陜西省藍田縣高中數(shù)學(xué) 第二章 空間向量與立體幾何 2.1 從平面向量到空間向量教案 北師大版選修2-1.doc

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2.1 從平面向量到空間向量 一、設(shè)計思路 本節(jié)是北師大版高中數(shù)學(xué)選修2-1第二章第一節(jié)內(nèi)容，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了平面向量和空間幾何體及其點線面位置關(guān)系，本章是平面向量的推廣和延伸，是解決空間問題的有力工具.學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，本節(jié)課注重給學(xué)生提供各種參與機會：通過自學(xué)，小組討論，多媒體展示，最大程度地激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)的過程.結(jié)合教材以及本班學(xué)生情況，本節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計為兩個部分，第一部分是向量的概念，著重學(xué)生自學(xué)與合作后的展示.通過與平面向量的類比，引入空間向量的相應(yīng)概念：空間向量、向量的表示、自由向量、向量的模、向量，的夾角等.第二部分是向量、直線、平面，主要由教師引導(dǎo)完成教學(xué)內(nèi)容.通過分析向量與直線，向量與平面的位置關(guān)系，引入直線的方向向量，平面的法向量等概念.通過這兩部分的設(shè)計，降低學(xué)生的理解難度，突出了類比的數(shù)學(xué)思想方法. 二、教學(xué)目標 1. 知識與技能： (1)了解空間向量的有關(guān)概念； (2)掌握兩個空間向量的夾角、方向向量和平面的法向量的概念. 2. 過程與方法： 經(jīng)歷向量從平面到空間推廣的過程，分析向量與直線、平面的位置關(guān)系，讓學(xué)生學(xué)會類比的數(shù)學(xué)思想方法. 3. 情感與態(tài)度： 嘗試解決問題過程中，讓學(xué)生樹立類比分析、循序漸進解決數(shù)學(xué)問題的能力；借助直觀模型，讓學(xué)生感受從感性到理性，從具體到抽象的研究問題的方法. 三、教學(xué)重點及處理設(shè)想 理解向量的夾角、直線的方向向量、平面的法向量等概念. 借助平面向量以及空間平行概念的基礎(chǔ)，對向量的概念從維度(二維平面到三維空間)進行推廣，可讓學(xué)生從周圍的幾何體(長方體模型，教室等)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力. 四、教學(xué)難點及處理設(shè)想 理解共面向量的概念. 對于空間兩個向量都是共面向量的認同，處理設(shè)想為可以借助空間異面直線的概念提出空間兩向量是否可能異面的問題，繼而結(jié)合自由向量和相等向量的概念來解決. 五、教學(xué)方法 導(dǎo)學(xué)法，討論法. 六、教學(xué)準備 學(xué)生學(xué)案，多媒體課件. 七、教學(xué)流程設(shè)計 環(huán)節(jié)設(shè)置 設(shè)計意圖 1.課題引入 師：(提出問題)某同學(xué)從學(xué)校出發(fā)回到到其居住小區(qū)十樓的家中，他該如何行走，才能到回到家？ 生：先向東行走200米，在向北行走150米，就到我居住的小區(qū)了. 師：你只是到了居住的小區(qū)，還要回到三樓的家里，又該如何走？ 生：必須乘電梯上行到三樓后才能到家. 師：回答非常好，從學(xué)校到家所發(fā)生的總位移是三個位移的合成.我們會發(fā)現(xiàn)，這三個位移不在同一個平面內(nèi)，如何刻畫這種位移？本章將解決上述問題.本節(jié)開始學(xué)習(xí)《從平面向量到空間向量》. 熟悉的實際背景引入，注重知識銜接，指導(dǎo)學(xué)生將要學(xué)習(xí)新知識的方向以及在實際生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣. 2.學(xué)案導(dǎo)學(xué)（學(xué)案詳見附1） 知識要點： (1)空間向量的有關(guān)概念 ?空間向量的概念及表示 ?自由向量 ?向量的模(或長度) ④向量,的夾角、范圍及垂直與平行(共線) ⑤單位向量 ⑥零向量 ⑦相等向量 ⑧相反向量 ⑨共面向量 (2) 向量、直線、平面 ?直線的方向向量 ?平面的法向量 激勵主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自主探究能力. (1)對于?讓學(xué)生感受到維度改變(平面到空間)對概念產(chǎn)生的影響，培養(yǎng)類比的意識；對于??④⑤⑥⑦⑧讓學(xué)生感受直接由平面向量類比得到空間向量的相關(guān)概念所得到的成就感；對于⑦結(jié)合數(shù)量適時引出“向量不能比較大小”的結(jié)論；對于④適時回顧區(qū)分向量與異面直線的夾角概念的區(qū)別,對于?