高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例篇向量的概念

1、36 向量的概念教材分析向量是近代數(shù)學(xué)中重要和基本概念之一，它集“大小”與“方向”于一身，融“數(shù)”、“形”于一體，具有幾何形式與代數(shù)形式的“雙重身份”，是高中數(shù)學(xué)重要的知識網(wǎng)絡(luò)的交匯點(diǎn)，也是數(shù)形結(jié)合思想的重要載體這節(jié)通過對物理中的位移和力的歸納，抽象、概括出向量的概念、有向線段、向量的表示、零向量、單位向量、平行向量、相等向量、共線向量的準(zhǔn)確含義與數(shù)學(xué)中的許多概念一樣，都可以追溯它的實(shí)際背景這節(jié)的重點(diǎn)是向量的概念、相等向量的概念和向量的幾何表示等難點(diǎn)是向量的概念教學(xué)目標(biāo)1. 通過對平面向量概念的抽象概括，體驗(yàn)數(shù)學(xué)概念的形成過程，培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力和科學(xué)的思維方法，使學(xué)生逐步由感性思維上升為

2、理性思維2. 理解向量的概念，會用有向線段表示向量，會判斷零向量，單位向量，平行的、相等的、共線的向量任務(wù)分析在這之前，學(xué)生接觸較多的是只有大小的量（數(shù)量）其實(shí)生活中還有一種不同于數(shù)量的量向量剛一開始，學(xué)生很不習(xí)慣，但可適時地結(jié)合實(shí)例，逐步讓學(xué)生理解向量的兩個基本要素大小和方向，再讓學(xué)生于實(shí)際問題中識別哪些是向量，哪些是數(shù)量這樣由具體到抽象，再由抽象到具體；由實(shí)踐到理論，再由理論到實(shí)踐，可使學(xué)生比較容易地理解緊緊抓住向量的大小和方向，便于理解兩個向量沒有大小之分，只有相等與不相等、平行與共線等要結(jié)合例、習(xí)題讓學(xué)生很好地理解相等向量（向量可以平移）這些均可為以后用向量處理幾何等問題帶來方便教學(xué)設(shè)

3、計(jì)一、問題情景數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)思考以下問題：1. 在數(shù)學(xué)或其他學(xué)科中，你接觸過哪些類型的量？這些量本質(zhì)上有何區(qū)別？試描述這些量的本質(zhì)區(qū)別2. 既有大小又有方向的量應(yīng)如何表示？二、建立模型1. 學(xué)生分析討論學(xué)生回答：人的身高，年齡，體重；圖形的面積，體積；物體的密度，質(zhì)量；物理學(xué)中的重力、彈力、拉力，速度、加速度，位移引導(dǎo)學(xué)生慢慢抽象出數(shù)量（只有大?。┖拖蛄浚扔写笮∮钟蟹较颍┑母拍?. 教師明晰人們在長期生產(chǎn)生活實(shí)踐中，會遇到兩種不同類型的量，如身高、體重、面積、體積等，在規(guī)定的單位下，都可以用一個實(shí)數(shù)表示它們的大小，我們稱之為數(shù)量；另一類，如力、速度、位移等，它們不僅有大小

4、，而且有方向作用于某物體上的力，它不僅有大小，而且有作用方向；物體運(yùn)動的速度既有快慢之分，又有方向的區(qū)別這類既有數(shù)量特性又有方向特性的量，就是我們要研究的向量在數(shù)學(xué)上，往往用一條有方向的線段，即有向線段來表示向量有向線段的長度表示向量的大小，有向線段的方向表示向量的方向向量不僅可以用有向線段表示，也可用a，b，c，表示，還可用表示向量的有向線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)字母表示，如，向量的大小就是向量的長度（模），記作.長度為零的向量叫零向量，記作0或.長度等于1的向量叫作單位向量方向相同或相反的非零向量叫平行向量，記作ab，規(guī)定0a（a為任一向量）長度相等且方向相同的向量叫作相等的向量，記作ab任意兩個相

5、等的非零向量都可用同一條有向線段來表示，并且與有向線段的起點(diǎn)無關(guān)在同一平面上，兩個平行的長度相等且指向一致的有向線段可以表示同一向量因?yàn)橄蛄客耆伤姆较蚝湍Q定任一組平行向量都可以移動到同一直線上，因此，平行向量也叫“共線向量”3. 提出問題，組織學(xué)生討論（1）時間、路程、溫度、角度是向量嗎？速度、加速度、物體所受重力是向量嗎？（2）兩個單位向量一定相等嗎？（3）相等向量是平行向量嗎？（4）物理學(xué)中的作用力與反作用力是一對共線向量嗎？（5）方向?yàn)槟掀?0°的向量與北偏東60°的向量是共線向量嗎？強(qiáng)調(diào)：大小、方向是向量的兩個基本要素，當(dāng)且僅當(dāng)兩個向量的大小和方向兩個要素完

6、全相同時，兩個向量才相等注意：相等向量、平行向量、共線向量之間的異同三、解釋應(yīng)用例題如圖，邊長為1的正六邊形ABCDEF的中心為O，試分別寫出與相等、平行和共線的向量，以及單位向量解：都是單位向量練習(xí)1. 如圖，D，E，F(xiàn)分別是ABC各邊的中點(diǎn)，試寫出圖中與相等的向量2. 如果四邊形ABCD滿足，那么四邊形ABCD的形狀如何？3. 設(shè)E，F(xiàn)，P，Q分別是任意四邊形ABCD的邊AB，BC，CD，DA的中點(diǎn)，對于，哪些是相等的向量，哪些方向是相反的向量？4. 在平面上任意確定一點(diǎn)O，點(diǎn)P在點(diǎn)O“東偏北60°，3cm”處，點(diǎn)Q在點(diǎn)O“南偏西30°，3cm”處，試畫出點(diǎn)P和Q相對于點(diǎn)O的向量5. 選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸糜邢蚓€段分別表示下列各向量（1）在與水平成120°角的方向上，一個大小為50N的拉力（2）方向東南，8kmh的風(fēng)的速度（3）向量四、拓展延伸1. 如圖，在ABCD中，E，F(xiàn)分別是CD，AD的中點(diǎn)，在向量中相等的向量是哪些？為什么？2. 數(shù)能進(jìn)行運(yùn)算，那么與數(shù)的運(yùn)算類比，向量是否也能進(jìn)行運(yùn)算？案例點(diǎn)評這篇案例設(shè)計(jì)完整，思路清晰該案例首先通過實(shí)例闡述了向量產(chǎn)生的背景，然后歸納、