【教案】向量的減法運(yùn)算教學(xué)設(shè)計(jì)-2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期數(shù)學(xué)人教A版（2019）必修第二冊(cè)

8/86.2.2向量的減法運(yùn)算一、內(nèi)容和內(nèi)容解析內(nèi)容：向量的減法運(yùn)算．內(nèi)容解析：本節(jié)課先引出相反向量，再類(lèi)比實(shí)數(shù)的減法運(yùn)算，通過(guò)相反向量將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算，體現(xiàn)了減法運(yùn)算和加法運(yùn)算之間的內(nèi)部聯(lián)系.借助相反向量理解向量減法運(yùn)算的幾何意義，掌握平面向量減法運(yùn)算及運(yùn)算規(guī)則，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、直觀(guān)想象的核心素養(yǎng).二、目標(biāo)和目標(biāo)解析目標(biāo)：（1）借助實(shí)例和平面向量的幾何表示，掌握平面向量減法運(yùn)算及運(yùn)算規(guī)則，并理解其幾何意義.（2）理解和體驗(yàn)實(shí)際問(wèn)題抽象為數(shù)學(xué)概念的過(guò)程和思想，增強(qiáng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí).培養(yǎng)類(lèi)比、遷移、分類(lèi)、歸納等能力.目標(biāo)解析：（1）學(xué)生能類(lèi)比數(shù)的減法定義向量的減法，能畫(huà)圖表示兩個(gè)向量減法的結(jié)果．能依據(jù)向量減法的定義，并借助其幾何意義探討向量減法的運(yùn)算規(guī)則.（2）研究平面向量的減法運(yùn)算時(shí)，借助與數(shù)的運(yùn)算的類(lèi)比，如借助與數(shù)的運(yùn)算的類(lèi)比，定義向量的減法.本節(jié)的內(nèi)容蘊(yùn)含了數(shù)形結(jié)合、類(lèi)比、歸納、抽象等數(shù)學(xué)思想方法，是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀(guān)想象等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的極好載體.基于上述分析，本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)定為：向量減法的運(yùn)算法則及其幾何意義.三、教學(xué)問(wèn)題診斷分析1.教學(xué)問(wèn)題一：向量與學(xué)生在物理中學(xué)習(xí)的矢量非常類(lèi)似，物理中許多有關(guān)矢量的合成、分解、力做的功等實(shí)例可以作為向量有關(guān)運(yùn)算的模型，但這個(gè)從物理背景引出向量運(yùn)算的過(guò)程對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)仍然存在困難．特別是向量既有大小，也有方向，在向量的線(xiàn)性運(yùn)算中，對(duì)于方向如何參與運(yùn)算，學(xué)生沒(méi)有直接的經(jīng)驗(yàn)．解決方案：在類(lèi)比中抽象出共性，通過(guò)圖形體現(xiàn)其相同點(diǎn).2．教學(xué)問(wèn)題二：向量的運(yùn)算性質(zhì)的探究過(guò)程是類(lèi)比實(shí)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)．類(lèi)比數(shù)的運(yùn)算，學(xué)生能夠想到向量的線(xiàn)性運(yùn)算可能會(huì)有一些類(lèi)似的運(yùn)算性質(zhì)，雖然名稱(chēng)相同，但運(yùn)算的原理、方法、運(yùn)算規(guī)律都有較大的區(qū)別，學(xué)生很容易帶著實(shí)數(shù)運(yùn)算的思維定勢(shì)來(lái)理解平面向量運(yùn)算，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)向量的運(yùn)算偏于形式化記憶，對(duì)于平面向量的線(xiàn)性運(yùn)算概念、算理的理解不深刻．解決方案：緊扣向量概念中的兩個(gè)要素，大小和方向來(lái)研究向量的加法．3．教學(xué)問(wèn)題三：向量的減法的定義是用通過(guò)相反向量來(lái)引入的，學(xué)生在做減法運(yùn)算時(shí)，會(huì)有一定的困難．