方澤運(yùn)
摘 要:依據(jù)《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于空間中平面和平面位置關(guān)系的教學(xué)要求,引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比空間中線(xiàn)與線(xiàn)、線(xiàn)與面的位置關(guān)系學(xué)習(xí),通過(guò)對(duì)教室內(nèi)的地面、天花板面、墻壁等位置關(guān)系進(jìn)行分析,組織學(xué)生展開(kāi)討論。結(jié)合兩個(gè)平面公共點(diǎn)個(gè)數(shù)進(jìn)行位置關(guān)系的分析,總結(jié)歸納,探究空間中兩個(gè)平面的具體位置關(guān)系,進(jìn)一步尋找平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理,直觀感知,理論聯(lián)系實(shí)際,幫助學(xué)生提高探索分析問(wèn)題的能力。
關(guān)鍵詞:平面;位置關(guān)系;教學(xué)案例
蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)必修2的《1.2.4平面和平面的位置關(guān)系》學(xué)習(xí)時(shí),學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了空間線(xiàn)與線(xiàn)、線(xiàn)與面的位置關(guān)系,空間兩個(gè)平面的位置關(guān)系也是學(xué)生比較熟悉的,如教室的墻壁、地面、屋頂所在平面的位置關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生積極討論,進(jìn)而根據(jù)兩個(gè)平面公共點(diǎn)的情況歸納出兩個(gè)平面的位置關(guān)系,進(jìn)一步尋找平面與平面平行的判定和性質(zhì)定理,于直觀感知中,鼓勵(lì)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)。
學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了線(xiàn)與線(xiàn)和線(xiàn)與面的位置關(guān)系,空間兩個(gè)平面的位置關(guān)系也是學(xué)生比較熟悉的,如教室的墻壁、地面、屋頂所在平面的位置關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生討論,進(jìn)而根據(jù)兩個(gè)平面公公共點(diǎn)的情況歸納出兩個(gè)平面的位置關(guān)系.進(jìn)一步尋找平面與平面平行的判定和性質(zhì)定理,于直觀感知中,鼓勵(lì)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn).
教材分析
兩個(gè)平面互相平行在學(xué)習(xí)“棱臺(tái)”定義時(shí),對(duì)其就有所介紹,教學(xué)時(shí)可結(jié)合平面互相平行的定義,回顧棱柱、棱臺(tái)、圓柱、圓臺(tái)的概念,逐步推進(jìn)直至發(fā)現(xiàn)判定定理.
對(duì)于兩個(gè)平行平面的性質(zhì)定理的教學(xué),要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析教材中提示的兩個(gè)問(wèn)題,兩個(gè)平行平面內(nèi)的線(xiàn)線(xiàn)關(guān)系,區(qū)分“異面和平行”,從而自然地引出兩個(gè)平面平行的性質(zhì)定理及其證明與應(yīng)用.
教學(xué)目標(biāo)
1.理解并掌握兩個(gè)平面平行、兩個(gè)平面相交的定義,會(huì)畫(huà)平行或相交平面的空間圖形,并用符號(hào)語(yǔ)言表示.
2.通過(guò)探究空間兩個(gè)平面的位置關(guān)系以及平面與平面平行的判定與性質(zhì)定理,明確數(shù)學(xué)概念的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思維分析解決問(wèn)題的意識(shí).
3.通過(guò)直觀感知、探究、思考、反思、完善,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、理性思維能力以及團(tuán)隊(duì)合作創(chuàng)新能力。理論聯(lián)系實(shí)際,滲透數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
教學(xué)重點(diǎn)
1.了解空間兩個(gè)平面的位置關(guān)系.
2.兩個(gè)平面平行的判定定理和性質(zhì)定理及其應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn)
兩個(gè)平面平行的判定定理、性質(zhì)定理及其應(yīng)用.
教具準(zhǔn)備
多媒體課件、長(zhǎng)方體模型等.
課時(shí)安排1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程
創(chuàng)設(shè)情景,引入新課
師:前面幾節(jié)課我們已經(jīng)研究了空間兩條直線(xiàn)、直線(xiàn)和平面之間的位置關(guān)系,同時(shí)我們也掌握了空間直線(xiàn)和直線(xiàn)、直線(xiàn)和平面的各種位置關(guān)系的判定和性質(zhì),你覺(jué)得構(gòu)成空間圖形的基本元素之間的哪種關(guān)系我們還沒(méi)有研究呢?
(生思考)
師:現(xiàn)在我們來(lái)探究空間兩個(gè)平面之間的位置關(guān)系。
(生思考)
師:數(shù)學(xué)無(wú)處不在,某學(xué)校宿舍里的雙層床(如圖所示),上鋪和下鋪的床板面就可抽象成兩個(gè)平面,爬梯所在面可抽象成一個(gè)平面.
問(wèn)題1:床板所在的兩平面是什么位置關(guān)系?公共點(diǎn)有多少?
