2014人教A版高中数学必修四 第二章 平面向量 《平面向量的实际背景及基本概念》学习过程
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平面向量的实际背景及基本概念教学目标 1. 了解向量的物理背景及在物理中的意义2. 理解向量、零向量、单位向量、相等向量的概念,会用字母表示向量,能读写已知图中的向量;3. 掌握向量的几何表示,明确向量的长度、零向量、单位向量的几何意义; 4.了解共线向量、平行向量的概念,会根据图形判定是否平行、共线、相等.本节重点向量的概念、相等向量的概念、向量的几何表示等 本节难点向量的概念 教学模式教学过程 主 要 内 容 及 板 书摘要与反思一、提出问题,引入新课: (1)我们已学了哪些既有大小又有方向的量?(2)角的正弦线、余弦线、正切线是怎样的图形? 强调已学的位移、力、速度、加速度及三角函数线等都是既有大小又有方向的量.这种量就是我们本章所要研究的向量.1.向量:既有大小,又有方向的量;2.数量:只有大小,没有方向的量。
二、新课教学(1)有向线段及有关概念一般,在线段AB 的两个端点中,规定一个顺序,终点B 一个为起点,一个为终点,我们就说线段AB 具有方向,具有方向的线段叫做有向线段. 起点A以A 为起点,B 为终点的有向线段,记作,线段AB 的长度也叫做有向线段.有向线段的三要素:起点、方向、长度. (2)向量的表示及模的概念①表示:向量通常用一条有向线段来表示,也可以用字母,,等来表示,或用表示有向线段的起点和终点的字母表示,如.②模:有向线段的长度表示向量的大小,也就是向量的长度(或称模),摘要与反思主 要 内 容 及 板 书③零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作; ④单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.(3)平行向量(共线向量)与相等向量的概念 ①平行向量:方向相同或相反的非零向量,叫做平行向量. 如图中,,,就是一组平行向量,记作 ∥∥.任作一条与所在直线平行的直线l ,在l 上取一点O,则可在l 上分别作出===,,.这就是说,任一组平行向量都可移到同一直线上,因此,平行向量也叫做共线向量.规定:与任一向量平行.②相等向量:长度相等且方向相同的向量,叫做相等向量.(4)例题与练习例1(课本P84例1)例2(课本P85例2)例3.有两个长度相等的向量,在什么情况下,这两个向量一定相等? 解:有下列两种情况之一,这两个向量一定相等.①两个长度相等的向量,方向也相同;②两个向量的长度都为零. 练习:1.课本P86,练习1,2,3,42.回答下列问题(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)(2)不相等的向量一定不平行吗? (不一定)(3)与零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)(4)与任何向量都平行的向量是什么向量?(零向量)(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?(平行(或共线向量)3.下列各种情况中,向量的终点各构成什么图形?(1) 把所有单位向量平移到同一个起点.(一个半径为1的圆)(2) 把平行于某一直线的所有单位向量平移到同一个起点.(两个点) (3) 把平行于某一直线的所有向量平移到同一个起点.(一条直线)三.小结:作 业P86 习题 2.1/A 组5;B 组2 abc abc。
第二章平面向量2.1平面向量的实际背景及基本概念教学设计一、内容和内容解析向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一,它是沟通代数、几何和三角函数的一种工具,它有着丰富的现实背景和物理背景。
向量是刻画位置的重要数学工具,在诸如卫星定位、飞船设计等领域有着广泛的应用。
向量也是刻画物理量——力、位移、速度、加速度、动量、电场强度这些物理量的数学工具,它体现了数学和物理的天然联系。
向量的学习有助于学生认识数学和实际生活以及物理学科的紧密联系,体会向量在刻画和解决实际问题中的作用,从中感受数学的应用价值。
在教学中需要引导学生对现实原型的观察分析和比较,得出抽象的数学模型,所以本节内容是渗透“数学抽象”很好的载体。
在本节中,学生将了解平面向量丰富的实际背景,理解平面向量的意义,能用向量的语言和方法表达和解决数学和物理中的一些问题。
本节课是一节概念课,在向量基本概念的形成过程中,需要将学生已有的旧知识作为新知识的固着点和生长点,在探究向量的几何表示时让学生经历以物理中学习力的图示,位移的表示,速度的表示为起点,归纳并确定向量的几何表示以及符号表示,而在探索向量间的特殊关系时,引导学生借助图形进行,这样不仅使研究有序,同时更锻炼学生的直观想象能力,有助于感受向量集数与形于一身的特性。
通过类比学习数量的过程,让学生自然的获得新知识的探究方向,在基本概念的学习中,要让学生体验概念的生成过程,获得这些概念的“基本思路”即获得数学研究对象,认识数学新对象的基本方法,用数学的观点刻画和研究现实事物的方法和途径。
二、目标和目标解析1. 通过对平面向量概念的抽象概括,体验数学概念的形成过程,了解平面向量的实际背景;2. 理解平面向量的意义和两个向量相等的含义;3. 理解平面向量的几何表示和基本要素,会用有向线段表示向量,会判断零向量,单位向量,能做一个向量和已知向量相等,能根据图形判定向量是否是平行,共线,相等向量。
4.通过类比“学习数量的过程”而获得研究的内容与方法的启发,再一次体会研究一类新的数学问题的基本思路.学生已经学习过数量,但是形如确定位置的问题,只用数量是无法满足需要的,这就使得学习新知识是自然的有必要的,同时可以引导学生类比“学习数量的过程”明确研究向量概念的基本方向,因此,复习回顾数量的相关知识是有必要的。
2. 1平面向量的实际背景及基本概念教材分析:向量这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的,反过来,向量的理论和方法,又成为解决物理学和工程技术的重要工具,向量之所以有用,关键是它具有一套良好的运算性质,通过向量可把空间图形的性质转化为向量的运算,这样通过向量就能较容易地研究空间的直线和平面的各种有关问题。