解決方案：將減法轉(zhuǎn)化為加法，通過(guò)圖形刻畫(huà)其幾何意義輔助理解.基于上述情況，本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)定為：對(duì)向量減法運(yùn)算法則的理解．四、教學(xué)策略分析本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)問(wèn)題為我們選擇教學(xué)策略提供了啟示.為了讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、類(lèi)比從物理、幾何、代數(shù)三個(gè)角度理解平面向量的運(yùn)算，應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)造積極探究的平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比數(shù)的運(yùn)算研究向量的運(yùn)算.通過(guò)直觀(guān)形象→具體→抽象→再具體的反復(fù)過(guò)程，正向思考與逆向思考相結(jié)合，使學(xué)生逐步理解概念，克服思維的負(fù)遷移.在教學(xué)設(shè)計(jì)中，采取問(wèn)題引導(dǎo)方式來(lái)組織課堂教學(xué)．問(wèn)題的設(shè)置給學(xué)生留有充分的思考空間，讓學(xué)生圍繞問(wèn)題主線(xiàn)，通過(guò)自主探究達(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)．在教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生體會(huì)用聯(lián)系的觀(guān)點(diǎn)、類(lèi)比的方法研究向量，通過(guò)類(lèi)比“數(shù)及其運(yùn)算”而獲得研究的內(nèi)容與方法的啟發(fā),再一次體會(huì)研究一類(lèi)新的數(shù)學(xué)問(wèn)題的基本思路，因此，本節(jié)課的教學(xué)是實(shí)施數(shù)學(xué)具體內(nèi)容的教學(xué)與核心素養(yǎng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的嘗試.五、教學(xué)過(guò)程與設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)問(wèn)題或任務(wù)師生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境引入概念[問(wèn)題1]類(lèi)比實(shí)數(shù)的相反數(shù)是，對(duì)于向量，你能定義“相反向量”嗎？它有哪些性質(zhì)？[問(wèn)題2]你認(rèn)為向量的減法該怎樣定義？教師1：我們知道，數(shù)的運(yùn)算中，減法是加法的逆運(yùn)算，其運(yùn)算法則是“減去一個(gè)數(shù)等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù)”．我們能否類(lèi)似地定義向量的減法呢？提出問(wèn)題1．學(xué)生1：學(xué)生思考．大小相等，方向相反的向量叫做相反向量.教師2：提出問(wèn)題2．學(xué)生2：學(xué)生思考．定義,即減去一個(gè)向量相當(dāng)于加上這個(gè)向量的相反向量.問(wèn)題引入：類(lèi)比實(shí)數(shù)x的相反數(shù)是-x，定義相反向量，為幫助學(xué)生探討向量的減法法則做準(zhǔn)備．引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比數(shù)的減的減法定義向量的減法．動(dòng)手實(shí)踐理解幾何意義[問(wèn)題3]已知向量和，的幾何意義是什么？[問(wèn)題4]能否概括向量減法的作圖步驟？[問(wèn)題5]若a，b是不共線(xiàn)的向量，則|a＋b|與|a－b|的幾何意義是什么？[問(wèn)題6]若a，b是不共線(xiàn)的向量，則|a＋b|與|a－b|的幾何意義是什么？教師3：提出問(wèn)題3．學(xué)生3：動(dòng)手實(shí)踐，小組交流，代表展示：如圖1，設(shè)a,b,-b,連接AB，由向量減法的定義知，．在四邊形OCAB中，，所以O(shè)CAB是平行四邊形．所以．教師4：提出問(wèn)題4：學(xué)生4：如圖2，已知向量a，b，在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O，作a,b,則a-b,即a-b可以表示為從向量b的終點(diǎn)指向向量a的終點(diǎn)的向量．