《平面向量的实际背景及基本概念》教学设计
一、教学内容
本课时的数学知识及其由内容所反映的数学思想方法主要有: 1、向量的概念;
概念抽象需要典型丰富的实例,通过教师举例引导,随即启发学生联系既有经验,主动找寻实际生活中所存在的既有大小又有方向的量,让学生充分感知生活中的确存在这样的“量”,从而提炼出“向量”的概念。让学生充分经历概念的形成过程,让学生体会到我们所获得的新的数学研究对象——向量,是水到渠成的,让学生感受到获得数学研究对象的基本方法。 2、向量的表示方法;
接触到一个全新的“量”,自然而然会想到用合情合理的方式对其表示。通过引导学生从向量的两个要素出发,启发学生联想到物理学中表示力的方式,逐步引导学生借助有向线段来表示向量,并进一步启发学生,用类比的思想,将对线段(直线)的表示方法做合理改进之后,迁移到对向量的表示。将“用绝对值表示距离”类比到“对向量的模的表示”。此处反复渗透向量的两个要素,尤其是体现出方向是向量的本质属性之一。 3、特殊向量:零向量,单位向量;
当我们建立起了一个向量的集合之后,自然会想到向量这个“大家庭”里非常特殊的“成员”,此处,继续用类比的思想,联系的观点,启发学生回忆在学习实数时,0与1的特殊性,从而启发学生去发现长度为零的向量(零向量),长度为1的向量(单位向量)是特殊的,并进一步引导,让学生主动认识这两个特殊向量是从“模”的角度体现其特殊,至于方向,启发学生之间互相争论,抓住向量本质属性,得出其方向的任意性(并非没有方向) 4、相等向量的概念;平行向量(共线向量)的概念
教师通过出示已经准备好的含有多个向量的PPT,让学生主动探求向量之间的特殊位置关系,仍然用类比的思想、联系的观点,启发学生去得出平行向量、相等向量、共线向量的概念。
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二、教学目标 (一)知识和能力: (1)理解向量的概念;
(2)掌握向量的表示方法:几何表示、字母表示;
(3)理解向量的几种特殊关系:平行(共线)向量、相等向量; (4)理解特殊的向量:零向量、单位向量;
(5)在学习的过程中,学生的观察、联系、类比、抽象、概括、归纳、实践等方面的能力都能得到一定程度培养和提高。 (二)过程与方法:
学生经历向量学习的过程,能体会出向量来自于客观现实;
能体会到研究一个新的量的基本套路、能体会认识数学新对象的基本方法。 学生经历向量概念、表示,特殊向量的学习,感受到类比的思想和联系的观点是科学探究中常用的手段。 (三)情感、态度与价值观:
学生经历用有向线段表示向量的操作过程,体会数学的实用性、表达的简洁美。
在体会研究数学问题的基本套路的同时,进而提高提出问题、研究问题的能力。
三、学生学情分析
学生已经具备的认知基础及达成教学目标所需要具备的认知基础:
(1)在物理学中,已经知道重力、弹力、摩擦力等是既有大小又有方向的物理量(矢量);
(2)知道可以借助有向线段来求作力的图示; (3)对实数的形成过程有一定了解;
(4)能够对实际生活中的一些常见的量作是否具有大小、方向的识别; (5)在以前的学习中,对类比的思想有所了解。
但是,由于学生处于高一年级,在思维辨析方面,总体情况不是很好。所以在分辨对向量的长度而不是对向量本身进行度量的问题上,适度加以引导和指
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导。
虽然学生具备以上的认知基础,但对于本节课的难点:向量概念的理解及形成过程、零向量、相等向量、共线向量等概念,仍然需要做策略性引导,主要策略是:
(1)通过大量实例引导、启发学生联系既有生活经验,从众多实例中归纳抽象出“向量”这一概念及其所具备的两个要素。
(2)通过类比的思想、联系的观点,引导学生从认识实数中特殊的0,结合向量的两个要素来理解零向量。
(3)通过类比的思想,引导学生从数的相等,结合向量的本质属性,启发学生突破相等向量、共线向量的概念。
四、教学策略分析
教学方法:启导式教学、讨论式教学、多媒体辅助教学 教学方法的分析:
一方面,学生在物理学中已经具备了一些感性经验(既有大小又有方向的量),在生活实际中亦大量存在既有大小又有方向的量。另一方面,向量作为一个全新的概念,需要大量实例的引导、铺垫来抽象出这个概念。故可以采取启发、引导式教学,让学生从生活实例中抽象、提炼出向量的概念。
在讲解向量的表示方法、认识特殊的向量、相等向量、共线向量等概念时,可以借助曾经学习过的绝对值、实数中的特殊元素0或1、两条直线的位置关系等,用类比的思想来研究向量。从这一点出发,同样需要用到启导式教学,讨论式教学来启发学生突破难点,让学生之间互相讨论来突破难点。
在学习了相关概念之后,可以借助多媒体出示相关概念辨析题目,从而立即获取学生学习效果的反馈。
五、教学过程 1.情景引入
结合PPT,展示三个情景(1、与世界男子100米冠军博尔特“赛跑”;2、猫能抓到老鼠吗;3、两车同样的速度(大小)和时间,为什么前后两种情景,
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两车距离悬殊这么大),教师提问、追问,学生思考、齐答的方式,让学生发现并讲出现实生活中存在着既有大小又有方向的量。(让学生感受“既有大小又有方向的量”客观存在)
教师继续追问:“你能再举出类似既有大小又有方向的量吗?”(激活学生已有的相关经验)
教师再次追问:“那你能举出只有大小没有方向的量吗?”(形成区别、对比不同的量的必要性)
教师引入课题:像刚才同学们提到的如:位移、速度、力等既有大小又有方向的量在生活中大量存在,类似于以前我们从一支笔、一本书、一张桌子、一个板凳……抽象出了只有大小的数量1,数学中对以上既有大小又有方向的量进行抽象,就形成了一种新的量——向量【板书:1.概念: 大小 方向】
2.向量的表示
师:从向量的概念可以看出,它不同于我们之前学习研究的“数”。数只有大小,没有方向。我们研究一个数学知识,认识概念之后,为进一步研究的方便,通常要先表示它,向量也如此。结合已有的经验,你打算怎样形象的表示向量呢?(停顿片刻,若学生没有思路,则进行启发引导)
师:见过这种既有大小,又有方向的量吗?我们是怎么表示力(位移)的大小和方向的?……
生:讨论……(让学生充分的讨论)
师:(请学生在黑板上画出图形)讲一讲你的想法? 生1:可以用箭头的指向表示方向,用它的长度表示大小。 生2:…… 生3:……
(教师适时引导启发,坚持让学生亲自得出向量的表示方法以及表示的合理性)
师:用准确的语言对向量的表示做准确的描述并加以强调
【板书:2.表示】刚才部分同学的想法和英国大科学家牛顿的想法不谋而合,牛顿是第一个用有向线段表示向量的人。这是向量的“形”的表示方式,为了更
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