點(diǎn),點(diǎn)
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