教師5：我們也可以通過(guò)：“作平移，共起點(diǎn)，兩尾連，指被減.”的記憶口訣來(lái)輔助記憶.教師6：提出問(wèn)題5學(xué)生5：如圖所示，設(shè)a,b,則＝a+b，＝a-b.因?yàn)樗倪呅蜲ACB是平行四邊形，所以|a+b|＝，|a-b|＝，分別是以O(shè)A，OB為鄰邊的平行四邊形的兩條對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng).教師7：提出問(wèn)題6學(xué)生6：(1)當(dāng)向量a,b不共線(xiàn)時(shí)，||a|－|b||<|a－b|<|a|＋|b|；(2)當(dāng)向量a,b共線(xiàn)且同向時(shí)，前一個(gè)等號(hào)成立；當(dāng)向量a,b共線(xiàn)且反向時(shí)，后一個(gè)等號(hào)成立.讓學(xué)生明確向量減法的幾何意義．在理解向量減法幾何意義的基礎(chǔ)上，通過(guò)口訣輔助記憶.通過(guò)探究讓學(xué)生理解向量的減法法則，培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象的核心素養(yǎng).鞏固法則綜合應(yīng)用1.向量減法法則的應(yīng)用例1.(1)在△ABC中，eq\o(BC,\s\up6(→))＝a，eq\o(CA,\s\up6(→))＝b，則eq\o(AB,\s\up6(→))等于()A．a(chǎn)＋bB．－a＋(－b)C．a(chǎn)－bD．b－a(2)如圖所示，O為△ABC內(nèi)一點(diǎn)，eq\o(OA,\s\up6(→))＝a，eq\o(OB,\s\up6(→))＝b，eq\o(OC,\s\up6(→))＝c，求作向量b＋c－a.2.向量的加減法運(yùn)算例2.(1)向量eq\o(MN,\s\up6(→))可以寫(xiě)成：①eq\o(MO,\s\up6(→))＋eq\o(ON,\s\up6(→))；②eq\o(MO,\s\up6(→))－eq\o(ON,\s\up6(→))；③eq\o(OM,\s\up6(→))－eq\o(ON,\s\up6(→))；④eq\o(ON,\s\up6(→))－eq\o(OM,\s\up6(→)).其中正確的是________(填序號(hào)).(2)化簡(jiǎn)：①eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\o(OD,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))－eq\o(BC,\s\up6(→))；②(eq\o(AC,\s\up6(→))＋eq\o(BO,\s\up6(→))＋eq\o(OA,\s\up6(→)))－(eq\o(DC,\s\up6(→))－eq\o(DO,\s\up6(→))－eq\o(OB,\s\up6(→))).3.向量加減法的應(yīng)用例3.如圖所示，四邊形ACDE是平行四邊形，B是該平行四邊形外一點(diǎn)，且eq\o(AB,\s\up6(→))＝a，eq\o(AC,\s\up6(→))＝b，eq\o(AE,\s\up6(→))＝c，試用向量a，b，c表示向量eq\o(CD,\s\up6(→))，eq\o(BC,\s\up6(→))，eq\o(BD,\s\up6(→)).[課堂練習(xí)]1.化簡(jiǎn)下列式子：(1)eq\o(NQ,\s\up6(→))－eq\o(PQ,\s\up6(→))－eq\o(NM,\s\up6(→))－eq\o(MP,\s\up6(→))；(2)(eq\o(AB,\s\up6(→))－eq\o(CD,\s\up6(→)))－(eq\o(AC,\s\up6(→))－eq\o(BD,\s\up6(→))).2.如圖所示，解答下列各題：(1)用a，d，e表示eq\o(DB,\s\up6(→))；(2)用b，c表示eq\o(DB,\s\up6(→))；(3)用a，b，e表示eq\o(EC,\s\up6(→))；(4)用c，d表示eq\o(EC,\s\up6(→)).教師8：展示例題1．學(xué)生7：（1）選B，eq\o(AB,\s\up6(→))＝eq\o(CB,\s\up6(→))－eq\o(CA,\s\up6(→))＝－a－b＝－a＋(－b)．學(xué)生8：(2)以eq\o(OB,\s\up6(→))，eq\o(OC,\s\up6(→))為鄰邊作?OBDC，連接OD，AD，則eq\o(OD,\s\up6(→))＝eq\o(OB,\s\up6(→))＋eq\o(OC,\s\up6(→))＝b＋c，eq\o(AD,\s\up6(→))＝eq\o(OD,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))＝b＋c－a.教師9：展示例題2．