問(wèn)題2:床板所在平面和爬梯所在平面是什么位置關(guān)系?公共點(diǎn)有多少?
(生探究后歸納)兩平面的位置關(guān)系:
合作探究,推進(jìn)新課
探究空間兩個(gè)平面平行的判定定理
問(wèn)題1:如果平面α內(nèi)有一條直線(xiàn)a平行于平面β,那么α與β平行嗎?(不一定)
問(wèn)題2:如果平面α內(nèi)有兩條直線(xiàn)a,b平行于平面β,那么平面α與β平行嗎?
(不一定)那你認(rèn)為怎樣才能判定兩平面平行?
師:同學(xué)們知道木工師傅是怎樣利用水平儀檢測(cè)桌面是否水平的嗎?這樣做的理論依據(jù)是什么?(生思考)
(多媒體慢鏡頭播放木工師傅利用水平儀檢測(cè)桌面是否水平的過(guò)程,組織學(xué)生觀察)
師:同學(xué)們能把木工師傅利用水平儀檢測(cè)桌面是否水平過(guò)程用自己的語(yǔ)言敘述出來(lái)嗎?
(生討論交流,師適時(shí)歸納,得出如下結(jié)論)
木工師傅將水平儀在桌面上交叉放置兩次,如果水平儀的氣泡兩次都在中央,就能判斷桌面是水平的.
師:木工師傅這樣做的原理是什么呢?
(生討論交流,抽象出兩平面平行的判定定理,板書(shū)定理)
兩個(gè)平面平行的判定定理
如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線(xiàn)都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行.簡(jiǎn)述為“線(xiàn)面平行則面面平行”.
師:你能在長(zhǎng)方體模型中借助于長(zhǎng)方體的棱和面的位置關(guān)系來(lái)驗(yàn)證上述結(jié)論的正確性嗎?
(生探究)
師:你能否用符號(hào)語(yǔ)言和圖形語(yǔ)言來(lái)表示上述定理呢?
(生討論,并動(dòng)手畫(huà)圖歸納出如下結(jié)論)
【例1】如圖,在長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,求證:平面AB1D1∥平面面C1BD.
師:根據(jù)你所學(xué)的知識(shí),你認(rèn)為要證明空間兩個(gè)平面平行,可以從哪些方面來(lái)考慮呢?
(生思考)
探究:證明空間兩個(gè)平面平行的方法有哪些?
(生討論,得出如下結(jié)論)
師::證明空間兩個(gè)平面平行有以下兩種方法:
(1)定義法:根據(jù)定義,即如果兩個(gè)平面沒(méi)有公共點(diǎn),那么這兩個(gè)平面平行.符號(hào)表示為α∩β=Φ則α∥β.
(2)平面與平面平行的判定定理:
如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線(xiàn)都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行.簡(jiǎn)述為“線(xiàn)面平行則面面平行”.可以用符號(hào)表示為:
師:你覺(jué)得對(duì)于例1用哪種方法證明比較方便呢?
生根據(jù)判定定理.
師:如何運(yùn)用判定定理來(lái)證明呢,其關(guān)鍵是什么?
生只要證明一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線(xiàn)與另一個(gè)平面平行.
師:請(qǐng)同學(xué)們完成該題的證明,并和你的同桌交流你的證法.(板書(shū))
探究?jī)蓚€(gè)平面平行的性質(zhì)
師:如果兩個(gè)平面平行,那么一個(gè)平面內(nèi)的直線(xiàn)和另一個(gè)平面的位置關(guān)系是怎樣的呢?
生平行.
師:你能解釋一下嗎?
(生討論,結(jié)合兩平面平行的定義,給出如下解釋?zhuān)?/p>
因?yàn)閮蓚€(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面沒(méi)有公共點(diǎn),所以一個(gè)平面內(nèi)的任意一條直線(xiàn)均和另一個(gè)平面沒(méi)有公共點(diǎn),由線(xiàn)面平行的定義可知,這條直線(xiàn)和這個(gè)平面平行.
師:分別在兩個(gè)平面內(nèi)的兩條直線(xiàn)的位置關(guān)系是怎樣的呢?
生因?yàn)閮蓚€(gè)平面平行,所以它們沒(méi)有公共點(diǎn).因此,分別在兩個(gè)平行平面內(nèi)的兩條直線(xiàn)也沒(méi)有公共點(diǎn),根據(jù)空間兩條直線(xiàn)的位置關(guān)系,可得分別在兩個(gè)平行平面內(nèi)的兩條直線(xiàn)要么平行,要么異面.
師:怎樣才能在兩個(gè)平行平面內(nèi)找到兩條互相平行的直線(xiàn)呢?
(生思考)
師:能否在教室里或在長(zhǎng)方體中找到具體實(shí)例呢?
(生探究,并把自己的探究結(jié)果用文字語(yǔ)言敘述。)
(師適時(shí)歸納得出如下結(jié)論)
結(jié)論:如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線(xiàn)平行.
師:你能用你所學(xué)過(guò)的知識(shí)證明上述結(jié)論嗎?