向量不同于数量,它是一种新的量,关于数量的代数运算在向量范围内不都适用。
因此,本章在介绍向量概念时,重点说明了向量与数量的区别,然后又重新给出了向量代数的部分运算法则,包括加法、减法、实数与向量的积、向量的数量积的运算法则等。
之后,又将向量与坐标联系起来,把关于向量的代数运算与数量(向量的坐标)的代数运算联系起来,这就为研究和解决有关几何问题又提供了两种方法——向量法和坐标法。
本章共分五大节。
第一节是“平面向量的实际背景及基本概念”,内容包括向量的物理背景与概念、向量的几何表示、相等向量与共线向量。
本节从物理学中的位移、力这些既有大小又有方向的量出发,抽象出向量的概念,并重点说明了向量与数量的区别,然后介绍了向量的几何表示、向量的长度、零向量、单位向量、平行向量、共线向量、相等向量等基本概念。
在“向量的物理背景与概念”中介绍向量的定义;在“向量的几何表示”中,主要介绍有向线段、有向线段的三个要素、向量的表示、向量与有向线段的区别与联系、向量的长度、零向量、单位向量、平行向量;在“相等向量与共线向量”中,主要介绍相等向量,共线向量定义等。
教学目标:1、了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并会区分平行向量、相等向量和共线向量.2、通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.3、通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力.教学重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量.教学难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系.学法:本节是本章的入门课,概念较多,但难度不大.学生可根据在原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形实物区分平行向量、相等向量、共线向量等概念.教具:多媒体或实物投影仪,尺规授课类型:新授课教学过程:一、情景设置:如图,老鼠由A向西北逃窜,猫在B处向东追去,设问:猫能否追到老鼠?(画图)结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了.分析:老鼠逃窜的路线AC、猫追逐的路线BD实际上都是有方向、ABCD有长短的量.引言:请同学指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?二、新课学习:(一)向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量(二)请同学阅读课本后回答:(可制作成幻灯片)1、数量与向量有何区别?2、如何表示向量?3、有向线段和线段有何区别和联系?分别可以表示向量的什么?4、长度为零的向量叫什么向量?长度为1的向量叫什么向量?5、满足什么条件的两个向量是相等向量?单位向量是相等向量吗?6、有一组向量,它们的方向相同或相反,这组向量有什么关系?7、如果把一组平行向量的起点全部移到一点O ,这是它们是不是平行向量?这时各向量的终点之间有什么关系?(三)探究学习1、数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;向量有方向,大小,双重性,不能比较大小.2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a、b(黑体,印刷用)等表示; ③用有向线段的起点与终点字母:AB ; ④向量AB 的大小――长度称为向量的模,记作|AB |.3.有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度.向量与有向线段的区别:(1)向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量;(2)有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段.4、零向量、单位向量概念:①长度为0的向量叫零向量,记作0. 0的方向是任意的.注意0与0的含义与书写区别.②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量. A(起点) B (终点)a说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小.5、平行向量定义:①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.6、相等向量定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有..向线段的起点无关.........7、共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的......起点无关)......说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.(四)理解和巩固:例1 书本86页例1.例2判断:(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)(3)与零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)(4)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?(平行向量)(6)两个非零向量相等的当且仅当什么?(长度相等且方向相同)(7)共线向量一定在同一直线上吗?(不一定)例3下列命题正确的是()A.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量D.