張亞
高中數(shù)學(xué)教學(xué)除了要完成教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容之外,還要注重引導(dǎo)學(xué)生多方位、多角度地思考問題和解決問題, 鍛煉學(xué)生的多向思維能力。培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),要求數(shù)學(xué)技能與思維訓(xùn)練相兼顧,本節(jié)“平面向量數(shù)量積”,通過一個數(shù)學(xué)問題來引出學(xué)生對于課題的思考,再結(jié)合教師的引導(dǎo)與講解,總結(jié)出平面向量數(shù)量積的運(yùn)算規(guī)律,再通過典型的題目解答,從多變的題型中找到變化規(guī)律和不變的本質(zhì),從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
一、教學(xué)設(shè)計思路
本節(jié)課是新授課,可以將情境演繹法、實際操作法結(jié)合起來,讓學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中體會向量數(shù)量積的運(yùn)算規(guī)律。在教師的引導(dǎo)下,通過總結(jié)之前學(xué)過的平面向量的加減法、數(shù)乘之類的線性運(yùn)算,引出向量之間的相乘運(yùn)算,建立新舊知識之間的聯(lián)系,從實際問題引出抽象概念,通過教師的引導(dǎo),再學(xué)會用數(shù)學(xué)模型去解決實際問題。
二、教學(xué)材料分析
本節(jié)課選自人教版高中數(shù)學(xué)必修,本單元主要內(nèi)容是平面向量的概念、加法、減法、數(shù)乘、數(shù)量積及相關(guān)運(yùn)算規(guī)律和實際應(yīng)用。向量是一種重要的數(shù)學(xué)模型,讓學(xué)生掌握向量的有關(guān)運(yùn)算和應(yīng)用,能夠提升學(xué)生的獨(dú)立思考能力、幫助學(xué)生解決更多的問題。
三、學(xué)情分析
學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前已經(jīng)充分認(rèn)識了平面向量的概念,也理解掌握了向量的加減法等線性運(yùn)算,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。但向量的數(shù)量積是一種非封閉性運(yùn)算,與線性運(yùn)算相比,運(yùn)算結(jié)果是一元的,但運(yùn)算對象卻是二元的,這種運(yùn)算在學(xué)生之前的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中還沒有遇到過,因此,學(xué)生的認(rèn)知和理解能力比較薄弱,學(xué)習(xí)起來比較吃力。
四、教學(xué)目標(biāo)
1、充分理解平面向量和向量的數(shù)量積的概念,能夠區(qū)分向量數(shù)量積與數(shù)乘之間、向量數(shù)量積運(yùn)算規(guī)律與實數(shù)運(yùn)算規(guī)律之間的區(qū)別,熟練掌握向量數(shù)量積的運(yùn)算規(guī)律,能夠通過向量數(shù)學(xué)模型來解決數(shù)學(xué)問題和實際問題。培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)。
2、通過動手操作、實踐演練,提升學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力和處理數(shù)學(xué)問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生多方位、多角度思考問題、歸納總結(jié)的能力。
五、教學(xué)重難點
1、充分理解平面向量的概念,認(rèn)識平面向量的方向、長度,區(qū)分平面向量的數(shù)乘與數(shù)量積的概念。
2、理解掌握向量的數(shù)量積運(yùn)算規(guī)律,能夠熟練運(yùn)用平面數(shù)量積運(yùn)算規(guī)律來解決數(shù)學(xué)問題。
3、能夠識別實際問題中平面向量數(shù)量積的具體應(yīng)用場景,例如速度、力、位移等運(yùn)算場景,能夠運(yùn)用向量運(yùn)算規(guī)律和數(shù)學(xué)模型來解決實際問題。
六、教學(xué)策略
首先總結(jié)一下之前學(xué)過的平面向量有關(guān)的概念及運(yùn)算,讓學(xué)生充分理解和認(rèn)識向量的線性運(yùn)算。然后再利用情景法和任務(wù)型導(dǎo)入法,通過問題引出向量的數(shù)量積運(yùn)算概念。接著再由教師引導(dǎo)類比普通的運(yùn)算規(guī)律來總結(jié)向量的數(shù)量積的運(yùn)算規(guī)律。最后再由教師提出一些實際問題,讓學(xué)生通過自己的理解掌握來解決。
由于向量的數(shù)量積運(yùn)算是一種帶方向的運(yùn)算,因此在實際教學(xué)過程中可以利用多媒體的優(yōu)勢,在教學(xué)課件中充分展示平面向量運(yùn)算的具體過程,幫助學(xué)生更好地理解掌握向量的運(yùn)算規(guī)律。
七、教學(xué)過程
1、回顧知識,引入新概念
在開啟新課程“平面向量數(shù)量積”的學(xué)習(xí)之前,教師要善于引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧,保證學(xué)生掌握了基本的向量概念和知識,再此基礎(chǔ)之上再開展新課程的學(xué)習(xí)。
教師:同學(xué)們,在學(xué)習(xí)向量的數(shù)量積這一課程之前,我們先來回顧一下上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。我們上節(jié)課主要講了哪些知識點呢?