(生思考)
探究:求證:如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線(xiàn)平行.
師:你能用符號(hào)語(yǔ)言和圖形語(yǔ)言表示上述問(wèn)題的已知和求證嗎?
(生討論,歸納如下結(jié)論)
已知:α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b.
求證:a∥b.
師:要證明空間兩條直線(xiàn)平行,可以從哪些方面來(lái)考慮呢?
(生討論,得出如下結(jié)論)
師:證明空間兩條直線(xiàn)平行的方法有以下幾種:
(1)根據(jù)兩條直線(xiàn)平行的定義:即在同一平面內(nèi),且沒(méi)有公共點(diǎn);
(2)平行公理(公理4)即若a∥b,b∥c,則a∥c;
(3)根據(jù)直線(xiàn)和平面垂直的性質(zhì)定理:即若a⊥α,b⊥α,則a∥b.
師:對(duì)于該題,你覺(jué)得用哪種方法證明比較簡(jiǎn)單呢?
(生討論,并完成解答)
【例2】如圖,已知α∥β,點(diǎn)P是平面α,β外的一點(diǎn)(不在α與β之間),直線(xiàn)PB,PD分別與α,β相交于點(diǎn)A,B和C,D.
(1)求證:AC∥BD;
(2)已知PA=4,AB=5,PC=3,求PD的長(zhǎng).
(生分析圖形并寫(xiě)出解答過(guò)程)
課堂練習(xí),鞏固提升
課本第45頁(yè)練習(xí)題2、3、4.(視教學(xué)實(shí)際靈活安排)
課堂小結(jié)
師:請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)一下本節(jié)課中所學(xué)的知識(shí)和運(yùn)用的主要數(shù)學(xué)思想.
(生以交流的方式對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)和思想方法加以總結(jié))
1.空間兩個(gè)平面的位置關(guān)系有哪幾種?其分類(lèi)的依據(jù)是什么?
2.兩個(gè)平面平行的判定方法有哪些?
3.兩個(gè)平面平行的性質(zhì)定理及應(yīng)用.
數(shù)學(xué)思想:類(lèi)比轉(zhuǎn)化
布置作業(yè)
《課時(shí)作業(yè)本》第23-24頁(yè).
板書(shū)設(shè)計(jì)
教學(xué)反思
在認(rèn)真研讀教材和教學(xué)參考書(shū),多次請(qǐng)教組內(nèi)資深教師和骨干教師后,確定了1.2.4節(jié)第一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容:空間中兩個(gè)平面位置關(guān)系的概念、表示方法,面面平行的判斷定理、性質(zhì)定理及其應(yīng)用。
新課程理念中倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索、動(dòng)手實(shí)踐、合作交流。于是我在教學(xué)中主要關(guān)注學(xué)生的主體參與程度,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從具體實(shí)例抽象出數(shù)學(xué)概念的過(guò)程,通過(guò)對(duì)生活中教室架構(gòu)、宿舍的雙層床鋪等實(shí)際模型的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)將空間平面位置關(guān)系及判斷與性質(zhì)的文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為圖形語(yǔ)言和符號(hào)語(yǔ)言,注重?cái)?shù)學(xué)思想潛移默化的滲透。
回顧整個(gè)課堂教學(xué)過(guò)程,準(zhǔn)確把握教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),各環(huán)節(jié)的安排基本合理,師生互動(dòng),探索發(fā)現(xiàn)過(guò)程流暢,教學(xué)中突出了學(xué)生對(duì)基本概念的理解及對(duì)基本思想的領(lǐng)悟,學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)積極發(fā)言,上黑板練習(xí)正確,較好的完成了本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)。
當(dāng)然也有一些遺憾的地方,在平面與平面的判定定理的引入時(shí),如果準(zhǔn)備一個(gè)水平儀,課堂上讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)觀察水平儀的氣泡位置,進(jìn)而判斷歸納出面面平行判定定理的內(nèi)容,那樣也許會(huì)更精彩。其次,第一個(gè)例題給出后,學(xué)生明顯感覺(jué)吃力,表明對(duì)普通班學(xué)生而言難度有點(diǎn)大了。再者,課堂教學(xué)語(yǔ)言可以更精練些。在今后的工作中,我將認(rèn)真改進(jìn)不足,努力上進(jìn)。
感謝學(xué)校開(kāi)展教科研活動(dòng),給予我們年輕老師鍛煉和成長(zhǎng)的機(jī)會(huì),今后我將一如既往的向組內(nèi)資深教師學(xué)習(xí),向骨干教師學(xué)習(xí),刻苦鉆研,努力使自己的業(yè)務(wù)水平上升到一個(gè)新的臺(tái)階。
參考文獻(xiàn)
[1]普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn).人民教育出版社.
[2]普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū).江蘇鳳凰教育出版社.
[3]普通高中數(shù)學(xué)教學(xué)參考書(shū).江蘇鳳凰教育出版社.