有相同起点的两个非零向量不平行解:由于零向量与任一向量都共线,所以A不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确;对于C,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选C.例4 如图,设O 是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出图中与向量OA 、OB 、OC 相等的向量. 变式一:与向量长度相等的向量有多少个?(11个)变式二:是否存在与向量长度相等、方向相反的向量?(存在)变式三:与向量共线的向量有哪些?(FE DO CB ,,)课堂练习:1.判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.①向量AB 与CD 是共线向量,则A 、B 、C 、D 四点必在一直线上;②单位向量都相等;③任一向量与它的相反向量不相等;④四边形ABCD 是平行四边形当且仅当AB =DC⑤一个向量方向不确定当且仅当模为0;⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.解:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB 、AC 在同一直线上.②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的. ④、⑤正确.⑥不正确.如图AC 与BC 共线,虽起点不同,但其终点却相同.2.书本88页练习三、小结 :1、 描述向量的两个指标:模和方向.2、 平行向量不是平面几何中的平行线段的简单类比.3、 向量的图示,要标上箭头和始点、终点.四、课后作业:书本88页习题2.1第3、5题2.1平面向量的实际背景及基本概念课前预习学案一、预习目标通过阅读教材初步了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并会区分平行向量、相等向量和共线向量.二、预习内容(一)、情景设置:如图,老鼠由A 向西北逃窜,猫在B 处向东追去,设问:猫能否追到老鼠?(画图)结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了.分析:老鼠逃窜的路线AC 、猫追逐的路线BD 实际上都是有方向、有长短的量.引言:请同学指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?(二)、新课预习:1、向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量2、请同学阅读课本后回答:(可制作成幻灯片)1) 数量与向量有何区别?2) 如何表示向量?3) 有向线段和线段有何区别和联系?分别可以表示向量的什么?4) 长度为零的向量叫什么向量?长度为1的向量叫什么向量?5) 满足什么条件的两个向量是相等向量?单位向量是相等向量吗?6) 有一组向量,它们的方向相同或相反,这组向量有什么关系?7) 如果把一组平行向量的起点全部移到一点O ,这是它们是不是平行向量?这时各向量的终点之间有什么关系?三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.2、通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力.二、学习过程1、数量与向量的区别? A B C D-2.向量的表示方法?①②③ ④向量AB 的大小――长度称为向量的模,记作 。
第二章第一节平面向量的实际背景及基本概念1.丰富多彩的背景,引人入胜的内容.教材首先从力、位移等量讲清向量的实际背景以及研究向量的必要性,接着介绍了平面向量的有关知识.学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,能用向量语言与方法表述和解决数学、物理中的一些问题,发展运算能力和解决实际问题的能力.平面向量基本定理是平面向量正交分解及坐标表示的基础,从学生熟知的功的概念出发,引出了平面向量数量积的概念及其几何意义,接着介绍了向量数量积的性质、运算律及坐标表示.向量数量积把向量的长度和三角函数联系了起来,这样为解决有关的几何问题提供了方便,特别能有效地解决线段的垂直问题.最后介绍了平面向量的应用.2.教学的最佳契机,全新的思维视角.向量具有几何形式和代数形式的“双重身份”,这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的.反过来,向量的理论和方法,又成为解决物理学和工程技术的重要工具,向量之所以有用,关键是它具有一套良好的运算性质,通过向量可把空间图形的性质转化为向量的运算,这样通过向量就能较容易地研究空间的直线和平面的各种有关问题.这一章的内容虽然概念多,但大都有其物理上的来源,虽然抽象,却与图形有着密切的联系,向量应用的优越性也是非常明显的.全新的思维视角,恰当的教与学,使得向量不仅生动有趣,而且是培养学生创新精神与能力的极佳契机.3.本章充分体现出新教材特点.以学生已有的物理知识和几何内容为背景,直观介绍向量的内容,注重向量运算与数的运算的对比,特别注意知识的发生过程.对概念、法则、公式、定理等的处理主要通过观察、比较、分析、综合、抽象、概括得出结论.这一章中的一些例题,教科书不是先给出解法,而是先进行分析,探索出解题思路,再给出解法.解题后有的还总结出解决该题时运用的数学思想和数学方法,有的还让学生进一步考虑相关的问题.对知识的处理,都尽量设计成让学生自己观察、比较、猜想、分析、归纳、类比、想象、抽象、概括的形式,从而培养学生的思维能力.向量的坐标实际上是把点与数联系起来,进而可把曲线与方程联系起来,这样就可用代数方程研究几何问题,同时也可以用几何的观点处理某些代数问题.4作者:赵勇,永安三中教师,本教学设计获福建省教学设计大赛三等奖整体设计教学理念新的课程标准要求我们创造性地使用教材,积极开发、利用各种教学资源,创设教学情境,让学生通过主动参与、积极思考、合作交流和创新等过程,获得知识、能力、情感的全面发展.