⑦引出“空間任何兩個向量都共面”的結(jié)論. (2)對于直線的方向向量與平面的法向量主要由教師隨后引導(dǎo)完成概念教學(xué). 3.小組討論，教師進行必要指導(dǎo) 將自學(xué)過程中遇到個人難以解決的問題進行交流討論，從而達到理解的目的. 并相互討論如下問題: (1)向量能否和數(shù)量一樣比較大?。? (2)若空間向量向量，平行，則向量，所在直線是否一定平行？ (3)向量的夾角與異面直線的夾角的概念是否有區(qū)別？ (4)若則，？ (5)若則？ (6)若則？ (7*)已知直線上一點和直線的方向向量，這條直線是否確定？ (8*)已知平面內(nèi)一點和平面的法向量，這個平面是否確定？ 培養(yǎng)學(xué)生合作，交往能力，促進學(xué)生平等共同發(fā)展. 4.小組展示自學(xué)討論成果，教師進行必要點評 按組推選代表上黑板向其他組展示自學(xué)成果，在環(huán)節(jié)2.(1)中的八個概念每組講解2個，老師結(jié)合環(huán)節(jié)3中問題進行適當(dāng)提問點評與補充. 讓學(xué)生上臺匯報研究成果，讓學(xué)生有成就感，同時還可訓(xùn)練其對數(shù)學(xué)問題的分析和表達能力，培養(yǎng)其數(shù)學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生小組競爭意識，激發(fā)主動學(xué)習(xí)的熱情. 在學(xué)生講解完自由向量和相等向量后，適時引出“空間任意兩個向量都是共面向量”結(jié)論. 5.教師引導(dǎo)性講解向量、直線、平面 ?直線的方向向量 ?平面的法向量 借助多媒體向同學(xué)引入直線的方向向量和平面的法向量的概念，并且完成問題(7)(8). 新概念的認知在學(xué)生閱讀的基礎(chǔ)上由教師進行補充完善. 6.鞏固訓(xùn)練 (穿插至學(xué)案思考內(nèi)容以及學(xué)生展示過程.) 鞏固概念，理解所學(xué). 7.課堂小結(jié) 主要知識點： 1.空間向量的有關(guān)概念. 2.直線的方向向量和平面的法向量. 主要思想方法： 1.類比. 2.數(shù)與形結(jié)合. 3.運動與靜止. 知識點的總結(jié)是每節(jié)課堂的核心所在，可引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié). 思想方法的小結(jié)，一方面可以強化學(xué)生對知識認識理解的方向，逐步滲透數(shù)學(xué)最核心的思考方向和方法. 8.作業(yè)布置 (1)書面作業(yè)：習(xí)題2-1 A組 2，3，4題. (2)探究作業(yè)：小組四人協(xié)作，探尋空間兩直線所成的角與它們的方向向量的夾角之間的關(guān)系，寫成報告的形式后上交. 書面作業(yè)是對本節(jié)知識點的課外鞏固；探究作業(yè)繼續(xù)將強學(xué)生間合作交流意識. 8、 教學(xué)反思 1.《新課程標準》中要求讓學(xué)生經(jīng)歷向量及其運算由平面向空間推廣的過程，目的是讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)的思想方法(類比與歸納)，體驗數(shù)學(xué)在結(jié)構(gòu)上的和諧性與在推廣過程中的問題，并嘗試如何解決這些問題.同時在這一過程中，也讓學(xué)生見識一個數(shù)學(xué)概念的推廣可能帶來很多更好的性質(zhì).掌握空間向量的基本概念及其性質(zhì)是基本要求.空間向量為處理立體幾何問題提供了新的視角， 空間向量的基本概念是后續(xù)學(xué)習(xí)的前提，空間向量是平面向量的推廣，空間向量及其運算所涉及的內(nèi)容與平面向量及其運算相似，所以，空間向量的教學(xué)要注重知識間的聯(lián)系，溫故而知新，運用類比的方法認識新問題，經(jīng)歷向量及其運算由平面向空間推廣的過程. 2.教師的教學(xué)實際上就是保證和促進學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和知識體系的建構(gòu).本節(jié)課嘗試讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主要過程包括:(1)預(yù)習(xí)交流——學(xué)生按照“學(xué)案”進行課前預(yù)習(xí)或當(dāng)堂預(yù)習(xí)交流；(2) 小組討論——根據(jù)自學(xué)任務(wù)小組進行討論交流，完成預(yù)期任務(wù)；(3)展示交流——各組根據(jù)組內(nèi)討論情況，對本組的學(xué)習(xí)任務(wù)進行講解展示；(4)穿插鞏固——在展示過程中，對未能展現(xiàn)的學(xué)習(xí)任務(wù)進行鞏固練習(xí).(5)學(xué)后反思——對學(xué)習(xí)過程中的感受進行總結(jié).