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“直线与平面垂直的判定”教学分析

2017-02-04孟莹

新课程·中学 2016年11期
关键词:线面例题定理

孟莹

课题选自教材:人教版(A版)《普通高中课程标准实验教科书·数学必修2》,2.3.1直线与平面垂直的判定。下面,我将分别从教学内容分析、学生情况分析、教学目标设计、教学策略设计四个方面对这节课的第一课时进行分析和说明。

一、教学内容分析

本节课主要学习直线与平面垂直的定义、判定定理及其初步运用。任何定义都有充分必要性,线面垂直的定义既是线面垂直最基本的判定方法,又是它的重要性质,也是探究线面垂直判定定理的前提。线面垂直作为空间垂直关系转化的纽带,是后续学习面面垂直的基础,是证明异面直线垂直关系的重要方法,也是构建线面角、二面角的平面角的重要因素。所以,本节课在高中立体几何教学中具有重要的地位和作用。

根据课程标准,线面垂直判定定理的严格证明不在本节课进行,而是安排在选修系列2中进行,这样既降低了教学难度,又符合学生的认知规律。在遵从教材主体内容结构不变的情况下,为了增加课堂容量,节省课时,我对课本中的一些细节做了如下

调整:

拓展了“折纸实验”的作用,在教师引导下,学生用课前自制的三角形纸片做“折纸实验”,发现事实后,进入第一道例题的

教学。

例1:如图,AD是△ABC的高,沿AD将△ABC折起,求证:AD⊥平面BCD.

“折纸实验”是教材内容的一部分,教材是用它来发现线面垂直的判定定理,而我把它设计成先发现线面垂直的事实,后重点运用判定定理来证明。有模型的支撑,大大降低了题目难度,且使学生初步感受到“翻折类问题”的特点。

改编了课本中的习题,渗透证明“异面直线垂直”的重要方法。

原题:如图,在三棱锥V-ABC中,VA=VC,AB=BC,求证:VB⊥AC.

例2(改编):如图,在三棱锥V-ABC中,VA=VC,AB=BC,点O是AC的中点,求证:(1)AC⊥平面VOB.(2)VB⊥AC.

题目由课本P67练习1改编而来,原题直接要求证明异面直线垂直,学生没有学习经验,无论是思路还是辅助线学生都不易想到。鉴于此,我以增加设问的方式降低难度台阶,在进一步巩固判定定理运用的基础上,最终达到渗透证明“异面直线垂直”的

方法。

调整了例题的呈现顺序,深化学生对“平行线传递性”的理解。

例3:如图,已知a∥b,a⊥α,求证:b⊥α.

题目选自课本上的例1,表面看似简单,实际上既可以用判定定理来证明,又可以用定义来证明,题目重在体现平行线的传递性,有一定难度,所以调整为最后一道例题。

基于以上分析,我将本节课的教学重点确立为:操作确认并概括出直线与平面垂直的定义和判定定理。

二、学生情况分析

学习本节课之前,学生已经学习了空间点、直线、平面的位置关系和直线、平面平行的判定及其性质,有一定的空间想象能力、几何直观能力和推理论证的能力,基本具备了学习本节课的知识、方法和能力。

可是,完全理解线面垂直的定义有一定难度,同时,学生不易自我发现线面垂直的判定定理。鉴于此,我将本节课的教学难点确立为:线面垂直定义的理解与判定定理的发现。

为了突破上述第一个难点,我将平面内的直线以是否过垂足分为两类,利用平行线的传递性很好地解释了平面的垂线与平面内不过垂足的直线的垂直关系。为了突破第二个难点,直接切中要害来分析利用定义证明线面垂直的弊端,需要涉及平面内所有直线很难实现,那么探究的方向自然是选“直线中的代表”,减少所需直线的条数,从一条直线开始探究。多媒体辅助教学在突破难点上起着不容忽视的作用。

三、教学目标设计

根据课程标准给出的学习目标,再结合学生的实际情况,确立本节课的三维教学目标为:

1.能抽象概括出直线与平面垂直的定义,并正确理解该定义;能归纳总结出直线与平面垂直的判定定理,并掌握运用该定理证明一些空间位置关系的简单命题。

2.经历从“形象到抽象”的认知过程,从“简单到复杂”的探究过程,体会过程中所蕴含的化归转化、分类讨论、类比等数学思想方法。

3.进一步感受“欧氏几何”学解决问题的特点。

四、教学策略设计

根据本节课的教学内容,我选择以学生熟悉的生活现象创设情景导入,激发学生对即将学习知识的兴趣;然后以探究线面垂直的判定定理为最终目标,设置大量层层递进的“问题串”,引领学生通过选择性学习(听老师的点拨,同学的表达)、参与性学习(亲自参与活动)、合作性学习(与同学、老师交流)等活动逐步领会线面垂直的定义并发现判定定理。知识的运用通过自主性学习(自己解决例题)活动完成,而非完全模仿性练习。整个教学过程中,以引导探究和教师讲授相结合的教学方法为主,穿插讨论法、演示法等其他教学方法。

以上是我对本节课部分重要环节的认识,在这样的认识和分析的支撑下我将完成本节更重要的一部分,即教学设计。

参考文献:

[1]黄跃华.导研式教学在高中数学教学中的实践应用探究[J].新课程(中学),2014(6):56-57.

[2]李昌官.高中数学“导研式教学”研究与实践[J].课程·教材·教法,2013(2):77-78.

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