本节课将充分体现以“学生为本”的教学观念,实现课程理念、教学方式和学生学习方式的转变.教学目标1.通过力的分析等实例,了解向量的实际背景;理解向量的概念.2.理解向量的几何表示;掌握零向量、单位向量、平行向量等概念;3.理解相等向量和共线向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或作出与某一已知向量的相等向量.教学重点、难点1.通过学生自主探究,并在教师的引导下,使学生理解向量的概念、相等向量的概念、向量的几何表示等是本节课的重点.2.难点是学生对向量的概念和共线向量的概念的理解.学情和教材分析《向量》是高中数学新教材必修四第二章第1节.向量是近代数学中重要和基本的概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系.向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景,在数学和物理学科中具有广泛的应用.所以,向量是高考必考的重点内容,又因为其抽象性,它还是学生在学习中的一个难学内容.本节内容是向量一章的第一节课,因此,是十分关键、重要的一节课.教学准备多媒体课件教学过程导入新课位置是几何学研究的重要内容之一,几何中常用点表示位置,研究如何由一点的位置确定另外一点的位置.如图1,如何由点A确定点B的位置?图1一种常用的方法是,以A为参照点,用B点A点之间的方位和距离确定B点的位置.如,B点在A点东偏南45°,30千米处.这样,在A点与B点之间,我们可以用有向线段AB表示B点相对于A点的位置.有向线段AB就是A点与B点之间的位移.位移简明地表示了位置之间的相对关系.像位移这种既有大小又有方向的量,加以抽象,就是我们本章要研究的向量.推进新课新知探究本章引言中,我们知道,位移是既有大小,又有方向的量,你还能举出一些这样的量吗?图2请大家阅读课本2.1.1向量的物理背景与概念;2.1.2向量的几何表示.并回答下面问题: (1)什么是向量?向量和数量有何不同? (2)向量如何表示?(3)什么是零向量和单位向量? (4)什么是平行向量?待学生阅读完后,老师总结并展示课件: 1.什么是向量?向量和数量有何不同?(数量:只有大小,没有方向的量) 在质量、重力、速度、加速度、身高、面积、体积这些量中,哪些是数量?哪些是向量? 数量有:质量、身高、面积、体积 向量有:重力、速度、加速度提问:角度,海拔,温度是向量吗? 2.向量如何表示?(1)几何表示——向量常用有向线段表示:有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.图3 注:以A 为起点,B 为终点的有向线段记为AB →,线段AB 的长度记作|AB →|(读为模); (2)也可以表示为a ,b ,c ,…,大小记作:|a|、|b|、|c |、…说明一:我们所说的向量,与起点无关,用有向线段表示向量时,起点可以取任意位置.所以数学中的向量也叫自由向量.如图4:它们都表示同一个向量.图4练习:向量AB →和BA →是同一个向量吗?为什么? 不是,方向不同.探究:向量就是有向线段吗?有向线段就是向量吗? 说明二:有向线段与向量的区别: 有向线段:有固定起点、大小、方向.向量:可选任意点作为向量的起点、有大小、有方向.图5有向线段AB →、CD →是不同的.图6向量AB →、CD →是同一个向量. 3.什么是零向量和单位向量?零向量:长度为0的向量,记为0; 单位向量:长度为1的向量.注:零向量,单位向量都是只限制大小,不确定方向的. 向量之间的关系: 4.什么是平行向量?方向相同或相反的非零向量叫平行向量. 注:1.若是两个平行向量,则记为a ∥b .2.我们规定,零向量与任一向量平行,即对任意向量a ,都有0∥a . 练习:判断下列各组向量是否平行?图7向量的平行与线段的平行有什么区别? 练习:已知下列命题:(1)向量AB →和向量BA →长度相等;(2)方向不同的两个向量一定不平行;(3)向量就是有向线段;(4)向量0=0;(5)向量AB →大于向量CD →.其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3 答案:B例1试根据图8中的比例尺以及三地的位置,在图中分别用向量表示A 地至B 、C 两地的位移,并求出A 地至B 、C 两地的实际距离(精确到1 km).图8请同学们阅读课本2.1.3相等向量与共线向量,并回答问题:什么是相等向量和共线向量?待学生回答后,老师总结并展示课件: 5.什么是相等向量和共线向量?长度相等且方向相同的向量叫相等向量.a =b =c A 1B 1→=A 2B 2→=A 3B 3→=A 4B 4→图9注:1.若向量a ,b 相等,则记为a =b ;2.任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.平行向量也叫共线向量.注:任一组平行向量都可以平移到同一直线上. 练习:判断下列命题是否正确:(1)两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;(2)若|a|=|b |,则a =b ;(3)若AB →=DC →,则四边形ABCD 是平行四边形;(4)平行四边形ABCD 中,一定有AB →=DC →;(5)若m =n ,n =k ,则m =k ;(6)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .其中不正确命题的个数是( )A .2B .3C .4D .5 答案:C练习:下列说法正确的是( ) A .若|a|>|b|,则a>b B .若|a |=0,则a =0C .若|a|=|b|,则a =b 或a =-bD .若a ∥b ,则a =bE .若a =b ,则|a|=|b |F .若a ≠b ,则a 与b 不是共线向量G .若a =0,则-a =0 答案:EG例2如图10,设O 是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出图中与OA →、OB →、OC →相等的向量.图10解:OA →=CB →=DO →, OB →=DC →=EO →, OC →=AB →=ED →=FO →.