學(xué)生:平面向量的基本定理、平面向量的正交分解及坐標(biāo)表示、平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算和平面向量共線的坐標(biāo)表示。
教師:有哪位同學(xué)可以說一下平面向量基本定理呢?
學(xué)生:如果兩個向量a、b不共線,那么向量p與向量a、b共面的充要條件是:存在唯一實數(shù)對x、y,使p=xa+yb。
教師:接下來我們將一起學(xué)習(xí)新的概念“平面向量的數(shù)量積”。
引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)過的向量的概念及其線性運(yùn)算,初步體會研究向量運(yùn)算的一般方法:即由特殊模型中抽象出向量的概念,然后從概念出發(fā)來進(jìn)一步研究向量的性質(zhì)。在學(xué)習(xí)向量數(shù)量積過程中,需要學(xué)生區(qū)分向量和向量數(shù)量積的概念,深入理解向量數(shù)量積的性質(zhì)和運(yùn)算規(guī)律,從而提高向量數(shù)量積的教學(xué)效率。
2、創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生思考
教師利用多媒體播放有關(guān)平面向量數(shù)量積的相關(guān)教學(xué)視頻,向?qū)W生全方位展示平面向量數(shù)量積的計算過程和原理,幫助學(xué)生理解新知識。
引入:
問題1:拉小車的力所做的功如何計算?
問題2:功是矢量還是標(biāo)量?
問題3:日常生活中,拉較重物體時身體一直盡量保持前傾,這樣做的理由是什么?
類比力和位移的夾角的定義,指出下圖中力和位移夾角的大小或范圍:
OA=a,OB=b
請學(xué)生根據(jù)類比力和位移的夾角,明確向量夾角的定義。根據(jù)通過類比功的計算公式來進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生明確向量數(shù)量積的定義:
已知兩個非零向量 a 、 b ,那么 a·b= | a || b |cosθ(θ是 a 與 b 的夾角)叫做 a 與 b 的 數(shù)量積 或 內(nèi)積 ,記作 a·b 。. 零向量與任意向量的數(shù)量積為0。
[從物理學(xué)的角度來引入數(shù)學(xué)概念,利用物理模型解釋平面向量數(shù)量積的概念和性質(zhì),借助PPT向?qū)W生展示授課內(nèi)容,營造良好的教學(xué)環(huán)境,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。]
3、問題導(dǎo)學(xué),提高學(xué)習(xí)效率
在此基礎(chǔ)上教師進(jìn)行提問數(shù)量積的幾何意義,通過例題講解,提高學(xué)生對平面向量數(shù)量積概念和性質(zhì)的理解。
問題:當(dāng)力、位移的大小不變,隨著夾角的變化,功也在變化,這種變化如何解釋?
[在教學(xué)過程中教師要根據(jù)學(xué)生的知識接受程度來安排教學(xué)進(jìn)度,以問題導(dǎo)學(xué)的形式來引導(dǎo)學(xué)生思考問題,促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。同時在問題導(dǎo)學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生樹立問題意識,善于發(fā)問,并善于解決問題。]
4、例題講解,提高解題能力
例題:已知|a|=6,|b|=3,若向量a與b的夾角為60度,求a*(b-2a)的值。
[通過講解課堂例題,有助于學(xué)生較快的掌握教學(xué)內(nèi)容。課本中的例題中涉及了向量的數(shù)乘運(yùn)算,又考察了向量的數(shù)量積運(yùn)算與分配律等知識,能夠幫助學(xué)生區(qū)分想來數(shù)量積運(yùn)算與數(shù)乘運(yùn)算之間的不同,通過練習(xí)相關(guān)題目,有利于提高學(xué)生的解題能力。]
八、教學(xué)反思
在平面向量數(shù)量積的學(xué)習(xí)過程中,教師要立足于教材,選取示范性例子,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立思考解決。平面向量的運(yùn)算涉及了位移、方向等內(nèi)容,數(shù)量積的運(yùn)算與一般的實數(shù)運(yùn)算不同,教師要引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、探索解決方法,在新舊知識之間建立起聯(lián)系,讓學(xué)生在思考中理解向量運(yùn)算的具體含義。并通過練習(xí)典型例題來更好地應(yīng)用平面向量數(shù)量積運(yùn)算規(guī)律。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,更多的是注重思維方式的培養(yǎng),學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),不僅要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容,還要在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)獨(dú)立思考的能力,讓學(xué)生參與到問題的猜想、歸納、總結(jié)過程中,成為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者,以此來幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)思想。