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一、先学后教,深入熟悉问题的情境
先学后教的好处在于物理知识引入并深入为数学知识,由实际到认识并上升为数学理论的这一认知过程。不但体会到物理的位移、速度、重力的知识美,而且还会体会到物理知识与数学知识的紧密联系,上升到数学知识也是如此之美。使学生认识到要对物理等自然科学知识感兴趣,必须学习好数学知识。
因此平面向量基本概念的问题情境的教学绝对不能忽视,让学生细致研读,像问题情境这样的实例,在教学中教师要提出问题,让学生带着问题去思考和学习才有兴趣性和实效性。提问题一定要细致、深刻,才能督促学生自学得深刻,才会有兴趣性和实效性。要实现这一目标,必须先学后教才能深入熟悉问题的情境。
实例:
(1)民航每天都有从北京飞往上海、广州、重庆等地的航班,每次飞行都可看成是民航客机的一次位移。
师:这三个位移是不是相同的位移?
生:由行的距离和方向不同,这是不同的位移。
(2)汽车向东北方向行驶了60km,行驶的速度的大小为120km/h,方向是东北。
师:位移和速度要注意什么?
生:大小和方向。
(3)起重机吊装物理时,物理既受到竖直向下的重力作用,同时又受到竖直向上的起重机拉力的作用。
师:这里的力要注意什么?
生:大小和方向。
教师引导,在教学中把物理概念中的既有大小又有方向的量叫做向量。
引导深入思考:向量与数量有何区别。
生:向量既有大小又有方向,而数量只有大小没有方向。
二、如何培养学生对向量基本知识清晰认识的数学素养
在先学后教的基础上,逐步启发学生弄清楚向量的表示和几种特殊的向量。
师:上述事例中的位移、速度和力如何表示?
生:可用带箭头的线段,即有向线段表示。
师:有向线段包含哪三要素
、
、
。
生:起点、方向、长度。
师:向量可以用有向线段来表示,向量
的大小,也就是
的
记作
。
生:长度或(模),∣
∣
师:有向线段与向量的联系和区别。
生:向量可以用有向线段表示,但二者不同,有向线段有固定的起点、大小和方向,而向量可选任意点作为向量的起点,有大小和方向。
师:从大小和方向的角度看,向量有哪些特殊情况?
生:模为0,模为1,方向相同或相反。
师:零向量长度
,零向量记作
。
生:长度为0,记作
。
师:单位向量和长度等于
。
生:1。
师:相等向量,长度
且方向
。
生:相等,相同。
师:平行向量,是方向
的非零向量。
生:相同或相反。
师:如果向量
和
平行,记作
。
规定零向量与任一向量
即对任意向量
都有
。
生:
∥
,平行,
∥
。
师:向量的平行与线段的平行有什么区别?
生:平行向量包括对任意有向线段平行或重合两种情况,统称共线向量,而线段的平行是指两线段所在直线无公共点。
三、要深化向量的有关概念,注重课堂互动
课堂互动的好处在于充分地调动每个学生的积极性,学生答对了给予肯定,多赞许少指责,这样有助于培养学生学习的兴趣。使学生觉得学习数学有成就感,使学生的心情舒畅。
例1:判断下列命题是否正确,并说明理由。
1.若向量
与
同向,且|
|>|
|,则
>
。
2.若|
|=|
|,则
与
的长度相等且方向或相反。
3.若|
|=|
|,且
与
的方向相同,则
=
。
4.由于
方向不确定,故
不能与任意向量平行。
5.起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等的向量。
以上的问题充分讨论,分组选派代表回答。然后教师对学生给予评价再打分,引入竞争机制。
例2:在平行四边形ABCD中,E、F分别为边AD,BC
的中点,如图:
(1)写出与向量
共线的向量
(2)求证:
=
问:与
共线的向量需什么条件?
=
必须具备什么条件?
老师引导,能力强的学生发言,讨论,评价。