练习:如图11,EF 是△ABC 的中位线,AD 是BC 边上的中线,在以A 、B 、C 、D 、E 、F 为端点的有向线段表示的向量中请分别写出:图11(1)与向量CD →共线的向量有________个,分别是________________________________;(2)与向量DF →的模一定相等的向量有________个,分别是______________________;(3)与向量DE →相等的向量有________个,分别是__________.答案:(1)7 DC →、DB →、BD →、FE →、EF →、CB →、BC → (2)5 FD →、EB →、BE →、EA →、AE →(3)2 CF →、FA →课堂小结 通过本节课的学习,要求大家能够理解向量的概念;掌握向量的几何表示;理解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并能进行简单的应用.作业习题2.1A 组2,5设计思路1.首先先对本节课教材内容进行分析2.教材内容的安排和处理根据我所教学生的特点,我对教材进行了如下处理,先由物理中的位置关系导入新课,然后提出问题,并要求学生带着问题去阅读课本,最后由老师总结,并对概念进行概念辨析,以加大学生的思维的深度,拓宽了学生的视野,实现本节课难点的突破,整堂课充分发挥学生的主导作用.3.教法“问题是数学的灵魂,也是学好数学的必然手段”,本节课总体上以问题串的形式,设计为七问五练.着重抓四个知识点,突出学生的“主导地位”.并通过多媒体课件的演示,直观展示向量的有关内容,激发学生的兴趣.4.学法指导以问题为载体,通过提问、阅读、归纳,练习的过程,掌握思考、讨论、交流的学习方法,并体验探究和发现的乐趣.。
《平面向量的实际背景及基本概念》教学设计一、教材内容分析1.教材的地位和作用本节内容是选自人教A版高中数学必修4第二章第一节,由于向量是近代数学中重要和基础的数学概念之一,它具有几何形式和代数形式的“双重身份”,因而成为数形结合的桥梁,成为沟通代数、几何、三角的得力工具.向量的概念从大量的生活实例和丰富的物理素材中抽象出来,反过来,它的理论和方法又成为解决生活实际问题和的物理学重要工具.它之所以有用,关键是它具有一套良好的运算性质,可以使复杂问题简单化、直观化,使代数问题几何化、几何问题代数化.正是由于向量所特有的数形二重性,使它成为中学数学知识的一个交汇点,成为联系多项内容的媒介,在高中数学教学内容中有广泛的应用.本节课是向量的入门课,概念较多,但难度不大,学生可借鉴对物理学中的位移、力、速度等的认识来学习.2.学情分析:高一学生在认识能力、抽象能力和思维能力等方面相对较弱,由于对向量的认识还是比较单一的(往往只考虑大小而忽略方向),所以学生对它的认识不可能一步到位。
因此,进行概念教学时,除了对概念进行逐字逐句分析外,还要通过日常生活中的实例和不同的例题对概念进行分析,并通过老师的引导,使学生对概念的理解逐步深入。
3.教学目标的确定根据本课教材的特点,新课标的教学要求,学生身心发展的需要,本节课确定教学目标如下:知识与技能(1)了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;(2)掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并能弄清平行向量、相等向量、共线向量的关系(3)通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.过程与方法引导发现法与讨论相结合。
这是向量的第一节课,概念与知识点较多,在对学生进行适当的引导之后,应让学生清清楚楚得明白其概念,这是学生进一步获取向量知识的前提;通过学生主动地参与到课堂教学中,提高学生学习的积极性。
体现了在老师的引导下,学生的主体地位和作用。
《平面向量的实际背景及基本概念》说课稿---人教A版必修4第二章2.1一、教材结构与内容简析1 本节内容在全书及章节的地位:《平面向量的实际背景及基本概念》出现在高中数学必修4第二章第一节。
本节内容是传统意义上《平面解析几何》的基础部分,因此,在《数学》这门学科中,占据极其重要的地位。
2 数学思想方法分析:(1)从“向量可以用有向线段来表示”所反映出的“数”与“形”之间的转化,就可以看到《数学》本身的“量化”与“物化”。
(2)从建构手段角度分析,在教材所提供的材料中,可以看到“数形结合”思想。
二、教学目标根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征,制定如下教学目标:1 基础知识目标:掌握“向量”的概念及其表示方法,能利用它们解决相关的问题。
2 能力训练目标:逐步培养学生观察、分析、综合和类比能力,会准确地阐述自己的思路和观点,着重培养学生的认知和元认知能力。
3 创新素质目标:引导学生从日常生活中挖掘数学内容,培养学生的发现意识和整合能力;《平面向量的实际背景及基本概念》的教学旨在培养学生的“知识重组”意识和“数形结合”能力。
4 个性品质目标:培养学生勇于探索,善于发现,独立意识以及不断超越自我的创新品质。
三、教学重点、难点、关键重点:向量概念的引入及理解零向量,单位向量,平行向量和共线向量的概念. 难点:“数”与“形”完美结合。
关键:本节课通过“数形结合”,着重培养和发展学生的认知和变通能力。
四、教材处理建构主义学习理论认为,建构就是认知结构的组建,其过程一般是先把知识点按照逻辑线索和内在联系,串成知识线,再由若干条知识线形成知识面,最后由知识面按照其内容、性质、作用、因果等关系组成综合的知识体。
本课时为何提出“数形结合”呢,应该说,这一处理方法正是基于此理论的体现。
其次,本节课处理过程力求达到解决如下问题:知识是如何产生的?如何发展?又如何从实际问题抽象成为数学问题,并赋予抽象的数学符号和表达式,如何反映生活中客观事物之间简单的和谐关系。