學(xué)生9：①eq\o(MO,\s\up6(→))＋eq\o(ON,\s\up6(→))＝eq\o(MN,\s\up6(→))；②eq\o(MO,\s\up6(→))－eq\o(ON,\s\up6(→))＝－eq\o(OM,\s\up6(→))－eq\o(ON,\s\up6(→))＝－(eq\o(OM,\s\up6(→))＋eq\o(ON,\s\up6(→)))≠eq\o(MN,\s\up6(→))；③eq\o(OM,\s\up6(→))－eq\o(ON,\s\up6(→))＝eq\o(NM,\s\up6(→))；④eq\o(ON,\s\up6(→))－eq\o(OM,\s\up6(→))＝eq\o(MN,\s\up6(→))，故填①④.學(xué)生10：①eq\o(BA,\s\up6(→))＋eq\o(OD,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→))－eq\o(BC,\s\up6(→))＝(eq\o(BA,\s\up6(→))－eq\o(BC,\s\up6(→)))＋(eq\o(OD,\s\up6(→))－eq\o(OA,\s\up6(→)))＝eq\o(CA,\s\up6(→))＋eq\o(AD,\s\up6(→))＝eq\o(CD,\s\up6(→)).②(eq\o(AC,\s\up6(→))＋eq\o(BO,\s\up6(→))＋eq\o(OA,\s\up6(→)))－(eq\o(DC,\s\up6(→))－eq\o(DO,\s\up6(→))－eq\o(OB,\s\up6(→)))＝eq\o(AC,\s\up6(→))＋eq\o(BA,\s\up6(→))－eq\o(OC,\s\up6(→))＋eq\o(OB,\s\up6(→))＝eq\o(AC,\s\up6(→))＋eq\o(CO,\s\up6(→))＋eq\o(OB,\s\up6(→))＋eq\o(BA,\s\up6(→))＝eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\o(BA,\s\up6(→))＝0.教師10：展示例題3．學(xué)生11：因?yàn)樗倪呅蜛CDE是平行四邊形，所以eq\o(CD,\s\up6(→))＝eq\o(AE,\s\up6(→))＝c，eq\o(BC,\s\up6(→))＝eq\o(AC,\s\up6(→))－eq\o(AB,\s\up6(→))＝b－a，故eq\o(BD,\s\up6(→))＝eq\o(BC,\s\up6(→))＋eq\o(CD,\s\up6(→))＝b－a＋c.教師11：布置課堂練習(xí)1、2．學(xué)生12：完成課堂練習(xí)，并訂正答案．1.(1)原式＝eq\o(NP,\s\up6(→))＋eq\o(MN,\s\up6(→))－eq\o(MP,\s\up6(→))＝eq\o(NP,\s\up6(→))＋eq\o(PN,\s\up6(→))＝eq\o(NP,\s\up6(→))－eq\o(NP,\s\up6(→))＝0.(2)原式＝eq\o(AB,\s\up6(→))－eq\o(CD,\s\up6(→))－eq\o(AC,\s\up6(→))＋eq\o(BD,\s\up6(→))＝(eq\o(AB,\s\up6(→))－eq\o(AC,\s\up6(→)))＋(eq\o(DC,\s\up6(→))－eq\o(DB,\s\up6(→)))＝eq\o(CB,\s\up6(→))＋eq\o(BC,\s\up6(→))＝0.2.(1)eq\o(DB,\s\up6(→))＝eq\o(DE,\s\up6(→))＋eq\o(EA,\s\up6(→))＋eq\o(AB,\s\up6(→))＝d＋e＋a＝a＋d＋e.(2)eq\o(DB,\s\up6(→))＝eq\o(CB,\s\up6(→))－eq\o(CD,\s\up6(→))＝－eq\o(BC,\s\up6(→))－eq\o(CD,\s\up6(→))＝－b－c.(3)eq\o(EC,\s\up6(→))＝eq\o(EA,\s\up6(→))＋eq\o(AB,\s\up6(→))＋eq\o(BC,\s\up6(→))＝a＋b＋e.(4)eq\o(EC,\s\up6(→))＝－eq\o(CE,\s\up6(→))＝－(eq\o(CD,\s\up6(→))＋eq\o(DE,\s\up6(→)))＝－c－d.理解向量減法的幾何意義，掌握作兩個(gè)向量的差的基本方法．明晰概念:讓學(xué)生借助向量的加、減運(yùn)算用已知向量表示其他向量．課堂練習(xí)1:掌握作兩個(gè)向量的差的基本方法．課堂練習(xí)2:讓學(xué)生借助向量的加、減運(yùn)算用已知向量表示其他向量．課堂小結(jié)升華認(rèn)知[問(wèn)題7]通過(guò)這節(jié)課，你學(xué)到了什么知識(shí)？在解決問(wèn)題時(shí)，用到了哪些數(shù)學(xué)思想？[課后練習(xí)]1.化簡(jiǎn)eq\