学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标第二章平面向量学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标2.1平面向量的实际背景及基本概念学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标学案·新知自解学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标1.了解向量的实际背景,理解平面向量的概念.2.理解零向量、单位向量、两个向量平行(共线)、两个向量相等的含义.3.理解向量的几何表示.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标向量的定义大小方向既有_____,又有_____的量称为向量.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标向量的表示方法学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标向量的长度(模)|AB→|(或|a|)表示向量AB→(或a)的_____,即长度(也称模).与向量有关的概念大小学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标向量的平行或共线学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标[化解疑难]注意以下几组量的关系 (1)向量与有向线段的关系:如果有向线段AB →表示一个向量,通常我们就说向量AB →,但有向线段只是向量的表示,并不是说向量就是有向线段.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标(2)向量与数量的区别:①向量被赋予了几何意义,即向量是具有方向的,而数量是一个代数量,没有方向;②数量可以比较大小,而向量无法比较大小.即使有|a|>|b|也不能说a>b,特殊地,若向量a与b是相等向量,记作a=b;③0与0不同,虽然|0|=0,但0是向量,而0是数量.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标(3)平行向量、共线向量与相等向量的关系:①平行向量也是共线向量,与有向线段的起点无关;②要区别平行向量与平行直线的位置关系;③将一向量按某一方向平移后,得到的向量与原向量是相等向量;④相等向量一定是平行向量,平行向量不一定是相等向量.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标1.下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功.其中不是向量的有()A.1个B.2个C.3个D.4个解析:一个量是不是向量,就是看它是否同时具备向量的两个要素:大小和方向.由于速度、位移、力、加速度都是由大小和方向确定的,所以是向量;而质量、路程、密度、功只有大小而没有方向,所以不是向量.答案:D学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标2.如图,在矩形ABCD 中,可以用同一条有向线段表示的向量是( ) A.DA →和BC →B.DC →和AB →C.DC →和BC →D.DC →和DA →解析: 易知AB →=DC →.答案: B学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标3.已知A ,B ,C 是不共线的三点,向量m 与向量AB →是平行向量,与BC →是共线向量,则m =________.解析: ∵A ,B ,C 不共线,∴AB →与BC →不共线. 又m 与AB →,BC →都共线, ∴m =0.答案: 0学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标教案·课堂探究学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标向量的有关概念自主练透型有下列说法:①向量AB →和向量BA →长度相等;②方向不同的两个向量一定不平行;③向量BC →是有向线段;④向量0=0;⑤向量AB →大于向量CD →;⑥若向量AB →与CD →是共线向量,则A ,B ,C ,D 必在同一直线上;⑦单位向量相等;⑧四边形ABCD 是平行四边形当且仅当AB →=DC →;⑨一个向量方向不确定当且仅当模为0;⑩共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.其中正确的是________.(只填序号)学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标解析: 序号 正误 原因 ① √ |AB →|=|BA →|=AB② × 因为平行向量包括方向相同和相反两种情况 ③ × 向量可以用有向线段来表示,但不能把二者等同起来④ × 0是一个向量,而0是一个数量⑤ ×向量不能比较大小,这是向量与数量的显著区别学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标⑥ × 共线向量只要求方向相同或相反即可,并不要求两向量在同一直线上 ⑦ × 单位向量的模均为1,但方向不确定 ⑧ √ 由AB →=DC →,得AB ∥DC 且AB =DC ⑨ √ 零向量的模为零且方向不确定 ⑩×共线的向量,若起点不同,终点也可以相同答案: ①⑧⑨学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标[归纳升华]上述概念性问题,关键是把握好概念的内涵与外延,对于一些似是而非的概念一定要分辨清楚,如有向线段与向量,有向线段是向量的表示形式,并不等同于向量;还有如单位向量,任何一个非零向量都有单位向量,单位向量只是从模的角度定义的,与方向无关学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标1.判断下列说法是否正确,不正确的说明理由:(1)若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>b;(2)若向量|a|=|b|,则a与b的长度相等且方向相同或相反;(3)对于任意向量|a|=|b|,若a与b的方向相同,则a=b;(4)由于0方向不确定,故0不与任意向量平行;(5)向量a与向量b平行,则向量a与b方向相同或相反.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标解析:(1)不正确.因为向量由两个因素来确定,即大小和方向,所以两个向量不能比较大小.(2)不正确.由|a|=|b|只能判断两向量长度相等,不能确定它们的方向关系.(3)正确.因为|a|=|b|,且a与b同向,由两向量相等的条件,可得a=b.(4)不正确.依据规定:0与任意向量平行.(5)不正确.因为向量a与向量b若有一个是零向量,则其方向不定.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标向量的表示多维探究型(1)如图的方格由若干个边长为1的小正方形并在一起组成,方格纸中有定点A ,点C 为小正方形的顶点,且|AC →|=5,画出所有的向量AC →;(2)已知飞机从A 地按北偏东30°的方向飞行2 000 km 到达B 地,再从B 地按南偏东30°的方向飞行2 000 km 到达C 地,再从C 地按西南方向飞行1 000 2 km 到达D 地.①作出向量AB →,BC →,CD →,DA →.②问D 地在A 地的什么方向?D 地距A 地多远?学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标解析: (1)画出所有的向量AC →,如图所示.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标(2)①由题意,作出向量AB →,BC →,CD →,DA →,如图所示,②依题意知,三角形ABC 为正三角形,所以AC =2 000 km.又因为∠ACD =45°,CD =1 0002,所以△ACD 为等腰直角三角形,即AD =1 000 2 km ,∠CAD =45°.所以D 地在A 地的东南方向,距A 地1 000 2 km.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标[归纳升华]用有向线段表示向量的步骤及注意事项(1)步骤(2)注意事项:有向线段书写时要注意起点和终点的不同;字母表示在书写时不要忘了字母上的箭头.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标2.在某军事演习中,红方一支装甲分队为完成对蓝军的穿插包围,先从A 处出发向西迂回了100 km到达B地,然后又改变方向向北走了120 km到达C 地,最后又改变方向,向南偏东45°突进80 2 km到达D处,完成了对蓝军的包围.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标(1)在如图所示的坐标纸上,用直尺和圆规作出向量AB →,BC →,CD →;(2)求出|AD →|.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标解析: (1)向量AB →,BC →,CD →如图所示:(2)|AD →|=202+402=205(km).学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标共线向量与相等向量多维探究型学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,且OA →=a ,OB →=b .(1)与a 的模相等的向量有多少个?(2)与a 的长度相等,方向相反的向量有哪些? (3)与a 共线的向量有哪些? (4)请一一列出与a ,b 相等的向量.学案·新知自解 教案·课堂探究练案·学业达标 [边听边记] (1)与a 的模相等的向量有23个.(2)与a 的长度相等且方向相反的向量有OD →,BC →,AO →,FE →.(3)与a 共线的向量有EF →,BC →,OD →,FE →,CB →,DO →,AO →,DA →,AD →. (4)与a 相等的向量有EF →,DO →,CB →;与b 相等的向量有DC →,EO →,FA →.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标[归纳升华](1)寻找相等向量,先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是同向共线;寻找共线向量,先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向与反向的向量.(2)向量的相关概念性质与几何知识交汇,要注意联系几何图形的相关性质,使向量与几何图形有机地结合起来.学案·新知自解 教案·课堂探究 练案·学业达标3.如图,O 是正方形ABCD 对角线的交点,四边形OAED ,OCFB 都是正方形,在图中所示的向量中分别写出:(1)与DO →,CO →相等的向量;(2)写出与DO →共线的向量;(3)写出与AO →模相等的向量.学案·新知自解 教案·课堂探究 练案·学业达标解析: (1)DO →=CF →,CO →=DE →.(2)与DO →共线的向量为:CF →,BO →,AE →.(3)与AO →模相等的向量有:DO →,CO →,BO →,BF →,CF →,AE →,DE →.学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标练案·学业达标点击进入WORD链接学案·新知自解教案·课堂探究练案·学业达标谢谢观看!。
向量的几何表示教学设计1.教学内容解析本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学4》(人教A 版)第二章第一节“平面向量的实际背景及基本概念”第一课时。
平面向量的实际背景及基本概念是向量知识体系中的起始内容,起着为其他知识学习奠基的重要作用。
一方面,它能为其他向量知识的学习奠基,通过了解向量的实际背景,理解向量的含义及几何表示等内容,奠定学生学习向量的线性运算、平面向量的基本定理及坐标表示和平面向量数量积的知识基础;另一方面,它能为学习新的数学对象奠基,学生通过认识向量,形成向量相关概念的过程,可以获得认识其他数学对象的基本方法和途径,可以为学习和研究其他数学对象奠定方法基础。
所以,平面向量的实际背景及基本概念作为向量的起始课及概念型课,其教学必须要有“交代问题背景、引入基本概念、渗透研究方法、构建研究蓝图”的大气。
由于是第一课时,所以笔者重点在于章引言,向量概念的引入,向量的表示,零向量、单位向量和平行向量的教学,不讲相等向量和共线向量。
2.教学目标设置课堂教学目标如下.(1)从如何由A点确定B点的位置,速度既有大小和方向抽象出向量的概念并与数量区分;(2)经历从实数的表示到“带箭头的线段”,从有向线段到向量的几何表示,掌握向量的几何表示、符号表示,模的表示,感受类比的思想,体会数学的实用性、表达的简洁美;(3)理解从大小看:零向量、单位向量,从方向看:平行向量;(4)体会认识新的数学概念基本思路:1.归纳共性;2.抽象定义;3.符号表示;4.认识特殊;5.研究一般;进而提高提出问题、研究问题的能力;3.学生学情分析(1)在物理学中,已经知道速度,力,位移等是既有大小又有方向的物理量(矢量);(2)如何作力的图示;(3)已经经历并了解实数的形成过程;(4)对实际生活中的一些常见的量,能识别它们是否具有大小、方向;(5)在以前的学习中,能运用类比的思想发现问题、提出问题,进而解决问题。
但是,高一学生在思维辨析方面还比较薄弱,教师要适度加以引导,指导学生进行辨析。
平面向量的实际背景及基本概念
学习过程
知识点一:向量的概念 既有大小又有方向的量叫向量。
注意数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小; 向量有方向,大小,双重性,不能比较大小.
知识点二:向量的表示法 ①用有向线段表示;
②用字母a、b (黑体,印刷用)等表示;①用有向线段表示; ③用有向线段的起点与终点字母:; ④向量的大小――长度称为向量的模,记作||.
知识点三:有向线段
(1)有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度.
(2)向量与有向线段的区别:
①向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量; ②有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段.
知识点四:两个特殊的向量
(1)零向量:长度为0的向量叫零向量,记作0r . 0r 的方向是任意的.
注意0r 与0的含义与书写区别.
(2)单位向量:长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小。
知识点五:平行向量、共线向量
(1) 定义:方向相同或相反的非零向量叫平行向量。
(2) 规定:规定0r 与任一向量平行.
(3)共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的起点无关).
说明:①综合(1)、(2)才是平行向量的完整定义;
②向量,,a b c r r r 平行,记作a r ∥ b r ∥c r
③平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系; ④共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
知识点六:相等向量
(1) 定义长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
(2)向量a r 与b r 相等,记作a b r r ;
(3)零向量与零向量相等;
(4)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.
学习结论
(1) 两个非零向量方向相同或相反,则它们共线,但要注意0r 与任一向量平行。
(2) 非零向量a r 与b r 相等,则必有a b =r r ,且a r 与b r 的方向相同,反之也成立。
典型例题
例1.下列命题正确的是( )
A.a与b共线,b与c共线,则a与c 也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点
C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
D.有相同起点的两个非零向量不平行
答案:C
解析:由于零向量与任一向量都共线,所以A 不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B 不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确;对于C ,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选C. 例2. 判断:
(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)
(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)
(3)与零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)
(4)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?(平行向量)
(6)两个非零向量相等的当且仅当什么?(长度相等且方向相同)
(7)共线向量一定在同一直线上吗?(不一定)
例3.设O 是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出与OA OB OC uu r uu u r uu u r 、、相等的向量。
解析:;;OA CB DO OB DC EO ====u u r u u r u u u r u u u r u u u r u u u r
OC AB ED FO ===u u u r u u u r u u u r u u u r。